CN113939190A - 自动昆虫饲养系统和容器 - Google Patents

Abstract

一种用于自动控制黄粉虫幼虫饲养活动的系统，该系统包括：容器(1500)，该容器包括一个或多个模块(1300)，该一个或多个模块(1300)构造有多个托盘，其中，该多个托盘被分隔成多个托盘组，该托盘组具有带有筛分基部的上托盘(702)和用以接收通过所述上托盘(702)的所述筛分基部落下的第一物体的下托盘(704)；真空抽吸系统(1302)，该真空抽吸系统(1302)包括真空和多组包括第一抽吸臂(1304)和第二抽吸臂(1306)的抽吸臂，该多组抽吸臂被构造用以将第二物体通过所述第一抽吸臂(1304)从相应的所述上托盘(702)抽吸到第一收集箱并且将所述第一物体通过所述第二抽吸臂(1306)从相应的所述下托盘(704)抽吸到第二收集箱；以及控制单元(300)，该控制单元(300)被编程，用以控制该多组抽吸臂，以从该多个托盘中的相应的托盘收集所述物体。

Description

自动昆虫饲养系统和容器

背景技术

昆虫养殖包括昆虫培育，以获取昆虫产生的物质，或者为获取昆虫自身，以用作食物源、染料、动物饲料等。培育成虫以产生幼虫卵，该幼虫卵孵化成幼虫。为幼虫提供食物和水，以促进生长和发育。在一段时间(例如，六周)之后，幼虫开始变态成蛹然后变态成成虫的过程。在幼虫转化成蛹之前，在它们的最后发育阶段，收集大部分幼虫，以加工成丰富的蛋白质源和脂肪油，这可以被提供为人类食品来源或动物饲料。一小部分幼虫被允许成熟为成虫，使得它们可以培育并产生额外的幼虫卵。这确保了农场的昆虫群落的自我维持能力。此外，在幼虫生长过程期间，幼虫会多次脱皮，这些皮可以被回收，以用于几丁质生成工艺。幼虫排泄物也可以被收集起来，以用作生产有机肥料(例如，草渣)的原料。

黄粉虫(通常称为面包虫)以其幼虫形式而闻名，并且是黄粉虫科鞘翅目中的一种。面包虫本身通常用作外来食虫宠物(诸如爬行动物和鸟类)的活食。它也经常用作鱼饵，并且通常以装满麸皮的容器的形式在宠物商店出售。面包虫含有大量脂质组分，因为它们在其变态期间需要能量储备，使得饮食不当会导致其新陈代谢失衡。

黄粉虫是蛋白质和脂肪的天然来源，其可以代谢广谱的植物源来源。其成分中的高浓度蛋白质和包含动物(和人类)大部分必需脂肪酸的脂质特征使其成为具有令人关注的营养特性的食品，使得黄粉虫作为食品的开发越来越受到社会的重视。

为了使昆虫养殖的产出和效率最大化，存在许多考虑因素。例如，必须考虑三个养殖环境条件：温度、光照和通风。养殖环境应当维持在有利于昆虫培育和生长的特定温度、具有低光照而没有任何阳光直射，并且应当充分通风(可以包括强制通风)。养殖环境的湿度也可以考虑在内。除了环境条件外，还必须偶尔为幼虫和一些成虫(一些成虫不进食)提供食物和水。昆虫排泄物也必须偶尔从幼虫和/或成虫环境中移除。为了诱导最大的成虫培育和幼虫生长，将这些环境条件维持在期望的范围内并充分提供食物和水可能会消耗大量资源。

最大化昆虫养殖产出和效率的附加考虑因素是当幼虫处于其最终发育阶段并且在开始蛹变态之前收集幼虫以用于加工。在最后的发育阶段尽可能地收集幼虫可以使能够从幼虫产生的蛋白质和脂肪油的量最大化。在开始蛹变态之前幼虫发育所需的时间量可能是近似的。然而，取决于上述环境条件和所提供的食物和水，幼虫之间可能并不完全一致。

在已知的昆虫养殖操作中，幼虫和成虫可以被容纳在容器内，这些容器是较大设施中的部件。昆虫养殖设施可以包括昆虫养殖操作中所需的所有部件，诸如食物源、水源、温度控制等。因此，典型的昆虫养殖设施可能很大并且管理大量昆虫。然而，这些已知的昆虫养殖设施需要由设施工人手动执行上述操作中的一些操作或大部分操作。在某种程度上，鉴于典型昆虫养殖设施需要执行大量日常任务，这些任务并不总是以最有效或最高效的方式执行，这可能会限制设施的产出和效率。

此外，已知的昆虫养殖设施是不能从一个地方被运输到另一个地方的固定设施。例如，昆虫养殖设施可能是仓库式建筑，在建筑周围散布着各种操作部件。为了运输养殖设施将需要转移整个建筑或将每个单独的部件转移到为昆虫养殖操作而同等配备的不同建筑中。在大多数或所有典型情况下，这种运输是不可行的。

一些典型的昆虫养殖设施的另一个缺点在于：通过将饲料吹到昆虫上来喂养昆虫。这可能会生成大量灰尘，并可能形成潜在的爆炸性气氛。这种喂食方法也不能确保昆虫需要的基质床的存在。

此外，特别地是，黄粉虫通常主要由麦麸喂养，辅以其它谷物衍生物，诸如豆粕和玉米。原料的成本可能很昂贵。另一个典型的问题在于海洋生态系统正在发生变化(主要是由于废水，其中存在被称为入侵藻类的高增长率藻类的增殖)。入侵藻类可以在海底定居并取代本地物种，这对生物多样性造成重大损失。除了对捕鱼(特别是用网捕鱼)的影响之外，藻类在海岸处的到来也影响游泳者的海滩。

因此，本发明的目的是克服典型昆虫养殖设施(特别是黄粉虫养殖)的上述缺点。

发明内容

本公开提供了一种新的且创新的用于昆虫繁殖和生长的自动化昆虫饲养设施、容器和模块。在示例中，系统包括用于饲养黄粉虫幼虫的容器、真空抽吸系统和控制单元。根据本文的公开并且不以任何方式限制本公开，在本公开的第一方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合)，一种用于自动控制昆虫饲养活动的系统包括容器，所述容器包括一个或多个模块，所述一个或多个模块构造有多个托盘。所述多个托盘被分隔成多个托盘组，这些托盘组具有带有筛分基部的上托盘和用以接收穿过上托盘的筛分基部落下的第一物体的下托盘。所述系统还包括真空抽吸系统，所述真空抽吸系统包括真空和多组抽吸臂，所述抽吸臂包括第一抽吸臂和第二抽吸臂。所述多组抽吸臂被构造用以将第二物体通过第一抽吸臂从相应的上托盘抽吸到第一收集箱并且将第一物体通过第二抽吸臂从相应的下托盘抽吸到第二收集箱。所述系统还包括控制单元，所述控制单元被编程用以控制所述多组抽吸臂，以从所述多个托盘中的相应的托盘收集物体。

根据本公开的第二方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，容器还包括：一个或多个开口，其中，通过所述一个或多个开口接近所述一个或多个模块由至少一个可缩回的舱口控制；光源，所述光源被配置用以向容器的内部提供光；至少一个通风格栅，所述至少一个通风格栅允许空气进入容器；至少一个空调单元，所述至少一个空调单元被配置用以维持或调节容器的内部湿度和内部温度；光传感器，所述光传感器被配置用以感测容器中的光照水平；湿度传感器，所述湿度传感器被配置用以感测容器的内部湿度；以及温度传感器，所述温度传感器被配置用以感测容器的内部温度。

根据本公开的第三方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，控制单元被编程用以以下至少一项：激活所述至少一个可缩回的舱口以打开或关闭；响应于来自光传感器的反馈而调节光源的光照水平输出；响应于来自湿度传感器的反馈而调节所述至少一个空调单元的湿度水平输出；或者响应来自温度传感器的反馈而调节所述至少一个空调单元的温度水平输出。

根据本公开的第四方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，控制单元被编程用以将温度水平输出调节到25摄氏度至30摄氏度之间的温度。

根据本公开的第五方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，控制单元被编程用以将湿度水平输出调节到60％至70％之间的湿度。

根据本公开的第六方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，容器还包括：饲料分配网络，所述饲料分配网络被构造用以将饲料从饲料源分配到所述多个上托盘；水分配网络，所述水分配网络被构造用以将水从水源分配到所述多个上托盘；多个重量传感器，所述多个重量传感器被配置用以感测所述多个上托盘中的相应的上托盘或下托盘中的内容物的相应重量；以及多个水分传感器，所述多个水分传感器被配置用以感测所述多个上托盘中的相应的上托盘或下托盘中的相应水分水平。

根据本公开的第七方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，控制单元被编程用以以下至少一项：响应于来自所述多个重量传感器的反馈而激活饲料分配网络，以将饲料分配到所述多个托盘中的相应的上托盘；或者响应于来自所述多个水分传感器的反馈而激活水分配网络，以将水分配到所述多个托盘中的相应的上托盘。

根据本公开的第八方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，饲料分配网络被构造用以同时将饲料分配到所述多个托盘中的相应的上托盘中的每一个上托盘。

根据本公开的第九方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，水分配网络被构造用以同时将水分配到所述多个托盘中的相应的上托盘中的每一个上托盘。

根据本公开的第十方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，控制单元被编程用以通过打开对应于相应的上托盘的饲料分配网络的阀来激活饲料分配网络，以将饲料分配到相应的上托盘。

根据本公开的第十一方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，控制单元被编程用以响应于预定时间流逝或来自所述多个重量传感器的反馈中的至少一个来控制所述多组抽吸臂，以从所述多个托盘中的相应的托盘收集物体。

根据本公开的第十二方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，容器能够从第一地点被运输到第二地点。

根据本公开的第十三方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，上托盘连接到用于摇动或搅动上托盘的致动器，并且控制单元被编程用以使致动器摇动或搅动上托盘。

根据本公开的第十四方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，所述一个或多个模块包括至少一个繁殖模块和至少一个生长模块，繁殖模块具有带有如下筛分基部的上托盘，所述筛分基部包括具有第一直径的穿孔，生长模块具有带有如下筛分基部的上托盘，所述筛分基部包括具有第二直径的穿孔，其中，第一直径大于第二直径。

根据本公开的第十五方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，容器还包括视频传感器，所述视频传感器被配置用以检测处在下托盘中的包括昆虫卵的一个或多个第一物体，其中，控制单元被编程用以响应于来自多个重量传感器或视频传感器中的至少一个的反馈而控制所述多组抽吸臂，以从所述多个托盘中的一个或多个相应的下托盘收集昆虫卵。

根据本公开的第十六方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，容器还包括多个运动传感器，所述多个运动传感器被配置用以检测运动，其中，控制单元被编程用以响应于来自所述多个运动传感器的反馈而控制所述多组抽吸臂，以从所述多个托盘中的一个或多个相应的上托盘收集昆虫幼虫、即第二物体。

根据本公开的第十七方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，通过相应的第二抽吸臂抽吸的第一物体是昆虫卵、昆虫幼虫和废物中的至少一者，并且通过相应的第一抽吸臂抽吸的第二物体是昆虫和昆虫幼虫中的至少一者。

根据本公开的第十八方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，容器还包括抽气机，所述抽气机被配置用以将容器内的空气引导到容器外。

根据本公开的第十九方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，一种用于自动控制昆虫饲养活动的容器包括：一个或多个模块，所述一个或多个模块构造有多个托盘；光源，所述光源被配置用以向容器的内部提供光；抽气机，所述抽气机被配置用以将容器内的空气引导到容器外；至少一个通风格栅，所述至少一个通风格栅允许空气进入容器；至少一个空调单元，所述至少一个空调单元被配置用以维持或调节容器的内部湿度和内部温度；饲料分配网络，所述饲料分配网络被构造用以将饲料从饲料源分配到所述多个托盘；水分配网络，所述水分配网络被构造用以将水从水源分配到所述多个托盘；光传感器，所述光传感器被配置用以感测容器中的光照水平；湿度传感器，所述湿度传感器被配置用以感测容器的内部湿度；温度传感器，所述温度传感器被配置用以感测容器的内部温度，多个重量传感器，所述多个重量传感器被配置用以感测所述多个托盘中的相应的托盘中的内容物的相应重量；多个水分传感器，所述多个水分传感器被配置用以感测所述多个托盘中的相应的托盘中的相应水分水平；以及控制单元，所述控制单元用于控制容器的内部环境和昆虫饲养活动。控制单元被编程，用以：响应于来自光传感器的反馈而调节光源的光照水平输出；响应于来自湿度传感器的反馈而调节所述至少一个空调单元的湿度水平输出；响应于来自温度传感器的反馈而调节所述至少一个空调单元的温度水平输出；响应于来自所述多个重量传感器的反馈而激活饲料分配网络，以将饲料分配到所述多个托盘中的相应的托盘；以及响应于来自所述多个水分传感器的反馈而激活水分配网络，以将水分配到所述多个托盘中的相应的托盘。

根据本公开的第二十方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，容器还包括一个或多个开口，其中，通过所述一个或多个开口接近一个或多个模块是由至少一个可缩回的舱口控制的，并且其中，控制单元被编程用以激活所述至少一个可缩回的舱口以打开或关闭。

根据本公开的第二十一方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，所述多个托盘被分隔成多个托盘组，所述托盘组具有带有筛分基部的上托盘和用以接收穿过上托盘的筛分基部落下的物体的下托盘。所述系统还包括真空抽吸系统，所述真空抽吸系统包括真空和多组包括第一抽吸臂和第二抽吸臂的抽吸臂。所述多组抽吸臂被构造用以将物体通过第一抽吸臂从相应的上托盘抽吸到第一收集箱并且通过第二抽吸臂从相应的下托盘抽吸到第二收集箱，其中，控制单元被编程用以控制所述多组抽吸臂，以从所述多个托盘中的相应的托盘收集物体。

根据本公开的第二十二方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，饲料包括干燥藻类并且具有包括18-24％的蛋白质，2-4％的脂肪、50-70％的碳水化合物、5-20％的水分和1-8％的灰分的成分。

根据本公开的第二十三方面(除非另有说明，否则其可以与本文列出的任何其它方面结合使用)，结合图1至图20中的任一幅或多幅图公开的任何结构、功能和替代方案可以与结合图1至图20中的任何另一幅或多幅图公开的任何其它结构、功能和替代方案组合。

鉴于本公开和上述方面，因此，本公开的优点是提供用于昆虫(特别是黄粉虫幼虫)的繁殖和生长的改进的自动化昆虫饲养设施、容器和模块。

本公开的另一优点是提供一种提高黄粉虫幼虫的生长的基于藻类的饲料成分。

本文讨论的优点可以在本文公开的实施例中的一个或一些并且可能不是所有实施例中找到。附加特征和优点在本文中进行了描述，并且将从以下详细描述和附图中变得显而易见。

附图说明

图1示出了根据本公开的一方面的示例昆虫饲养设施的示意图。

图2示出了根据本公开的一方面的示例繁殖和生长区域的示意图。

图3示出了根据本公开的一方面的繁殖区域的示例布局。

图4示出了根据本公开的一方面的生长区域的示例布局。

图5示出了根据本公开的一方面的用于繁殖或生长区域中的真空抽吸系统的移动部分的导引轨道的示例路径。

图6示出了根据本公开的一方面的用于支撑容纳昆虫的托盘的示例空模块框架。

图7示出了根据本公开的一方面的包括多组包括移动托盘和固定托盘的托盘的示例模块。

图8A和图8B示出了根据本公开的一方面的示例移动托盘。

图9示出了根据本公开的一方面的包括饲料分配系统的示例模块。

图10示出了根据本公开的一方面的形成饲料分配网络的多个模块的多个饲料分配系统。

图11示出了根据本公开的一方面的示例基于重力的饲料分配柱的放大视图。

图12示出了根据本公开的一方面的示例模块，在该示例模块中，来自饲料分配柱的饲料堆积在分配叶片的根部处。

图13示出了根据本公开的一方面的示例模块，其示出了定位在该模块内的真空抽吸系统的抽吸臂组。

图14A至图14C示出了根据本公开的一方面的抽吸臂的部件的示意图。

图15示出了根据本公开的一方面的示例容器。

图16示出了根据本公开的一方面的示例容器，其中，该容器的每个舱口同时打开。

图17示出了根据本公开的一方面的包括四个单独模块和搅动单元的示例容器。

图18示出了根据本公开的一方面的示例容器的水分配网络。

图19示出了根据本公开的一方面的示例容器。

图20示出了根据本公开的一方面的图表，在该图表中，用不同的示例基于藻类的成分描绘了黄粉虫幼虫的生长进化。

具体实施方式

本公开提供了一种用于昆虫繁殖和生长的自动化昆虫饲养设施。在至少一个示例中，在所提供的设施中养殖的昆虫属于鞘翅目昆虫(例如，甲虫)，诸如黄粉虫甲虫(通常称为面粉蠕虫甲虫)。在其它示例中，所提供的设施可以用于养殖其它合适的昆虫，诸如苍蝇。昆虫在包含多个托盘组的饲养模块内养殖。所提供的设施包括与控制单元通信的部件，该控制单元根据预定指令和/或响应于来自多个不同传感器的反馈来引导和控制所述部件。传感器可以包括光传感器、湿度传感器、温度传感器、重量传感器、水分传感器、运动传感器和/或视频传感器以及其它合适的传感器。因此，部件可以经由来自控制单元的指示自主执行多种设施操作，而无需人工干预。该设施还包括饲料源、水源、温度控制、湿度控制和用于生产昆虫、昆虫皮、幼虫、昆虫排泄物等产品的其它加工设备。

在一些方面，模块可以被容纳在本文公开的容器内或者可以是该容器的部件。示例容器可以包括许多或所有上述的设施部件，以自主地提供昆虫饲养活动。此外，所提供的容器可以被构造成使得它能够从一个地点被运输到另一地点，从而为昆虫饲养操作提供机动性。例如，在一个示例中，所提供的容器被构造成联运ISO标准集装箱。在一些情况下，容器可以被运输到客户地点，以用于在指定的持续时间内生产昆虫相关产品，诸如动物饲料。

贯穿本公开，“昆虫”可以互换地指幼虫卵、幼虫、蛹和/或成虫。此外，本公开参考黄粉虫甲虫进行。然而，可以在基于光照/湿度/温度水平、饲料类型、所提供的水量和分配用于生长的时间进行调节的情况下，为其它昆虫类型提供所公开的昆虫饲养系统。

图1示出了根据本公开的示例实施例的示例昆虫饲养设施110的示意图。示例昆虫饲养设施110包括繁殖和生长区域25、筒仓区域26和存储区域27。繁殖和生长区域25包括昆虫饲养设施110的大部分区域。在各个方面，昆虫饲养设施110还可以包括以下中的一个或多个：工作间、更衣室、办公室、化学品仓库、水箱、碾磨区域(milling area)、化学品生产区域、产品制备区域、研磨筒仓(grinding silos)、存储副产品的筒仓、用于调度仓库的区域等。昆虫饲养设施110在其它示例中可以具有替代布置结构。

昆虫饲养设施110的各种部件受一个或多个控制单元的控制，使得昆虫饲养任务完全自动化，如将在本公开全文中更详细地描述的那样。例如，这种昆虫饲养任务可能包括向托盘供应食物、向托盘供应水、在整个托盘区域均匀分配食物、分离昆虫排泄物、收集排泄物、收集和分离成体幼虫和蜕皮、分离一些成体幼虫以用于使之生长为成体动物以进行繁殖、收集卵、在成体动物繁殖之后将它们移除以及控制容纳托盘的环境中的温度、湿度和/或空气更新。

昆虫饲养设施110包括阀、马达、传感器、空调单元、抽气机、风扇、进料斗、传送带、真空抽吸系统和本文描述的其它类似部件。这些部件中的至少一些部件受所述一个或多个控制单元的控制。控制单元包括与至少一个存储器通信的至少一个处理器。所述至少一个处理器可以包括控制器、微控制器、逻辑单元、专用集成电路或任何其它类似设备。所述至少一个存储器可以存储指令，该指令可以由控制单元的所述一个或多个处理器执行，以执行本文描述的操作。控制单元被配置用以从传感器(诸如光传感器、湿度传感器、温度传感器、重量传感器、水分传感器、运动传感器和/或视频传感器)接收信号。如本文所讨论的，控制单元被编程用以实现昆虫饲养操作。例如，控制单元可以被编程用以使某些操作在预定时间或响应于来自各种传感器的反馈而被执行。控制单元还被编程用以使各种操作同时执行。

图2示出了根据本公开的示例实施例的图1的示例繁殖和生长区域25的平面图的示意图。繁殖和生长区域25包括以有序构造布置的多个模块200A、200B、200C。模块200A、200B、200C可以以各种高度堆叠。如下文将更详细地描述的那样，模块200A、200B、200C包括多个托盘组，该托盘组在繁殖和生长过程期间保持昆虫。繁殖和生长区域25被分成繁殖区域31和生长区域32。繁殖区域31是比分配给生长区域32的总空间或总体积小的区域，因为在繁殖中，产卵的数量和卵密度非常高。生长区域32中的模块200A和200B可以与繁殖区域31中的模块200C不同地构造，这将在下面更详细地描述。

图3示出了根据本公开的示例实施例的图2的繁殖区域31的示例布局。繁殖区域31被描述为具有各种部件中的仅一个部件，但是应当理解，基于昆虫饲养设施的大小，繁殖区域31可以具有各种所描述的部件中的多于一个的部件。某些部件也可能不需要或可能与其它部件组合。繁殖区域31包括容纳昆虫饲料的饲料筒仓1。饲料可以包括植物副产品，包括麦麸。在其它示例中，饲料可以包括玉米麸、燕麦或啤酒酵母。在一些示例中，可以添加诸如藻类、营养素或补充剂的原料。在各种情况下，饲料可以是片状、叶状、薄片状或颗粒状。繁殖区域31还可以包括运输链2，饲料筒仓1将昆虫饲料卸载到该运输链上。运输链2将饲料引导到分配管道3。鼓风机4可以帮助将饲料运输到分配管道3中并通过分配管道3到达存储箱5。

繁殖区域31还包括初级分配滑块6。初级进料斗7被安装在初级分配滑块6上或以其它方式连接到该初级分配滑块6。在各种示例中，初级进料斗7是具有容积灌装控制的容积式进料斗。来自存储箱5的饲料被进料到初级进料斗7中。初级分配滑块6可以沿着其长度来回运输初级进料斗7。例如，初级分配滑块6可以是处在由马达供电的辊子上的生产带。如在图示的示例中，分配滑块6的长度等于待覆盖的区域，使得它可以使初级进料斗7能够在整个区域上运输。

繁殖区域31还包括一组次级分配滑块8A、8B、8C、8D。例如，每行模块100A、100B、100C、100D可以有一个次级分配滑块8A、8B、8C、8D。次级分配滑块8A、8B、8C、8D可以以与初级分配滑块6相同的方式构造。次级分配滑块8A、8B、8C、8D中的每一个包括一个或多个次级进料斗9A、9B、9C、9D，这些次级进料斗被安装在相应的次级分配滑块8A、8B、8C、8D上或以其它方式连接到相应的次级分配滑块。为了附图的清晰起见，次级分配滑块8B和8C分别的次级进料斗9B和9C未在图3中示出。在各种示例中，次级进料斗9A、9B、9C、9D是具有容积灌装控制的容积式进料斗。相应的次级分配滑块8A、8B、8C、8D可以沿着它们的长度来回运输相应的次级进料斗9A、9B、9C、9D。例如，次级分配滑块8A、8B、8C、8D可以是处在由马达供电的辊子上的生产带。如在图示的示例中，次级分配滑块8A、8B、8C、8D的长度等于模块行100A、100B、100C、100D的长度，使得它们能够将次级进料斗9A、9B、9C、9D运输到相应的模块中的每一个模块。

初级进料斗7被来回运输，以将饲料输送到次级进料斗9A、9B、9C、9D中的每一个，这些次级进料斗被安装在次级分配滑块8A、8B、8C、8D中的每一个上。例如，次级分配滑块8A可以将次级进料斗9A运输到次级分配滑块8A的最左端，并且初级分配滑块6可以将初级进料斗7运输到初级分配滑块6的最上端，使得初级进料斗7可以将饲料输送到次级进料斗9A。

繁殖区域31还包括多个饲料分配柱10。例如，如在图示的示例中，相应行的模块100A、100B、100C中的每个模块可以具有其自身对应的饲料分配柱10。应当理解，为了附图的清楚起见，图3中仅示出了单个饲料分配柱10。如图3所示，次级分配滑块8A、8B、8C、8D定位在支撑结构上，该支撑结构将处于模块行100A、100B、100C、100D和分配柱10上方。例如，次级分配滑块8B和8C及其相应的次级进料斗9B和9C被示出为与模块行100B和100C重叠。初级分配滑块6和初级进料斗7也可以定位在相同的支撑结构或类似的支撑结构上，以能够将饲料分配到次级进料斗9A、9B、9C、9D。

相应的次级分配滑块8A、8B、8C、8D将它们的相应的次级进料斗9A、9B、9C、9D运输到相应的饲料分配柱10，使得次级进料斗9A、9B、9C、9D可以从上方提供饲料到特定的饲料分配柱10。换句话说，每个相应的饲料分配柱10可以独立于其余饲料分配柱10而被提供饲料。然后，饲料分配柱10可以将食物分配到其相应的模块。饲料分配柱10可以形成更大的基于重力的饲料分配系统或网络，这将结合图9至图11更详细地描述。

在繁殖区域31中还包括真空抽吸系统，该真空抽吸系统被配置用以从模块取回和收集物体。真空抽吸系统包括一组或多组抽吸臂(未示出)、真空(未示出)、管道系统11、12和倾析器14、17。真空与抽吸臂组流体连通，使得当被激活时，真空使物体被抽吸到抽吸臂中并通过管道系统11、12。在示例中，真空可以包括气动致动器，该气动致动器被构造用以取决于真空是被激活还是被停用来打开和关闭真空吸孔。致动器与昆虫饲养设施的控制单元300通信。真空还可以包括限位开关，以用于在激活真空之前对准抽吸臂的位置。

抽吸臂是移动式的，使得它们可以在模块行100A、100B、100C、100D之间运输(例如，图5中所示的示例路径)，以从相应的模块抽吸物体。在一些情况下，抽吸臂是也包括真空的移动组件的部件。一个抽吸臂组可以包括用于不同目的的两个臂，即：第一抽吸臂和第二抽吸臂。在繁殖区域31中，第一抽吸臂抽吸已停止能生育(fertile)的成虫，而第二抽吸臂抽吸卵、最近孵化的幼虫、排泄物和饲料残渣。

第一抽吸臂与管线11流体连通，该管线与倾析器14流体连通。如图3所示，管线11可以包括在模块行100A和100B之间以及在模块行100C和100D之间分支的两个管段。管线11可以包括与每个分支管段流体连通的第一抽吸臂。倾析器14将成虫与其余的被抽吸材料分离开来。倾析器14还与管道16流体连通，该管道16将成虫运输到设施的另一区域，以加工成饲料或肥料。第二抽吸臂与管线12流体连通，该管线12与倾析器17流体连通。如图3所示，管线12可以包括在模块行100A和100B之间以及在模块行100C和100D之间的两个分支管段。管线12可以包括与每个分支管段流体连通的第二抽吸臂。倾析器17将卵和最近孵化的幼虫与其余的被抽吸材料(诸如排泄物和饲料残渣)分离开来。倾析器17还与管道13流体连通，该管道将卵和最近孵化的幼虫运输到生长区域32。

倾析器14和17可以包括惯性分离器，该惯性分离器被构造用以基于重量分离不同的材料。在示例中，倾析器14、17包括连接到入口管线的内部腔室。至少一个管线可以连接到内部腔室的顶部或侧面。此外，至少一个管线可以连接到倾析器14、17的内部腔室的底侧。气流被配置成使得较轻的颗粒在内部腔室内上升并通过顶部出口管线离开。相比之下，当颗粒接触处于内部腔室内的叶片(例如，金属板叶片)时，较重的颗粒会倾析。倾析器14、17中的气流可以由内部腔室内或腔室外的风扇(例如，风扇15)经由管道系统和通风口提供。气流的速度可以基于被倾析的内容物来调节。例如，第一速度可以用于将幼虫与废物/食物/皮分离开来，而第二速度可以用于将成虫与废物/食物/卵分离开来。

在一些示例中，繁殖区域31中的模块可以包括育苗托盘，该育苗托盘包括具有开口的网层，这些开口具有特定尺寸，以保留卵，同时使饲料和废物能够穿过。在一些情况下，然后，可以经由真空系统从育苗托盘收集卵并将其运输到生长区域32。在其它情况下，网托盘本身可以插入到生长区域32中。

图3和图4示出了控制单元300。如本文描述的那样，控制单元300被编程用以从一个或多个传感器或相机接收传感器反馈、视频或测量数据。控制单元300还被配置用以控制阀、马达、致动器、抽吸臂、倾析器等以提供用于饲养昆虫的自动控制。通过控制单元300的控制可以根据预编程的例程(例如，在指定时间提供水/饲料)和/或基于来自传感器/相机的数据来提供。控制单元300经由有线或无线连接通信地耦合到本文描述的部件。为了简洁起见，未示出这些连接。

图4示出了根据本公开的示例实施例的图2的生长区域32的示例布局。生长区域32可以根据以上对繁殖区域31的描述进行构造，除了在前面对生长区域32的描述中强调的不同之处。例如，生长区域32包括饲料筒仓41，该饲料筒仓容纳昆虫饲料。生长区域32还可以包括运输链42，饲料筒仓41将昆虫饲料卸载到该运输链上。运输链42将饲料引导到分配管道62。鼓风机43可以帮助将饲料运输到分配管道62中并通过该分配管道62到达存储箱44。然而，在生长区域32中，存储箱44也可以从繁殖区域31接收卵或最近孵化的幼虫(如果没有正确分类的话，则也可能还有排泄物或多余的饲料)。卵或最近孵化的幼虫可以通过分配管道52运输到存储箱44。运输链53可以取决于来自控制单元300的指令而将饲料和卵/幼虫两者都引导到存储箱44。例如，当模块可用于接收卵/幼虫时，可以将卵/幼虫引导到存储箱44。

生长区域32还包括初级分配滑块45和初级进料斗46。生长区域32还包括一组次级分配滑块47A、47B、47C，为了清楚起见，图4中仅示出了其中的一些。次级分配滑块47A、47B、47C中的每一个包括一个或多个次级进料斗48A、48B、48C，为了清楚起见，图4中仅示出了其中的一些。次级进料斗48A、48B、48C将饲料输送到多个饲料分配柱49。次级分配滑块47A、47B、47C以及在一些情况下的初级分配滑块45被定位在支撑结构上，该支撑结构定位在模块行400A、400B和分配柱49上方。应当理解，为了清楚起见，图4中仅示出了模块行400A、400B的一部分。

生长区域32中还包括真空抽吸系统，该真空抽吸系统用于从模块取回和收集物体。真空抽吸系统包括一组或多组抽吸臂(未示出)、真空(未示出)、管道系统50、51和倾析器54、56、60。真空与抽吸臂组流体连通，使得当被激活时，真空使物体被吸入到抽吸臂中并通过管道系统50、51。在生长区域32中，第一抽吸臂抽吸已发育的幼虫和蜕皮，而第二抽吸臂抽吸幼虫排泄物。

第一抽吸臂与管线50流体连通，该管线50与倾析器54和倾析器60流体连通。如图4所示，管线50可以包括多个分支管段。倾析器54将已发育的幼虫与其余部分的被抽吸材料分离开来。分离的幼虫可以落到传送带55上，该传送带将它们运输到用于脱水和压碎或其它处理的区域。分离的幼虫的小部分(例如，3％至10％)可以被进一步分离并允许在繁殖区域31中成熟为成虫，以用于繁殖目的。除分离的幼虫之外的抽吸材料(主要是蜕皮)继续通过管线50到达倾析器60。倾析器60将蜕皮与其余部分的被抽吸材料分离开来，并且这些皮掉到传送带61上，以被运输到设施的另一个区域以进行处理。

第二抽吸臂与管线51流体连通，该管线51与倾析器56流体连通。如图4所示，管线51可以包括多个分支管段。倾析器56将幼虫排泄物与其余部分的被抽吸材料分离开来。分离的幼虫排泄物可以落入到收集料斗57中并经由管道58运送到颗粒存储箱22。倾析器54、56、60可以根据上文结合图3讨论的倾析器14和17的描述来构造。

图5示出了用于繁殖或生长区域500中的真空抽吸系统的移动部分的导引轨道504的示例路径。例如，抽吸臂和真空可以被安装在包括沿着导引轨道504滚动的轮子的结构上。在图示的示例中，导引轨道504围绕模块行500A、500B、500C、500D绕行。这可以是真空抽吸系统到达模块500A、500B、500C、500D中的每一个模块的最有效路径而不是在到达一行的终点之后必须返回。此外，多个饲料分配柱502A、502B在导引轨道504的相对侧上处于模块行500A、500B、500C、500D之间。这种构造可以使抽吸臂更容易接近模块500A、500B、500C、500D，而饲料分配柱502A、502B不会提供障碍。

现在更详细地描述在前面的描述中仅仅已经一般性地描述的每个单独的模块。图6示出了用于支撑容纳昆虫的托盘的示例空模块框架60。模块框架600包括支撑托盘的端部的多个导轨602A、602B。导轨602A、602B将模块框架600的各个行分离开来，使得模块框架600可以支撑多行托盘。图7示出了包括多组托盘的示例模块700，该托盘包括移动托盘702(例如，上托盘)和固定托盘704(例如，下托盘)。移动托盘702定位在每组托盘中的每个固定托盘704的上方。移动托盘702被构造用以容纳昆虫，而固定托盘被构造用以收集例如通过移动托盘702中的穿孔落下的待提取的产品。

在某些方面，固定托盘704连接到模块框架600，使得它们不能从模块框架600移除。在其它方面，固定托盘704可以由导轨602支撑，并且能够在物理上从模块框架60移除，但是它们在如下所述的养殖操作期间保持定位在模块框架600上。移动托盘702相对于模块框架600能够移动。移动托盘702的移动性可以帮助其更容易地向移动托盘702提供饲料或水，或者将昆虫引入移动托盘702。在某些情况下，移动托盘702与模块框架600完全分离开来。在这种情况下，移动托盘702可以具有使移动托盘702更容易移动的构造。例如，移动托盘702可以在移动托盘702的底部上具有辊子。

在其它情况下，移动托盘702可以附接到模块框架600，使得致动器可以使移动托盘702相对于模块框架600移动。例如，移动托盘702可以处在轨道上并且致动器臂可以将移动托盘702延伸远离模块框架600。在另一个示例中，致动器可以通过以快速、重复的方式来回移动相应的移动托盘702来搅动或摇动该相应的移动托盘。搅动或摇动可以帮助将昆虫和/或食物均匀地分配在托盘上。搅动或摇动还可能导致废物(或繁殖区域31中的卵)通过托盘702的基部中的网眼(或开口)落到下面的固定托盘704。移动托盘702的致动器与控制单元300通信。

图8A和图8B示出了示例移动托盘800。在各个方面，移动托盘800包括框架806和一个或多个穿孔筛802A、802B。框架806可以在其内部具有支撑唇缘808。如上所述，移动托盘800可以包括多个辊子804。所述一个或多个穿孔筛802A、802B可以在支撑唇缘808上定位于框架806内。在其它示例中，移动托盘800可以是单个部件而不是图示的示例中的多个部件。此外，在图示的示例中，移动托盘800包括两个单独的穿孔筛802A和802B，但在其它示例中，移动托盘800可以包括单个穿孔筛或多于两个的穿孔筛。

所述移动托盘800的所述一个或多个穿孔筛802A、802B包括穿孔或孔口，它们的直径取决于相应的移动托盘800的预期用途。本公开的模块可以是繁殖模块或生长模块。繁殖模块被构造用于培育目的，并且主要包括在其移动托盘中的成虫。因此，在繁殖模块中，移动托盘800的穿孔的直径(例如，2毫米(“mm”))足以让产下的卵通过穿孔落下并收集在处于移动托盘800下方的固定托盘上。在一些实施例中，移动托盘800(例如，上托盘)可以具有实心不透明基部而不是穿孔。生长模块被构造用于从卵的孵化到若虫阶段的幼虫生长，并且主要包括在其移动托盘中的幼虫。因此，在生长模块中，移动托盘800的穿孔的直径(例如，1mm、0.5mm、0.1mm等)足以让幼虫排泄物通过穿孔落下并收集在处于移动托盘800下方的固定托盘上。与排泄物接触的幼虫可能会生病，因此必需移除排泄物。应当理解，繁殖模块的移动托盘和生长模块的移动托盘的穿孔直径可以基于模块用于养殖的昆虫种类而变化。例如，一些昆虫比其它昆虫大，并因此可能具有更大的卵和/或更大的排泄物，这需要更大直径的穿孔。

如上文提及的那样，先前描述的饲料分配柱可以形成饲料分配系统。图9示出了包括饲料分配系统的示例模块900。饲料分配系统包括饲料分配柱902A和饲料分配柱902B。在其它示例中，模块900可以包括饲料分配系统中的附加饲料分配柱。饲料分配柱902A、902B各自包括多个分配叶片904，模块中的每一行有一个分配叶片904。这种构造使饲料分配系统能够将食物分配到需要饲料的每个托盘。图10示出了形成饲料分配网络的、由多个模块1002A、1002B、1002C、1002D组成的多个饲料分配系统。在图示的示例中，每个饲料分配系统包括两个饲料分配柱1004(示出为图9中的柱902、图3中的柱10和图4中的柱49)。

图11示出了根据本公开的示例实施例的示例基于重力的饲料分配柱1100的放大视图。饲料分配柱1100包括竖直分配管道1104。竖直分配管道1104的上端包括料斗1102。上述次级进料斗可以将饲料分配到料斗1102中。料斗1102被构造用以测量向每个移动托盘1112供应的饲料的量。例如，料斗1102可以按重量或按体积测量这种饲料的量，其可以通信到本文公开的控制单元300。饲料分配柱1100还包括多个分配叶片1108A、1108B、1108C，该多个分配叶片各自定位在移动托盘1112上方。移动托盘1112被示出处在固定托盘1114上方。分配叶片1108A、1108B、1108C向下成角度，使得重力从竖直分配管道1104顺着分配叶片1108A、1108B、1108C馈送并进入到相应的移动托盘1112中。

饲料分配柱1100还包括一系列阀1106A、1106B、1106C，该一系列阀允许或阻止穿过竖直分配管道1104到达分配叶片1108A、1108B、1108C。例如，当经由分配叶片1108B向移动托盘1112供应饲料时，布置在移动托盘1112上方的阀1106A打开并且阀1106B关闭(经由来自控制单元300的指令)。因此，来自料斗1102的饲料可以沿竖直分配管道1104向下行进、通过阀1106A、沿分配叶片1108B向下行进，并进入到移动托盘1112中。在另一个示例中，然后，如果需要经由分配叶片1108C供应饲料(如由控制单元300确定的那样)，则阀1108B打开并且阀1108C关闭，使得来自料斗1102的饲料可以沿竖直分配管道1104向下行进、通过阀1106A和1106B、沿分配叶片1108C向下行进，并进入到移动托盘中。

在各种情况下，阀1106A、1106B、1106C与昆虫饲养设施的控制单元300无线或有线通信。例如，阀1106A、1106B、1106C可以是电致动的电磁阀或气动致动的阀。控制单元300控制哪些阀1106A、1106B、1106C打开以及哪些关闭，以控制饲料分配。控制单元300还可以基于重量和/或体积控制向料斗1102提供多少饲料。关于所需的饲料的量的确定可以对应于从一个或多个传感器接收到的重量数据或其它数据。附加地是或可替代地是，控制单元300可以被编程用以在预定时间实现喂食。

在许多情况下，上述基于重力的饲料分配柱导致饲料堆积在分配叶片的根部处。例如，图12示出了示例模块1200，在该示例模块中，来自饲料分配柱1202的饲料1204堆积在分配叶片1218的根部处。然而，期望的是饲料围绕移动托盘均匀地散布。因此，示例模块1200配备有搅动单元1206(例如，致动器)，以用于搅动或摇动模块1200的移动托盘，以均匀地散布提供给移动托盘的饲料。搅动单元1206可以包括与偏心轮1210相关联的马达1208。凸轮1212可以安装在偏心轮1210上。凸轮1212可以在连接1214处连接到传动柱1216。传动柱1216连接到模块1200的每一个移动托盘。因此，搅动单元1206可以通过搅动或摇动传动柱1216来搅动或摇动模块1200的每个移动托盘。

发明人已经观察到，搅动或摇动移动托盘导致饲料积聚在移动托盘的与和凸轮1212的连接1214相对的那一端部处。为了补偿这种饲料积聚效应，移动托盘可以朝向连接1214具有轻微倾斜或斜度。在一些实施例中，控制单元300被配置用以在使饲料被散布之后使饲料分配柱1202搅动或摇动传动柱1216。

在本公开的各个方面，所提供的模块还可以包括一起形成水分配网络(例如，图18)的水分配系统。示例水分配网络可以包括构造成沿着模块的长度定位的管路，每个模块具有一个竖直管。次级管可以从用于每个移动托盘的竖直管延伸。水可以从次级管离开，以向移动托盘供水。这种供水发生在幼虫或成虫都不能食用的吸湿材料上。在各种示例中，水分配网络还包括阀，用以控制从哪些特定的次级管提供水。在这种示例中，阀可以与控制单元300连通。例如，阀可以是电致动的电磁阀或气动致动的阀。在一些实施例中，基于水分传感器和/或湿度传感器的传感器测量结果，控制单元300可以使水被分配。在其它实施例中，控制单元300可以在预定时间分配水。在一些实施例中，水分配网络可以由提供蔬菜(诸如胡萝卜)的传送器、皮带或其它机构代替。蔬菜含有由幼虫和/或成虫获得的水。

图13示出了根据本公开的示例实施例的示例模块1300，其示出了定位在模块1300内的真空抽吸系统1302的抽吸臂组。在示例中，真空抽吸系统1302可以包括用于模块1300的每组移动托盘和固定托盘的一组第一抽吸臂1304和第二抽吸臂1306。如上文描述的那样，第一抽吸臂1304可以从移动托盘收集物体。如上文描述的那样，第二抽吸臂1306可以从固定托盘收集物体。在至少一个示例中，为了从托盘收集物体，每组的第一抽吸臂1304和第二抽吸臂1306两者都横向于托盘的长边定位，并且每组的第一抽吸臂1304和第二抽吸臂1306两者都沿着托盘的长边的整个长度被运输。抽吸臂1304和1306的控制可以由控制单元300提供。抽吸可以在预定时间和/或基于来自重量传感器、运动传感器等的测量结果而发生。

图14A示出了示例抽吸臂1400的部件的示意图。抽吸臂1400的描述同样适用于本公开中描述的第一抽吸臂和第二抽吸臂两者。示例抽吸臂1400包括管1402，该管1402在其一端上与真空或其它抽吸源流体连通。管1402的端部1404是封闭的。抽吸臂1400还可以包括可调节的支撑型材1406A、1406B。当沿着托盘的长度运输抽吸臂1400时，支撑型材1406A、1406B可以搁置在移动托盘或固定托盘的边缘上。支撑型材1406A、1406B可以被构造成使得抽吸臂1400的运输变得更容易，诸如支撑型材1406A、1406B由减少摩擦的材料构成。

管1402还可以联接到抽吸嘴1410。管1402与抽吸嘴1410之间是多个纵向狭槽1408A、1408B，该多个纵向狭槽使得能够通过抽吸嘴1410进行抽吸。图14B示出了示例抽吸臂1400的截面示意图，其示出了纵向狭槽1408A、1408B。此外，图14C示出了示例抽吸臂1400的截面示意图，其示出了管1402相对于抽吸嘴1410的构造。如图所示，管1402可以具有圆形截面，而抽吸嘴1410可以向外张开至平坦端部。图14C还示出了管1402与抽吸嘴1410之间的开放空间，其被表示为纵向狭槽1408A。应当理解，如果图14C的截面在纵向狭槽1408A与1408B之间的话，则管1402的内部将不会连接到抽吸嘴1410的内部。

在本公开的各个方面，大部分的或所有的上述部件可以结合到昆虫饲养容器中，该昆虫饲养容器自主调节昆虫饲养环境以及饲料和水分配以及其它维护活动。容器可以是能够从一个地点运输到另一地点的，以向昆虫饲养操作提供移动性。图15示出了根据本公开的一方面的示例容器1500。在各种情况下，诸如图示的示例，容器1500的框架1502可以具有矩形棱柱形状。在至少一个特定示例中，容器1500的框架1502可以是联运ISO标准集装箱或可以被构造得类似于联运ISO标准集装箱。这种构造使得容器1500能够根据标准运输程序通过船、火车等运输。在各种示例中，容器1500可以被构造用以容纳四个模块，但在其它示例中，容器1500可以被构造用以容纳更多或更少的模块。在一些情况下，容器1500可以保持繁殖模块和生长模块(即，繁殖区域和生长区域)两者。在其它情况下，容器1500可以仅包括繁殖模块或仅包括生长模块。

在一些情况下，容器1500可以包括一个或多个门1514，以允许接近容器1500中。例如，维护操作可能偶尔需要人类工人进入容器1500，以接近容器1500的内部的各种部件。示例容器1500包括一列或多列开口1504A、1504B。开口1504A、1504B对应于定位在容器1500内的模块行而定位。开口1504A、1504B的长度可以对应于相应的模块的长度。容器1500还包括舱口1516，该舱口1516可以针对每个开口1504A、1504B打开和关闭，以提供接近开口1504A、1504B的通路。舱口1516可以经由马达或其它致动机构而手动或自动打开或关闭。此外，舱口1516可以全部一次打开或关闭，或者彼此独立地打开或关闭。每个舱口1516通常可以关闭，以帮助调节容器1500内的环境。然而，在某些情况下，舱口1516被打开以提供接近模块的通路，特别是接近模块上的托盘。例如，舱口1516可以打开以使得真空抽吸系统的抽吸臂能够接近托盘(例如，图16)。

容器1500还可以包括抽气机1506(诸如抽气扇)，该抽气机从容器1500内抽取空气并将其引导到容器外。容器1500还包括至少一个通风格栅1508，以允许空气进入容器1500。抽气机1506和通风格栅1508帮助容器1500内的空气循环。容器1500还包括至少一个空调单元，该至少一个空调单元被配置用于在湿度、温度(例如，加热或冷却)和/或通风方面来调节进入的空气。在各种情况下，空调单元可以与至少一个内部调节单元1512一起操作，以用于推动(impulsion)先前调节的空气。

此外，图15示出了水分配网络的一部分。特别地是，容器1500被示出为具有多个竖直管1518和从竖直管1518分支的多个次级管1520。将在下面更详细地描述水分配网络(诸如在容器1500中被部分地示出的水分配网络)。

此外，容器1500包括用于检测容器1500内的各种状态的各种传感器。例如，容器1500可以包括光传感器、湿度传感器、温度传感器、重量传感器、水分传感器、运动传感器、气体传感器、和/或视频传感器。气体传感器可以用于检测指示幼虫生长或产卵的特定气体的浓度(或确保特定气体浓度不超过阈值)。气体传感器可以检测例如CO₂、CH₄、NH₃等。光传感器被配置用以检测容器1500中的光水平。湿度传感器被配置用以检测容器1500内的湿度水平。温度传感器被配置用以检测容器1500内的温度。在示例中，重量传感器可以定位在移动托盘和/或固定托盘下方，以检测相应的托盘的内容物重量。水分传感器被配置用以检测托盘中的水分水平。例如，水分水平可以帮助确定是否应该向托盘提供水。在示例中，运动传感器被配置用以检测昆虫卵何时已经孵化出来。在示例中，视频传感器被配置用以检测昆虫卵何时已经孵化出来。本领域技术人员将理解，传感器可以在整个昆虫饲养操作中用于多种目的，并且可以利用示例传感器之外的其它传感器。

容器1500还包括控制单元1510，该控制单元被编程用以控制容器1500中的各种操作。控制单元1510可以与存放有容器1500的昆虫饲养设施(例如，昆虫饲养设施110)的一个或多个控制单元通信或者受该一个或多个控制单元控制。本文描述的容器1500的阀、马达、传感器、空调单元、抽气机、风扇、进料斗和其它类似部件受容器1500的控制单元1510控制。控制单元1510包括与至少一个存储器通信的至少一个处理器。

控制单元1510被配置用以从传感器接收信号，该传感器诸如光传感器、湿度传感器、温度传感器、重量传感器、水分传感器、运动传感器和/或视频传感器。控制单元1510被编程用以实现如本文所讨论的昆虫饲养操作。例如，控制单元1510可以被编程用以使得某些操作在预定时间或响应于来自各种传感器的反馈而被执行。控制单元1510还被编程用以使各种操作同时执行。例如，这种昆虫饲养任务可能包括向托盘供应食物、向托盘供应水、在整个托盘区域均匀分配食物、分离昆虫排泄物、收集排泄物、收集和分离成体幼虫和蜕皮、分离其中一些成体幼虫以用于使成体动物生长以便进行繁殖、收集卵、在成体动物繁殖之后将其移除，以及控制容器1500中的温度、湿度和/或空气更新。

图16示出了其每个舱口1610同时打开的示例容器1600。抽吸臂1606A、1606B、1606A、1606B被示出为通过容器1600的开口接近模块托盘。例如，抽吸臂1606A和1606B可以是接近移动托盘(例如，上托盘)的第一抽吸臂，并且抽吸臂1608A和1608B可以是接近固定托盘(例如，下托盘)的第二抽吸臂。在该示例中，容器1600的舱口1610可以通过活塞1602打开和关闭，该活塞拉动与每个舱口1610的下边缘结合的线缆1604。在其它示例中，舱口1610可以使用本领域技术人员将理解的其它机构来打开和关闭。在各种情况下，容器1600还可以包括行程终点传感器，该行程终点传感器感测舱口1610何时已完全打开或完全关闭。容器1600还可以包括如下传感器，该传感器检测抽吸臂1606A、1606B、1606A、1606B何时已经从容器1600中抽出，使得可以关闭舱口1610。

图17示出了包括四个单独模块1702A、1702B、1702C和1702D的示例容器1700。示例容器1700还包括两个搅动单元1704(例如，致动器)，图17中仅示出其中一个。每个搅动单元1704被构造用以搅动或摇动两个模块，例如，搅动单元1704的任一侧上的模块。在其它示例中，容器1700可以包括单个搅动单元或可以包括多于两个的搅动单元。容器1700的搅动单元1704可以根据以上对搅动单元1206的描述来构造。容器1700还可以包括与搅动单元1704以及容器1700的其它部件相通的供电面板1706和/或气动面板1708。

图18示出了示例容器1800的水分配网络。水分配网络包括容器1800中的相应的模块的水分配系统1802A、1802B、1802C、1802D。每个水分配系统1802A、1802B、1802C、1802D沿着其相应的模块的长度构造。竖直管将每个水分配系统延伸足够的高度，以到达每一行移动托盘。例如，水分配系统1802C和1802D分别包括竖直管1804A和1804B。多个次级管可以从每个竖直管延伸，使得将水更直接地引入到每个移动托盘中。例如，竖直管1804A和1804B分别包括多个次级管1806A和1806B。供水在移动托盘中发生在幼虫或成体动物都不能食用的吸湿材料上。

图19示出了具有本文描述的多个元件的示例容器1900。容器1900包括四个模块1902。每个模块1902包括多组移动托盘1902和固定托盘。模块1902还均包括水分配系统1908，该水分配系统1908可以连接在一起，以形成水分配网络。容器1900还包括用于每个模块1902的两个饲料分配柱1910。饲料分配柱1910可以根据以上对饲料分配柱10的描述来构造，但是被容纳在容器1900内。在一些情况下，容器1900可以包括向外延伸的孔口，该孔口被构造用以接受来自存储箱或其它来源的饲料。该孔口使用上文描述的饲料分配系统连接到饲料分配柱1910。

根据前面的描述，下面描述了各种示例昆虫饲养操作，以说明所描述的部件一起操作。在一个示例中，定位在移动托盘中的水分传感器可以将反馈传送给控制单元，以指示移动托盘中的水分水平低于阈值。作为响应，控制单元通过激活水分配网络的阀而使水散布到托盘。在一些情况下，控制单元可以被编程用以在饲料被散布到托盘之后立即或不久之后将水散布到托盘。在另一个示例中，来自容器中的一个或多个湿度传感器的反馈指示湿度水平低于阈值，这导致控制单元使水散布到一个或多个托盘。

在各种情况下，控制单元可以结合水分水平来控制湿度和/或温度。例如，在水被散布到一个或多个托盘之后，控制单元可以在预定时间量内降低通过容器的空调单元施加的湿度。这可以导致蒸发增加容器内的湿度水平。在另一个示例中，在水被散布到一个或多个托盘以导致水暂时降低所述一个或多个托盘中的环境温度之后，控制单元可以增加容器内的设定温度，从而相应地调节空调单元。

在一些示例中，控制单元可以处理来自多个托盘中的传感器的数据，以提供对昆虫饲养操作的控制。例如，虽然可以控制水分配网络以将水散布到特定托盘，但每个托盘都会暴露于容器内环境(例如，湿度和温度)的变化。因此，在一些方面，控制单元可被编程用以响应于由一个或多个温度传感器和/或湿度传感器检测到的温度和/或湿度的大的变化而增加容器中的气流。在其它方面，温度和/或湿度的这种大变化可以由控制单元检测，这随后使水从水分配网络散布到特定托盘，这些托盘被检测为经受来自上述大的温度和/或湿度变化的更大影响。局部水散布可以帮助提供托盘之间的更多一致性。

相对于饲料散布，控制单元可以接收来自定位在托盘内或托盘下方的重量传感器的反馈。重量传感器检测相应的托盘中的内容物的重量。当重量传感器反馈指示重量低于特定托盘的阈值时，控制单元可以被编程用以通过根据需要打开和关闭阀而使饲料从饲料分配网络散布到所述特定托盘。如果特定饲料分配柱的料斗没有足够的饲料，则控制单元可以使饲料分配到该特定料斗。在各种情况下，控制单元被编程用以在饲料散布到托盘之后激活搅动单元，以搅动或摇动托盘，以将饲料均匀地散布在托盘上。

在另一个示例中，控制单元被编程用以响应于来自重量传感器、运动传感器和/或摄像机的反馈来确定何时应该从特定托盘收获幼虫。控制单元可以被编程用以基于满足阈值重量的重量或基于重量随时间的变化来做出这样的确定。例如，控制单元可以在第一时间接收指示托盘容纳1kg昆虫、饲料和水的数据。在6小时后，控制单元接收指示重量为0.8kg的数据。在6小时内损失20％的质量可能表明基于在这段时间期间消耗的食物量，幼虫足够得大，以能够进行收获。如此，控制器可以控制抽吸臂以收集幼虫和/或废物。

在其它实施例中，控制单元经由运动传感器或相机检测幼虫的运动。相对较大的幼虫可能表现出更大的运动。在检测到这种运动之后，控制单元可以控制抽吸臂以收集幼虫和/或废物。

在各个方面，当需要抽吸臂时，控制单元可以被编程用以打开容器的舱口(例如，通过激活马达)，以允许抽吸臂接近模块。舱口可以单独打开、一次打开多个或一次打开全部。然后，控制单元被编程用以在抽吸臂已被移除之后关闭打开的舱口。容器可以包括行程终点传感器，以向控制单元指示何时抽吸臂已经从容器被移除，以开始关闭舱口。

在一些示例中，可能需要收集一部分幼虫，以用于繁殖目的。在这种示例中，控制单元可以被编程用以使抽吸臂将幼虫收集在第一容器中，直到已经收集到一定的重量为止或者直到抽吸臂已沿着托盘行进一定的距离为止。在已经达到此阈值重量或距离之后，控制单元被编程用以使抽吸臂将剩余的幼虫收集在第二容器中。这可以包括用于管道系统50、51的致动阀，以将幼虫引导至繁殖区域中的适当容器中(例如，经由倾析器56、60)。

相对于繁殖区域中的移动托盘，在示例中，这种托盘或其模块可以包括运动传感器。运动传感器可以检测从卵孵化之后的幼虫的运动。在检测到阈值量的运动之后，或者在已经经过了从第一次孵化开始的预期时间段之后，控制单元可以被编程用以控制抽吸臂来收集幼虫，以便它们可以被转移到容器的生长区域或包括生长模块的另一个容器。在另一个示例中，重量传感器或视频传感器可以被配置用以检测托盘中的卵的存在。在检测到阈值量的卵之后，或者在已经经过了从第一次检测到卵的预期时间段之后，控制单元可以被编程用以控制抽吸臂来收集卵。

在各种情况下，如果来自一个或多个传感器的反馈超过特定阈值，则控制单元可以生成警示或警报。

虽然相对于当前公开的容器描述了上述示例昆虫饲养操作，但应当理解，可以在一个或多个控制单元的控制下在当前公开的昆虫饲养设施中执行类似的操作。例如，所述一个或多个控制单元被编程用以控制结合图3和图4描述的繁殖区域和生长区域中的各种部件。

饲料成分实施例

在本公开的一些方面，可以将基于藻类的特定饲料成分喂给昆虫。例如，可以将所提供的昆虫饲料喂给黄粉虫幼虫。特定饲料成分可以通过加入海藻和作为副作用的用于降解海藻的生物修复来降低食物成本。藻类在其加入最终饲料之前经受以下处理阶段。检查阶段包括从藻类中分离出不期望的元素，诸如岩石残留物和塑料材料。洗涤阶段包括用淡水洗涤藻类，以除去任何痕量的沙子、小甲壳类动物和其它不需要的元素，同时还降低盐度。干燥阶段包括在阳光下干燥藻类，这通常需要两到四天。发明人已经发现，当将藻类置于在藻类上方和下方都具有强制通气系统的托盘中时(这可以缩短干燥时间)并且当藻类保持远离植物并与动物或可能的土壤污染物接触时，可以获得最佳效果。使藻类干燥，直到获得5％至20％的范围内的水分值为止。调配阶段(blending stage)包括通过混合和/或研磨来调配干燥的藻类。

对干燥藻类的营养价值最受关注的参数是蛋白质、脂肪、碳水化合物、水分和灰分。下表1包括干燥藻类的选定成分的营养价值。

表1

本公开的饲料成分包括以下成分范围：蛋白质：18-24％；脂肪：2-4％；碳水化合物：50-70％；水分：5-20％；以及灰分：1-8％。在各种情况下，干燥藻类与选自由麦麸颗粒、酵母提取物、甜菜根浆和苜蓿颗粒组成的组中的一种或多种添加物混合。附加地是或可替代地是，饲料成分可包括选自由油菜籽及其菜籽粉、麸质颗粒、甜菜根颗粒、稻壳、黄金DDG、脱水番茄、玉米及其副产品、大麦及其副产品、大豆粉和大豆壳颗粒组成的组中的一种或多种添加物。下表2示出了这些添加物的营养成分。

原料	蛋白质	脂肪	水分	灰分	碳水化合物	糖分
							麦麸颗粒	17.8	5.1	11.3	4.8	61	3.2
菜籽粉	41.2	1.9	9.8	3.2	43.9	7.1
							麸质颗粒	22.9	5.3	12.3	4.1	55.4	1.8
甜菜根颗粒	28.8	1.6	7.2	5.3	57.1	6
							甜菜根浆	11	0.6	8.4	4.2	75.8	2.7
稻壳	11.6	7.3	9.1	3.7	68.3	4.8
							黄金DDG	33	9.5	10.4	4.4	42.7	5.2
脱水番茄	5	14	35	6.2	39.8	13
							玉米	7.3	3.3	13.6	1.1	74.7	1.7
大麦	11.3	1.7	11.1	2.2	73.7	1.6
							大豆粉	47	1.9	12	6.2	32.9	7
大豆壳颗粒	11.8	2.5	11	4.7	70	1.5
							油菜籽	19	40.7	8.8	4	27.5	4
苜蓿颗粒	17.4	2.7	9.9	10.6	59.4	3.4
							向日葵颗粒	5.7	3	8.6	3.3	79.4	0.7
酵母提取物	45	6	5	6	38	0

表2

干燥藻类占最终饲料成分的5％至25％。在下表3至表5中示出了所提供的饲料成分的示例成分，并且在下表6中示出了对照成分。

表3

混合1

原料	蛋白质	脂肪	水分	灰分	碳水化合物	糖分	成分％
								麦麸颗粒	17.8	5.1	11.3	4.8	61	3.2	90％
紫菜	46.1	0.1	7.7	5.1	41	6.2	10％
								混合物	20.63	4.6	10.94	4.83	59	3.5	100％

表4

混合2

表5

混合3

表6

对照

为了证明黄粉虫幼虫的饲养和生长的有效性，在表6中示出的对照成分与表3至表5中示出的示例成分之间进行了不同的比较研究。

结果可见于下表7中。

表7

图20示出了图表2100，在该图表中，用不同的示例基于藻类的成分和对照成分描绘了黄粉虫幼虫的生长进化。表3成分是成分2102。表4成分是成分2104。表5成分是成分2106。表6的对照成分是成分2108。该图表说明每个成分2102、2104、2106、2108基本上是等同的。此外，示例成分2102和2104表现出比对照成分2108更好的生长百分比。

此外，发明人已经观察到，幼虫对藻类的消耗有助于幼虫的特定着色，这是由摄入色素(诸如叶绿素(叶绿藻)、藻红蛋白、藻蓝蛋白(红藻门)和岩藻黄质(褐藻纲))引起的。由于幼虫呈现的颜色，这使得产品呈现出不同的感官特征。

因此，通过基于所提供的包括先前处理过的海藻的饲料成分喂养黄粉虫幼虫，降低了原料成本并且减少了入侵藻类的生态影响。

在无需进一步详述的情况下，相信本领域技术人员可以使用前述描述来最大程度地利所用要求保护的发明。本文公开的示例和方面应被解释为仅是说明性的，而不以任何方式限制本公开的范围。对本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离所讨论的基本原理的情况下对上述示例的细节进行改变。换言之，以上描述中具体公开的示例的各种修改和改进都在所附权利要求书的范围内。例如，设想了所描述的各种示例的特征的任何合适的组合。

Claims (22)

1.一种用于自动控制昆虫饲养活动的系统，所述系统包括：

容器，所述容器包括一个或多个模块，所述一个或多个模块构造有多个托盘，其中，所述多个托盘被分隔成多个托盘组，所述托盘组具有上托盘和下托盘，其中所述上托盘带有筛分基部，所述下托盘接收通过所述上托盘的所述筛分基部落下的第一物体；

真空抽吸系统，所述真空抽吸系统包括真空和多组包括第一抽吸臂和第二抽吸臂的抽吸臂，所述多组抽吸臂被构造用以将第二物体通过所述第一抽吸臂从相应的所述上托盘抽吸到第一收集箱并且将所述第一物体通过所述第二抽吸臂从相应的所述下托盘抽吸到第二收集箱；以及

控制单元，所述控制单元被编程，用以控制所述多组抽吸臂，以从所述多个托盘中的相应的托盘收集所述物体。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述容器还包括：

一个或多个开口，其中，通过所述一个或多个开口接近所述一个或多个模块是由至少一个可缩回的舱口控制的；

光源，所述光源被配置用以向所述容器的内部提供光；

至少一个通风格栅，所述至少一个通风格栅允许空气进入所述容器；

至少一个空调单元，所述至少一个空调单元被配置用以维持或调节所述容器的内部湿度和内部温度；

光传感器，所述光传感器被配置用以感测所述容器中的光照水平；

湿度传感器，所述湿度传感器被配置用以感测所述容器的所述内部湿度；以及

温度传感器，所述温度传感器被配置用以感测所述容器的所述内部温度。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制单元被编程用以下至少一项：

激活所述至少一个可缩回的舱口以打开或关闭；

响应于来自所述光传感器的反馈而调节所述光源的光照水平输出；

响应于来自所述湿度传感器的反馈而调节所述至少一个空调单元的湿度水平输出；或者

响应于来自所述温度传感器的反馈而调节所述至少一个空调单元的温度水平输出。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制单元被编程用以将所述温度水平输出调节到25摄氏度至30摄氏度之间的温度。

5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制单元被编程用以将所述湿度水平输出调节到60％至70％之间的湿度。

6.根据权利要求1或3所述的系统，其中，所述容器还包括：

饲料分配网络，所述饲料分配网络被构造用以将饲料从饲料源分配到所述多个上托盘；

水分配网络，所述水分配网络被构造用以将水从水源分配到所述多个上托盘；

多个重量传感器，所述多个重量传感器被配置用以感测所述多个托盘中的相应的上托盘或下托盘中的内容物的相应重量；以及

多个水分传感器，所述多个水分传感器被配置用以感测所述多个托盘中的相应的上托盘或下托盘中的相应水分水平。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述控制单元被编程用以下至少一项：

响应于来自所述多个重量传感器的反馈而激活所述饲料分配网络，以将饲料分配到所述多个托盘中的相应的上托盘；或者

响应于来自所述多个水分传感器的反馈而激活所述水分配网络以将水分配到所述多个托盘中的相应的上托盘。

8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述饲料分配网络被构造用以同时将饲料分配到所述多个托盘中的相应的上托盘中的每一个上托盘。

9.根据权利要求6所述的系统，其中，所述水分配网络被构造用以同时将水分配到所述多个托盘中的相应的上托盘中的每一个上托盘。

10.根据权利要求6所述的系统，其中，所述控制单元被编程用以通过打开所述饲料分配网络的对应于相应的上托盘的阀来激活所述饲料分配网络，以将饲料分配到所述相应的上托盘。

11.根据权利要求1、3或7所述的系统，其中，所述控制单元被编程用以响应于预定时间流逝或来自所述多个重量传感器的反馈中的至少一个来控制所述多组抽吸臂，以从所述多个托盘中的相应的托盘收集所述物体。

12.根据权利要求1、3或7所述的容器，其中，所述容器能够从第一地点被运输到第二地点。

13.根据权利要求1、3或7所述的系统，其中，所述上托盘连接到用于摇动或搅动所述上托盘的致动器，并且

其中，所述控制单元被编程用以使所述致动器摇动或搅动所述上托盘。

14.根据权利要求1、3或7所述的系统，其中，所述一个或多个模块包括至少一个繁殖模块和至少一个生长模块，所述繁殖模块具有带有如下筛分基部的上托盘，所述筛分基部包括具有第一直径的穿孔，所述生长模块具有带有如下筛分基部的上托盘，所述筛分基部包括具有第二直径的穿孔，并且其中，所述第一直径大于所述第二直径。

15.根据权利要求1、3或7所述的系统，其中，所述容器还包括视频传感器，所述视频传感器被配置用以检测处在所述下托盘中的包括昆虫卵的一个或多个所述第一物体，其中，所述控制单元被编程用以响应于来自多个重量传感器或所述视频传感器中的至少一个的反馈而控制所述多组抽吸臂，以从所述多个托盘中的一个或多个相应的下托盘收集所述昆虫卵。

16.根据权利要求1、3或7所述的系统，其中，所述容器还包括多个运动传感器，所述多个运动传感器被配置用以检测运动，其中，所述控制单元被编程用以响应于来自所述多个运动传感器的反馈而控制所述多组抽吸臂，以从所述多个托盘中的一个或多个相应的上托盘收集包括昆虫幼虫的所述第二物体。

17.根据权利要求1、3或7所述的系统，其中，通过相应的所述第二抽吸臂抽吸的所述第一物体是昆虫卵和废物中的至少一者，并且通过相应的所述第一抽吸臂抽吸的所述第二物体是昆虫和昆虫幼虫中的至少一者。

18.根据权利要求1、3或7所述的系统，其中，所述容器还包括抽气机，所述抽气机被配置用以将所述容器内的空气引导到所述容器外。

19.一种用于自动控制昆虫饲养活动的容器，所述容器包括：

一个或多个模块，所述一个或多个模块构造有多个托盘；

光源，所述光源被配置用以向所述容器的内部提供光；

抽气机，所述抽气机被配置用以将所述容器内的空气引导到所述容器外；

至少一个通风格栅，所述至少一个通风格栅允许空气进入所述容器；

至少一个空调单元，所述至少一个空调单元被配置用以维持或调节所述容器的内部湿度和内部温度；

饲料分配网络，所述饲料分配网络被构造用以将饲料从饲料源分配到所述多个托盘；

水分配网络，所述水分配网络被构造用以将水从水源分配到所述多个托盘；

光传感器，所述光传感器被配置用以感测所述容器中的光照水平；

湿度传感器，所述湿度传感器被配置用以感测所述容器的所述内部湿度；

温度传感器，所述温度传感器被配置用以感测所述容器的所述内部温度；

多个重量传感器，所述多个重量传感器被配置用以感测所述多个托盘中的相应的托盘中的内容物的相应重量；

多个水分传感器，所述多个水分传感器被配置用以感测所述多个托盘中的相应的托盘中的相应水分水平；以及

控制单元，所述控制单元用于控制所述容器的内部环境和昆虫饲养活动，所述控制单元被编程用以：

响应于来自所述光传感器的反馈而调节所述光源的光照水平输出，

响应于来自所述湿度传感器的反馈而调节所述至少一个空调单元的湿度水平输出，

响应于来自所述温度传感器的反馈而调节所述至少一个空调单元的温度水平输出，

响应于来自所述多个重量传感器的反馈而激活所述饲料分配网络，以将饲料分配到所述多个托盘中的相应的托盘，以及

响应于来自所述多个水分传感器的反馈而激活所述水分配网络，以将水分配到所述多个托盘中的相应的托盘。

20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述容器还包括一个或多个开口，

其中，通过所述一个或多个开口接近一个或多个模块是由至少一个可缩回的舱口控制的，并且

其中，所述控制单元被编程用以激活所述至少一个可缩回的舱口以打开或关闭。

21.根据权利要求19或20所述的系统，其中，所述多个托盘被分隔成多个托盘组，所述托盘组具有上托盘和下托盘，其中所述上托盘带有筛分基部，所述下托盘接收从所述上托盘的所述筛分基部落下的第一物体，所述系统还包括：

真空抽吸系统，所述真空抽吸系统包括真空和多组包括第一抽吸臂和第二抽吸臂的抽吸臂，所述多组抽吸臂被构造用以将第二物体通过所述第一抽吸臂从相应的所述上托盘抽吸到第一收集箱并且将所述第一物体通过所述第二抽吸臂从相应的所述下托盘抽吸到第二收集箱，

其中，所述控制单元被编程用以控制所述多组抽吸臂，以从所述多个托盘中的相应的托盘收集物体。

22.根据权利要求19所述的系统，其中，所述饲料包括干燥藻类并且具有以下成分，所述成分包括18-24％的蛋白质、2-4％的脂肪、50-70％的碳水化合物、5-20％的水分和1-8％的灰分。

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