CN117929374A - 高通量根系萌发表型检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种高通量根系萌发表型检测系统及检测方法，系统包括多个根盘组件，每个根盘组件包括根盘，根盘包括用于容纳植物根系的内腔以及至少一个用于展示内腔中的植物根系的透明侧壁；循环运送装置用于循环运送多个根盘组件；采集检测单元设置于外通道组或内通道组的一侧，用于透过根盘的透明侧壁采集植物根系表型信息。本申请提供的高通量根系萌发表型检测系统及检测方法，循环运送装置可以带动根盘组件进行循环移动。外通道组和内通道组能够限定根盘组件的移动轨迹，实现了高通量植物根系表型信息的同步、可控周期、自动化采集，提高了采集测量的工作效率，降低了相对误差，较大程度的降低了人工成本和时间成本，提高了数据获取的精准度。

Description

高通量根系萌发表型检测系统及检测方法

技术领域

本申请涉及植物测量技术领域，尤其涉及一种高通量根系萌发表型检测系统及检测方法。

背景技术

植物根系的萌发是指从种子发芽到根部生长的过程。这一过程对于植物的生长发育至关重要，根部不仅提供植物的支撑，还吸收水分和养分，同时还涉及到激素的产生和传输，因此对萌发阶段的植物根系表型信息的检测，对于培育优良的植物品种显得尤为重要。

在相关技术中，对于植物根系表型信息的采集测量工作需要操作人员对每一个样本进行搬运、摆放和处理等工作，较为费时费力。尤其是对于样本数量较大的高通量采集测量工作，将会耗费大量的人工成本和时间成本。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种高通量根系萌发表型检测系统及检测方法。

基于上述目的，本申请第一方面提供了高通量根系萌发表型检测系统，包括：多个根盘组件，每个所述根盘组件包括根盘，所述根盘包括用于容纳植物根系的内腔，以及至少一个用于展示所述内腔中的植物根系的透明侧壁；循环运送装置，用于循环运送多个所述根盘组件；所述循环运送装置包括外通道组，所述外通道组包括顺次首尾连通的第一外通道、第二外通道和第三外通道，所述第一外通道和所述第三外通道均沿第一方向延伸，所述第二外通道沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸；在所述第一外通道和所述第三外通道之间还设置有至少一个内通道组，每个所述内通道组包括均沿所述第一方向延伸且顺次首尾连通的第一内通道和第二内通道，与所述第一外通道相邻的所述第一内通道的入口和所述第一外通道的出口连通，与所述第三外通道相邻的所述第二内通道的出口和所述第三外通道的入口连通；所述循环运送装置还包括驱动单元，所述驱动单元用于带动所述根盘组件在所述外通道组和所述内通道组之间循环移动；采集检测单元，设置于所述外通道组或所述内通道组的一侧，用于透过所述根盘的所述透明侧壁采集植物根系表型信息。

可选的，所述驱动单元包括：第一驱动组件，包括设置于靠近所述第一外通道的入口的第一推动结构，所述第一推动结构用于推动所述根盘组件沿所述第一方向的正向移动；第二驱动组件，包括设置于靠近所述第一外通道的出口的第二推动结构，以及设置于靠近所述第二内通道的出口的第三推动结构；所述第二推动结构和所述第三推动结构联动，用于推动所述根盘组件沿所述第二方向的正向移动；第三驱动组件，包括设置于靠近所述第一内通道的入口的第四推动结构，以及设置于靠近所述第三外通道的入口的第五推动结构；所述第四推动结构和所述第五推动结构联动，用于推动所述根盘组件沿所述第一方向的反向移动；第四驱动组件，包括设置于靠近所述第一内通道的出口的第六推动结构，所述第六推动结构用于推动所述根盘组件沿所述第二方向的正向移动；第五驱动组件，包括设置于靠近所述第二内通道的入口的第七推动结构，所述第七推动结构用于推动所述根盘组件沿所述第一方向的正向移动；第六驱动组件，包括设置于靠近所述第二外通道的入口的第八推动结构，所述第八推动结构用于推动所述根盘组件沿所述第二方向的反向移动。

可选的，所述循环运送装置包括至少两个内通道组，每一个所述内通道组均设置有所述第三推动结构、所述第四推动结构、所述第六推动结构和所述第七推动结构；全部所述第三推动结构联动设置，全部所述第四推动结构联动设置，全部所述第六推动结构联动设置，全部所述第七推动结构联动设置。

可选的，所述根盘包括由盒底、所述透明侧壁、第一侧壁，以及两个第二侧壁合围形成的盒体结构；所述透明侧壁和所述第一侧壁相对设置，且两者之间的间隔距离为a；两个所述第二侧壁相对设置，且两者之间的间隔距离为b；a小于b；所述根盘靠近开口处设置有用于容纳植物种子的第一空间，所述第一空间与所述内腔连通；所述第一空间的厚度大于所述内腔的厚度。

可选的，所述根盘组件还包括用于定位所述根盘的根盘盒，所述根盘盒包括由底座、两个间隔设置的支撑件和顶部支撑件合围形成的框架结构；所述顶部支撑件设置有贯通的插口；两个所述支撑件相向的侧壁分别设置有与所述插口连通的滑槽，所述滑槽与所述根盘的所述第二侧壁滑动连接；所述底座设置有与两个所述滑槽连通的底部容纳槽；所述根盘通过所述插口可拆卸的连接于所述框架结构，且所述根盘的透明侧壁通过所述框架结构外露。

可选的，所述采集检测单元包括与所述循环运送装置固定连接的遮光箱体，所述遮光箱体设置有箱体开口，所述箱体开口朝向位于所述循环运送装置上的所述根盘的透明侧壁，所述遮光箱体内设置有采集测量组件，以及能够带动所述采集测量组件移动的测量驱动组件；所述采集测量组件用于采集植物根系表型信息。

可选的，系统还包括控制单元，所述控制单元设置于所述循环运送装置；所述控制单元与所述驱动单元电连接，用于控制所述驱动单元带动所述根盘组件移动至指定位置或控制所述驱动单元停止；所述控制单元与所述测量驱动组件电连接，用于控制所述测量驱动组件带动采集测量组件移动至指定位置；所述控制单元与所述采集测量组件电连接，用于控制所述采集测量组件获取植物根系表型信息。

可选的，系统还包括设置于所述循环运送装置的遮光围挡，所述遮光围挡为环形结构，所述外通道组和所述内通道组均设置于所述遮光围挡围成的空间内。

可选的，系统还包括多个内遮光板，多个所述内遮光板分别设置于沿所述第一方向延伸的相邻通道之间。

基于同一发明构思，本申请第二方面还提供了一种高通量根系萌发表型检测方法，使用如第一方面所述的高通量根系萌发表型检测系统，循环运送装置中的外通道组和全部内通道组内放置有多个根盘组件，且在所述外通道组内或所述内通道组内具有能够容纳至少一个根盘组件的移动空间，方法包括：

确定目标根盘组件，控制驱动单元执行至少一组推送动作，直至所述目标根盘组件移动至靠近采集检测单元的指定位置；

控制采集检测单元对所述目标根盘组件进行图像采集，对图像进行数据处理得到植物根系表型信息；

其中，一组所述推送动作，包括：

控制驱动单元带动位于第一外通道内的根盘组件移动至第一外通道的出口；

控制驱动单元带动位于第二外通道内的根盘组件通过第二外通道的出口移动至第一外通道的入口；

控制驱动单元带动位于第一内通道内的根盘组件移动至第一内通道的出口；控制驱动单元带动位于第三外通道内的根盘组件移动至第二外通道的入口；

控制驱动单元带动位于第二内通道内的根盘组件移动至第二内通道的出口；

控制驱动单元带动位于第一外通道的出口位置的根盘组件移动至第一内通道的入口；控制所述驱动单元带动位于所述第一内通道的出口位置的根盘组件移动至第二内通道的入口。

从上面所述可以看出，本申请提供的高通量根系萌发表型检测系统及检测方法，循环运送装置中的驱动单元可以带动根盘组件在相互连通的外通道组和内通道组之间进行循环移动。同时，由于外通道组和内通道组能够限定根盘组件的移动轨迹，使得在根盘组件靠近采集检测单元时，根盘中的植物根系所在位置大致固定，无需对每一个根盘组件进行位置调整等工作，实现了高通量植物根系表型信息的同步、可控周期、自动化采集，提高了采集测量的工作效率，降低了相对误差，较大程度的降低了人工成本和时间成本，提高了数据获取的精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的高通量根系萌发表型检测系统的示意图；

图2为本申请实施例的高通量根系萌发表型检测系统的循环运送装置的俯视向示意图；

图3为本申请实施例的高通量根系萌发表型检测系统的循环运送装置的底部示意图；

图4为图3中A部分的放大示意图；

图5为本申请实施例的高通量根系萌发表型检测系统的循环运送装置在去除遮光围挡后的俯视向示意图；

图6为本申请实施例的高通量根系萌发表型检测系统的根盘的示意图；

图7为本申请实施例的高通量根系萌发表型检测系统的根盘的侧视向剖切示意图；

图8为图7中B部分的第一种结构的放大示意图；

图9为图7中B部分的第二种结构的放大示意图；

图10为本申请实施例的高通量根系萌发表型检测系统的根盘盒的示意图；

图11为本申请实施例的高通量根系萌发表型检测系统的循环运送装置的示意图；

图12为本申请实施例的高通量根系萌发表型检测系统的采集检测单元的示意图；

图13为本申请实施例的高通量根系萌发表型检测方法的流程示意图；

图14为本申请实施例的高通量根系萌发表型检测系统进行推送动作前的示意图；

图15为本申请实施例的高通量根系萌发表型检测系统进行推送动作中移动第一外通道内的根盘组件的示意图；

图16为本申请实施例的高通量根系萌发表型检测系统进行推送动作中移动第二外通道内的根盘组件的示意图；

图17为本申请实施例的高通量根系萌发表型检测系统进行推送动作中移动内通道组内和第三外通道内的根盘组件的示意图。

附图标记说明：

100、根盘组件；

110、根盘；111、内腔；112、透明侧壁；112a、撑托部；113、盒底；114、第一侧壁；115、第二侧壁；116、第一空间；

120、根盘盒；121、底座；121a、底部容纳槽；122、支撑件；122a、滑槽；123、顶部支撑件；123a、插口；

200、循环运送装置；

210、外通道组；211、第一外通道；211a、第一外通道的入口；211b、第一外通道的出口；212、第二外通道；212a、第二外通道的入口；212b、第二外通道的出口；213、第三外通道；213a、第三外通道的入口；213b、第三外通道的出口；

220、内通道组；221、第一内通道；221a、第一内通道的入口；221b、第一内通道的出口；222、第二内通道；222a、第二内通道的入口；222b、第二内通道的出口；

230、驱动单元；

231、第一驱动组件；231a、第一推动结构；

232、第二驱动组件；232a、第二推动结构；232b、第三推动结构；232c、连接板；

233、第三驱动组件；233a、第四推动结构；233b、第五推动结构；

234、第四驱动组件；234a、第六推动结构；

235、第五驱动组件；235a、第七推动结构；

236、第六驱动组件；236a、第八推动结构；236b、直线电机模组；

300、采集检测单元；310、遮光箱体；311、箱体开口；320、采集测量组件；320a、相机；320b、补光灯；330、测量驱动组件；340、箱体支架；

400、遮光围挡；500、内遮光板；600、植物种子；610、植物根系；700、培养液。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。

应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，绝不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1、图2、图7、图8和图10所示，本申请实施例提供了一种高通量根系萌发表型检测系统（以下简称系统），包括：多个根盘组件100，每个根盘组件100包括根盘110，根盘110包括用于容纳植物根系610的内腔111，以及至少一个用于展示内腔111中的植物根系610的透明侧壁112；循环运送装置200，用于循环运送多个根盘组件100；循环运送装置200包括外通道组210，外通道组210包括顺次首尾连通的第一外通道211、第二外通道212和第三外通道213，第一外通道211和第三外通道213均沿第一方向（如图2中的X方向）延伸，第二外通道212沿与第一方向垂直的第二方向（如图2中的Y方向）延伸；在第一外通道211和第三外通道213之间还设置有至少一个内通道组220，每个内通道组220包括均沿第一方向延伸且顺次首尾连通的第一内通道221和第二内通道222，与第一外通道211相邻的第一内通道的入口221a和第一外通道的出口211b连通，与第三外通道213相邻的第二内通道的出口222b和第三外通道的入口213a连通；循环运送装置200还包括驱动单元230，驱动单元230用于带动根盘组件100在外通道组210和内通道组220之间循环移动；采集检测单元300，设置于外通道组210或内通道组220的一侧，用于透过根盘110的透明侧壁112采集植物根系表型信息。

植物表型是反映植物结构及组成、植物生长发育过程及结果的全部物理、生理、生化特征和性状。植物的根系表型信息可以为通过拍摄或扫描获得的植物根系的图像，或者可以为对植物根系的图像进一步处理获得的包括根系长度、直径、表面积、体积、根尖数和分叉数中的至少一个形态学特征信息。

植物根系萌发早期阶段，根系的形态学特征主要包括：根毛发育、初生根的生长、侧根的形成、根尖的分化等。

示例性的，根盘110的透明侧壁112可以由具有一定强度的透明玻璃或者透明有机玻璃制成。

示例性的，外通道组210包括的各个通道，以及内通道组220包括的各个通道均可以为由底板以及至少一个用于对根盘组件100导向的侧板形成的结构。其中，当包括一个侧板时，通道的截面为L型结构，根盘组件100放置在底板上且在通道内移动的过程中根盘组件100与侧板抵接；当包括有两个侧板时，通道的截面为U型结构，根盘组件100放置在底板上且在通道内移动的过程中根盘组件100与一侧侧板或同时与两侧侧板抵接。

对于循环运送装置200中各个通道的连接方式，具体的，如图2所示，第一外通道的入口211a和第二外通道的出口212b连通，第二外通道的入口212a和第三外通道的出口213b连通，第三外通道的入口213a和第二内通道的出口222b连通，第二内通道的入口222a和第一内通道的出口221b连通，第一内通道的入口221a和第一外通道的出口211b连通。

容纳有植物根系的根盘组件100放置于循环运送装置200中，在驱动单元230的作用下根盘组件100由外通道组210进入内通道组220，再从内通道组220进入外通道组210以完成一次循环移动。在循环移动的过程中，当根盘组件100靠近采集检测单元300时，驱动单元230可以暂停动作，采集检测单元300通过该根盘组件100中的根盘110的透明侧壁112对内部的植物根系进行采集测量，以获得植物根系表型信息。采集检测单元300完成采集测量后，驱动单元230可继续带动根盘组件100在循环运送装置200中循环移动。

本申请实施例提供的系统，循环运送装置200中的驱动单元230可以带动根盘组件100在相互连通的外通道组210和内通道组220之间进行循环移动。同时，由于外通道组210和内通道组220能够限定根盘组件100的移动轨迹，实现了高通量植物根系表型信息的同步、可控周期、自动化采集，使得在根盘组件100靠近采集检测单元300时，根盘110中的植物根系610所在位置大致固定，无需对每一个根盘组件100进行位置调整等工作，提高了采集测量的工作效率，降低了相对误差，较大程度的降低了人工成本和时间成本，提高了数据获取的精准度。

还需说明的是，相关技术中通常会使用环形通道，而环形通道所围成的中部空间通常无法有效利用。而对于本申请实施例的系统，在水平方向上，外通道组210能够形成U形结构，而内通道组220则位于该U形结构所围绕的空间中，通过内通道组220可以提高空间利用率，以在单位空间中存放更多的根盘组件100，降低系统所占用的空间成本。

如图3、图4和图5所示，在一些实施例中，驱动单元230包括：

第一驱动组件231，包括设置于靠近第一外通道的入口211a的第一推动结构231a，第一推动结构231a用于推动根盘组件100沿第一方向的正向移动。

示例性的，第一推动结构231a可以为板状结构，其能够与根盘组件100之间具有较大的接触面积，以推动根盘组件100平稳移动。

第一推动结构231a作用于第一外通道211中位于首端的根盘组件100（即位于或靠近第一外通道的入口211a的根盘组件100），以使第一外通道211中的全部根盘组件100沿第一方向的正向移动，直至第一外通道211中位于尾端的根盘组件100（即位于或靠近第一外通道的出口211b的根盘组件100）到达第一外通道的出口211b。

示例性的，第一推动结构231a在推动根盘组件100移动时，其与根盘组件100抵接。当根盘组件100移动到上述位置后，第一推动结构231a可以与根盘组件100分离，第一推动结构231a反向移动复位。

第二驱动组件232，包括设置于靠近第一外通道的出口211b的第二推动结构232a，以及设置于靠近第二内通道的出口222b的第三推动结构232b；第二推动结构232a和第三推动结构232b联动，用于推动根盘组件100沿第二方向的正向移动。

示例性的，第二推动结构232a和第三推动结构232b通过连接板232c形成一体连接成型的结构，以实现第二推动结构232a和第三推动结构232b联动。需要说明的是，当第二推动结构232a和第三推动结构232b两者作用于根盘组件100时，两者之间的连接板232c并不会对根盘组件100起推动作用。

示例性的，连接板232c位于第二推动结构232a和第三推动结构232b远离根盘组件100的一侧，第二推动结构232a和第三推动结构232b之间能够形成至少容纳一个根盘组件100的避位空间。

第二推动结构232a作用于第一外通道211中位于尾端的根盘组件100，将其由第一外通道的出口211b沿第二方向的正向推动至第一内通道的入口221a。

第三推动结构232b作用于第二内通道222中位于尾端的根盘组件100，将其由第二内通道的出口222b沿第二方向的正向推动至第三外通道的入口213a。

第三驱动组件233，包括设置于靠近第一内通道的入口221a的第四推动结构233a，以及设置于靠近第三外通道的入口213a的第五推动结构233b；第四推动结构233a和第五推动结构233b联动，用于推动根盘组件100沿第一方向的反向移动。

第四推动结构233a作用于第一内通道221中位于首端的根盘组件100，以使第一内通道221中的全部根盘组件100沿第一方向的反向移动，直至第一内通道221中位于尾端的根盘组件100到达第一内通道的出口221b。

第五推动结构233b作用于第三外通道213中位于首端的根盘组件100，以使第三外通道213中的全部根盘组件100沿第一方向的反向移动，直至第三外通道213中位于尾端的根盘组件100通过第三外通道213的出口到达第二外通道的入口212a。

第四驱动组件234，包括设置于靠近第一内通道的出口221b的第六推动结构234a，第六推动结构234a用于推动根盘组件100沿第二方向的正向移动。

第六推动结构234a作用于第一内通道221中位于尾端的根盘组件100，将其由第一内通道的出口221b沿第二方向的正向推动至第二内通道的入口222a。

第五驱动组件235，包括设置于靠近第二内通道的入口222a的第七推动结构235a，第七推动结构235a用于推动根盘组件100沿第一方向的正向移动。

第七推动结构235a作用于第二内通道222中位于首端的根盘组件100，以使第二内通道222中的全部根盘组件100沿第一方向的正向移动，直至第二内通道222中位于尾端的根盘组件100到达第二内通道的出口222b。

第六驱动组件236，包括设置于靠近第二外通道的入口212a的第八推动结构236a，第八推动结构236a用于推动根盘组件100沿第二方向的反向移动。

第八推动结构236a作用于第二外通道212中位于首端的根盘组件100，以使第二外通道212中的全部根盘组件100沿第二方向的反向移动，直至第二外通道212中位于尾端的根盘组件100通过第二外通道的出口212b到达第一外通道的入口211a。

通过第一驱动组件231、第二驱动组件232、第三驱动组件233、第四驱动组件234、第五驱动组件235和第六驱动组件236的相互配合，能够使第一外通道211中的根盘组件100移动至第一内通道221，使第一内通道221中的根盘组件100移动至第二内通道222，使第二内通道222中的根盘组件100移动至第三外通道213，使第三外通道213中的根盘组件100移动至第二外通道212，再使第二外通道212中的根盘组件100移动至第一外通道211，实现根盘组件100在循环运送装置200上的循环移动。

示例性的，如图3和图4，以第六驱动组件236为例进行说明，第六驱动组件236可以包括设置于第三外通道213下方的直线电机模组236b（或称线性模组、直线滑台或伺服电机导轨等），第八推动结构236a可以固定连接（例如通过螺栓等紧固件）在直线电机模组236b的滑动件上，以实现直线电机模组236b带动第八推动结构236a沿第二方向的反向移动。

示例性的，直线电机模组236b可以为RXSN40滚珠丝杠直线模组，其行程可以为50至1500mm，最大负载为30kg，定位精度为0.02mm，可以实现高精度直线运动驱动。

如图1和图5所示，在一些实施例中，循环运送装置200包括至少两个内通道组220，每一个内通道组220均设置有第三推动结构232b、第四推动结构233a、第六推动结构234a和第七推动结构235a；全部第三推动结构232b联动设置，全部第四推动结构233a联动设置，全部第六推动结构234a联动设置，全部第七推动结构235a联动设置。

示例性的，全部内通道组220件可以沿第二方向并列设置。

示例性的，以第三推动结构232b为例，全部第三推动结构232b的联动方式，与前述的第二推动结构232a和第三推动结构232b实现联动的方式相同，在此不再赘述。

以第四推动结构233a为例进行说明，当循环运送装置200包括至少两个内通道组220时，由于全部第四推动结构233a联动设置，那么全部第一内通道221中的根盘组件100在第四推动结构233a的作用下可以同步移动，以使第四推动结构233a运动完成后，全部第一内通道221中位于尾端的根盘组件100均处于第一内通道的出口221b。换句话说，全部内通道组220中位于相应位置的根盘组件100可以在同一时间移动相同距离，有助于提高循环运送装置200整体的运送效率。

如图6、图7和图8所示，在一些实施例中，根盘110包括由盒底113、透明侧壁112、第一侧壁114，以及两个第二侧壁115合围形成的盒体结构；透明侧壁112和第一侧壁114相对设置，且两者之间的间隔距离为a；两个第二侧壁115相对设置，且两者之间的间隔距离为b；a小于b。

示例性的，第一侧壁114可以由透光能力较低的材质制成，在采集检测单元300采集根盘110内的植物根系表型信息时，第一侧壁114可以作为根盘110内的植物根系的背景，遮挡后侧（即位于本根盘组件100远离采集检测单元300一侧）的根盘组件100，避免后侧的根盘组件100对本根盘组件100的采集工作造成不良影响。

根盘110可以为扁盒体结构，如图6，透明侧壁112和第二侧壁115相邻，透明侧壁112的表面积远大于第二侧壁115的表面积，即透明侧壁112具有较大幅面。

在相关技术中，根系测量工作比较繁琐，需挖掘土壤样本，清洗根系等。在本实施例中，由于根盘110为扁盒体结构，也就是说沿采集检测单元300的视轴方向，根盘110的内腔111的空间较小，能够避免植物根系在采集检测单元300的视轴方向交叠。

同时，在本实施例的系统中，根盘110的内腔111中可以盛放透明培养液700，如图8，植物种子600的植物根系610位于培养液700内，采集检测单元300可通过根盘110的透明侧壁112直接采集培养液700中的植物根系表型信息，无需再进行挖掘土壤样本和清洗根系等工作。

但是，仅靠培养液700很难将植物根系610固定在根盘110中，为了减少甚至防止植物种子600和植物根系610在根盘组件100移动过程中发生不可控的位移，也为了给根盘110中的植物种子600提供撑托力。如图7和图8所示，在一些实施例中，根盘110靠近开口处设置有用于容纳植物种子600的第一空间116，第一空间116与内腔111连通；第一空间116的厚度大于内腔111的厚度。

示例性的，透明侧壁112和/或第一侧壁114靠近根盘110开口（即透明侧壁112和第一侧壁114的顶部）处设置有撑托部112a。以图6、图7和图8为例，当透明侧壁112设置有撑托部112a时，撑托部112a与第一侧壁114之间的间隔距离大于透明侧壁112除撑托部112a外的部分与第一侧壁114之间的间隔距离，因此撑托部112a与第一侧壁114之间形成厚度更大的空间，以容纳植物种子。

示例性的，如图8，撑托部112a可以为L型结构。

示例性的，如图9，撑托部112a也可以为弧形结构。

在第一空间116内，植物种子600的一侧与第一侧壁114相抵，撑托部112a可以从植物种子600另一侧的下方对其进行撑托，以使植物种子600定位在第一空间116内，如图8和图9。从植物种子600生长出的植物根系610则会进入到第一空间116下方的内腔111中的培养液700里。

如图10所示，在一些实施例中，根盘组件100还包括用于定位根盘110的根盘盒120，根盘盒120包括由底座121、两个间隔设置的支撑件122和顶部支撑件123合围形成的框架结构；顶部支撑件123设置有贯通的插口123a；两个支撑件122相向的侧壁分别设置有与插口123a连通的滑槽122a，滑槽122a与根盘110的第二侧壁115滑动连接；底座121设置有与两个滑槽122a连通的底部容纳槽121a；根盘110通过插口123a可拆卸的连接于框架结构，且根盘110的透明侧壁112通过框架结构外露。

示例性的，根盘盒120与根盘110一一对应连接，两者的数量相对应。

示例性的，设置于循环运送装置200上的根盘盒120的数量也可以大于根盘110的数量。即在循环运送装置200上，一部分根盘盒120中存放有根盘110，而另一部分根盘盒120空置。

示例性的，底座121、支撑件122和顶部支撑件123均为板状结构。

示例性的，滑槽122a的形状与第二侧壁115的形状相匹配，底部容纳槽121a的形状与根盘110底部的形状相匹配，插口123a的形状则与根盘110顶部的形状相匹配。

示例性的，滑槽122a的延伸方向可以是竖直方向，也可以是与水平方向呈一定角度（例如80°或85°等）的倾斜方向。

在装配时，根盘110可以通过插口123a插入根盘盒120中，在插入的过程中，根盘110的两个第二侧壁115分别插入两个滑槽122a中，并在滑槽122a的导向作用下滑动，直至根盘110的盒底113与底部容纳槽121a抵接。此时，根盘110在滑槽122a的导向作用下呈竖直状态或倾斜状态，以满足不同用户对植物根系观测的不同需求。根盘110的顶部可以与顶部支撑件123的顶部齐平，或者略高于顶部支撑件123的顶部，又或者略低于顶部支撑件123的顶部。

根盘盒120可以通过滑槽122a和底部容纳槽121a对根盘110进行定位，以使根盘110能够和框架结构同步移动。

两个支撑件122之间的距离与根盘110两个第二侧壁115之间的距离相匹配，以保证滑槽122a能够与第二侧壁115滑动连接。底座121和顶部支撑件123之间的距离也可以与根盘110的高度相匹配。对于不同尺寸的根盘110可以将其插装入与之尺寸相匹配的根盘盒120中，以组成适配于循环运送装置200的各个通道尺寸的根盘组件100。通过根盘盒120可以提高循环运送装置200的通用能力，使得不同尺寸的根盘110均能够在同一循环运送装置200上正常循环移动。

底座121、两个支撑件122和顶部支撑件123合围形成一个竖立的回形框架结构，根盘110中的透明侧壁112与回形框架结构的中空部分对应，以实现根盘110的透明侧壁112外露，便于采集检测单元300对根盘110中的植物根系表型信息进行采集测量。

如图1、图11和图12所示，在一些实施例中，采集检测单元300包括与循环运送装置200固定连接的遮光箱体310，遮光箱体310设置有箱体开口311，箱体开口311朝向位于循环运送装置200上的根盘110的透明侧壁112，遮光箱体310内设置有采集测量组件320，以及能够带动采集测量组件320移动的测量驱动组件330；采集测量组件320用于采集植物根系表型信息。

示例性的，遮光箱体310可以是由不透光的板材合围形成的暗箱。

示例性的，遮光箱体310可用过焊接、螺栓等紧固件或插接等方式与循环运送装置200固定连接。

示例性的，采集测量组件320可以包括相机320a。

示例性的，采集测量组件320可以包括与相机320a电连接的处理模块（图中未示出），处理模块可以为数据储存处理芯片。相机320a可以采集植物的根系图像，处理模块可以用于接收该图像并储存。同时，处理模块还可以用于对图像进行数据处理得到植物根系相关数据并储存。

示例性的，采集测量组件320还包括补光灯320b，用于消除环境光和透明侧壁112的反光的影响。例如，补光灯320b可以为线性补光灯。

示例性的，补光灯320b设置有两个，且分别设置在相机320a的相对两侧。

示例性的，测量驱动组件330可以包括沿相机视轴方向延伸的滑动轨道，采集测量组件320可以通过箱体支架340滑动连接在滑动轨道上，并可以通过电机或伸缩缸等驱动设备实现自动滑动或者通过人工手动推拉的方式实现手动滑动，以调整相机320a与根盘组件100之间的距离，保证采集测量组件320采集到的清晰的植物根系图像。

示例性的，测量驱动组件330可以包括相互垂直的纵向直线电机模组和横向直线电机模组（图中未示出），纵向直线电机模组的一端滑动连接在滑动轨道或者固定连接在遮光箱体310内，横向直线电机模组固定连接在纵向直线电机模组的滑动件，采集测量组件320固定连接在横向直线电机模组的滑动件。纵向直线电机模组和横向直线电机模组均与第一平面（第一平面与根盘110的透明侧壁112平行）平行，纵向直线电机模组和横向直线电机模组呈直角坐标型布置，能够使采集测量组件320移动至第一平面中的任一位置，采集测量范围全面覆盖根盘110的透明侧壁112。

遮光箱体310可为根系表型采集提供稳定的成像环境，确保图像的清晰度、对比度、颜色准确性，同时有较好的峰值信噪比、视觉信息传递度等，为后续处理提供良好保障。

设置在遮光箱体310中的采集测量组件320可以透过箱体开口311和根盘110的透明侧壁112对内腔111中的植物根系610进行图像采集。在根盘组件100移动至靠近箱体开口311的位置后且进行图像采集前，测量驱动组件330可以带动采集测量组件320移动至合适位置，以保证采集测量组件320采集到的清晰的植物根系610图像。

需要说明的是，本申请实施例的系统只针对萌发初期15天左右的种子根系表型检测，因此无需考虑植物的茎叶等培养液700之上的部分。

在一些实施例中，系统还包括控制单元，控制单元设置于循环运送装置200；控制单元与驱动单元230电连接，用于控制驱动单元230带动根盘组件100移动至指定位置或控制驱动单元230停止；控制单元与测量驱动组件330电连接，用于控制测量驱动组件330带动采集测量组件320移动至指定位置；控制单元与采集测量组件320电连接，用于控制采集测量组件320获取植物根系表型信息。

示例性的，控制单元可以设置在内通道组220和外通道组210的底部，或者外通道组210的侧壁。

示例性的，控制单元可以为PLC控制器。

示例性的，控制单元还可以连接有通信模块，例如5G通信模块，用于与云平台通信连接，可以接收云平台发送的控制指令或者传输采集到植物根系的图像和/或对植物根系的图像进行处理后得到的植物根系相关数据。

控制单元可以通过有线或者无线的方式与驱动单元230电连接，以使驱动单元230能够带动根盘组件100在外通道组210或内通道组220中按照预设的方向和距离移动。当有未进行图像采集的根盘组件100移动至靠近采集检测单元300的位置后，控制单元可以控制驱动单元230停止，此时，循环运送装置200上的根盘组件100保持静止，以便于采集检测单元300在控制单元的控制下采集植物根系图像。

示例性的，当采集测量组件320包括补光灯320b时，控制单元还用于控制补光灯320b的开启、关闭以及亮度调节等。

申请人发现，根系生长和形态可能会受到环境因素的影响，如土壤水分、温度、光照和养分含量的变化，这使得在不同环境条件下进行准确的根系测量更加具有挑战性。

为了尽可能的使系统中的全部植物均在相同的环境条件下生长，如图2和图11所示，在一些实施例中，系统还包括设置于循环运送装置200的遮光围挡400，遮光围挡400为环形结构，外通道组210和内通道组220均设置于遮光围挡400围成的空间内。

示例性的，遮光围挡400的高度可以与根盘组件100的高度相同，也可以略高于根盘组件100。

一方面，遮光围挡400可以遮挡从根盘组件100四周射来的光，使得全部根盘组件100中的植物只能接收到由顶部射来的光，以使系统中全部植物处于相同的光照条件中。同时，可以在全部根盘110中加注相同的培养液700，并使全部根盘110处于均温空间内，从而使系统中全部植物处于相同的水分、养分和温度条件中。综上，在本实施例的系统中的全部植物可以处于较为一致的环境条件下，有助于进行准确的根系测量。

另一方面，遮光围挡400也可以作为外通道组210的侧壁，用于对在循环运送装置200上循环移动的根盘组件100进行导向。

如图2和图11所示，在一些实施例中，系统还包括多个内遮光板500，多个内遮光板500分别设置于沿第一方向延伸的相邻通道之间。

示例性的，内遮光板500竖直的设置于第一外通道211和相邻的第一内通道221之间、第三外通道213和相邻的第二内通道222之间，以及第一内通道221和相邻的第二内通道222之间。

内遮光板500沿第一方向延伸，但是其延伸长度小于第一内通道221或第二内通道222的长度，以保证第一内通道221和第二内通道222连通、第一外通道211和相邻的第一内通道221连通，以及第三外通道213和相邻的第二内通道222连通。

在遮光围挡400的基础上，通过内遮光板500能够填补相邻通道之间的缝隙，避免光从该缝隙位置射向根盘110的侧壁，进一步保证系统中的全部植物可以处于较为一致的环境条件下。

基于同一个发明构思，结合上述各个实施例的高通量根系萌发表型检测系统的描述，本实施例提供一种高通量根系萌发表型检测方法，该方法具有上述各个实施例的系统相应的技术效果，在此不再赘述。

如图13所示，本实施例提供一种高通量根系萌发表型检测方法，使用如上述各个实施例的高通量根系萌发表型检测系统。循环运送装置200中的外通道组210和全部内通道组220内放置有多个根盘组件100，且在外通道组210内或内通道组220内具有能够容纳至少一个根盘组件100的移动空间。

示例性的，在外通道组210中可以留有移动空间，或者，在内通道组220中可以留有移动空间，或者在外通道组210中和内通道组220中均留有移动空间。

高通量根系萌发表型检测方法包括：

步骤S100，确定目标根盘组件，控制驱动单元执行至少一组推送动作，直至目标根盘组件移动至靠近采集检测单元的指定位置。

示例性的，循环运送装置200中放置的多个根盘组件100中包括至少一个当前周期未进行图像信息采集的根盘组件100，可以选择沿相机视轴方向最靠近采集检测单元300的未进行采集的根盘组件100作为目标根盘组件。当该根盘组件100完成采集后，将沿相机视轴方向的下一个未采集的根盘组件100确定为下一个目标根盘组件。

在确定目标根盘组件后，控制单元可以控制驱动单元230推动循环运送装置200上的根盘组件100，以使全部根盘组件100进行至少一次移动，直至目标根盘组件在移动后到达靠近采集检测单元300的指定位置（示例性的，该指定位置可以为贴合箱体开口的位置）。

步骤S200，控制采集检测单元对目标根盘组件进行图像采集，对图像进行数据处理得到植物根系表型信息。

在目标根盘组件到达靠近采集检测单元300的指定位置后，控制单元可以控制采集检测单元300先对于目标根盘组件中的根盘110的透明侧壁112的整个幅面进行拍照或者扫描得到图像。

在一些实施例中，将该图像可以与目标根盘进行关联储存，与目标根盘建立关联关系的图像即可作为植物根系表型信息。

在一些实施例中，控制单元还可以对图像进行计算处理，获得植物根系相关数据（例如根长、根系体积、根系直径和干物质之类的表型组信息），并将该植物根系相关数据与目标根盘组件进行关联储存，与目标根盘组件建立关联关系的植物根系相关数据也可作为植物根系表型信息。

在一些实施例中，控制单元还可以将植物根系表型信息发送给远程云平台，以便进行后期处理和分析。

对于在根盘内培养的植物种子，需要在其萌发15天左右的过程中跟踪式的获取记录其植物根系表型信息。因此需要按照预定周期对系统中的全部根盘逐一进行植物根系表型信息的采集测量操作。同时，由于系统能够自动进行采集测量操作，因此可以实现24小时不间断工作。

示例性的，预定周期可以为12小时、24小时或48小时。

在采集过程中，用户可以实时查看不同时间段下不同根盘组件中的植物根系的生长情况，并生成包含每个根盘和每天实验测量的各种表型数据的输出文件。这些表型数据和随时间变化的环境数据都存储在终端服务器中。

通过采集的表型信息，由根系图像的像素及投影面积获取根系萌发前15天的根长、根直径及根体积等基本形态指标，根据颜色分级确定根系存活以及生长状况，根据分支角度、交叉点和连通性等特征确定各级根的数量及拓扑结构，加强根系解剖结构的鉴定和利用，推进根系表型鉴定技术规范化和数据信息共享化，以为合理选用和改进作物根系表型鉴定评价方法提供参考，促进作物根系改良。

其中，一组推送动作，包括：

步骤S210，控制驱动单元带动位于第一外通道内的根盘组件移动至第一外通道的出口。

以图14至图17示出的根盘组件100在循环运送装置200上的摆放方式为例进行说明。如图14，外通道组210中存在能够容纳一个根盘组件100的移动空间；在每一个第一内通道221中，以及每一个第二内通道222中均存在能够容纳一个根盘组件100的移动空间。

如图14，在进行推送动作前，外通道组210中的移动空间可以先位于第一外通道的出口211b。第一内通道221中的移动空间位于第一内通道的出口221b，第二内通道222中的移动空间位于第二内通道的出口222b，即第一内通道221中的根盘组件100和第二内通道222中的根盘组件100错列排布。

控制单元控制驱动单元230带动第一外通道211内的全部根盘组件100移动，直至处于第一外通道211内尾端的根盘组件100移动至第一外通道的出口211b，此时，外通道组210中的移动空间位于第一外通道的入口211a，如图15。

步骤S220，控制驱动单元带动位于第二外通道内的根盘组件通过第二外通道的出口移动至第一外通道的入口。

控制单元控制驱动单元230带动第二外通道212内的全部根盘组件100移动，直至处于第二外通道212内尾端的根盘组件100移动至第一外通道的入口211a，此时，外通道组210中的移动空间位于第二外通道的入口212a，如图16。

步骤S230，控制驱动单元带动位于第一内通道内的根盘组件移动至第一内通道的出口；控制驱动单元带动位于第三外通道内的根盘组件移动至第二外通道的入口。

控制单元控制驱动单元230带动第一内通道221内的全部根盘组件100移动，直至处于第一内通道221内尾端的根盘组件100移动至第一内通道的出口221b，此时，第一内通道221中的移动空间位于第一内通道的入口221a，如图17。同时，控制单元控制驱动单元230带动第三外通道213内的全部根盘组件100移动，直至处于第三外通道213内尾端的根盘组件100移动至第二外通道的入口212a，此时，外通道组210中的移动空间位于第三外通道的入口213a，如图17。

步骤S240，控制驱动单元带动位于第二内通道内的根盘组件移动至第二内通道的出口。

控制单元控制驱动单元230带动第二内通道222内的全部根盘组件100移动，直至处于第二内通道222内尾端的根盘组件100移动至第二内通道的出口222b，此时，第二内通道222中的移动空间位于第二内通道的入口222a，如图17。

示例性的，步骤S230和步骤S240可以同时进行。

步骤S250，控制驱动单元带动位于第一外通道的出口位置的根盘组件移动至第一内通道的入口；控制驱动单元带动位于第一内通道的出口位置的根盘组件移动至第二内通道的入口。

进行本步骤后，循环运送装置200上的全部根盘组件100的位置恢复至步骤S210之前的，如图14。

需要说明的是，上述对本申请的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本申请中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。

本申请的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本申请限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本申请的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本申请从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。

本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高通量根系萌发表型检测系统，其特征在于，包括：

多个根盘组件，每个所述根盘组件包括根盘，所述根盘包括用于容纳植物根系的内腔，以及至少一个用于展示所述内腔中的植物根系的透明侧壁；

循环运送装置，用于循环运送多个所述根盘组件；所述循环运送装置包括外通道组，所述外通道组包括顺次首尾连通的第一外通道、第二外通道和第三外通道，所述第一外通道和所述第三外通道均沿第一方向延伸，所述第二外通道沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸；在所述第一外通道和所述第三外通道之间还设置有至少一个内通道组，每个内通道组包括均沿所述第一方向延伸且顺次首尾连通的第一内通道和第二内通道，与所述第一外通道相邻的第一内通道的入口和第一外通道的出口连通，与所述第三外通道相邻的第二内通道的出口和第三外通道的入口连通；所述循环运送装置还包括驱动单元，所述驱动单元用于带动所述根盘组件在所述外通道组和所述内通道组之间循环移动；

采集检测单元，设置于所述外通道组或所述内通道组的一侧，用于透过所述根盘的所述透明侧壁采集植物根系表型信息。

2.根据权利要求1所述的高通量根系萌发表型检测系统，其特征在于，所述驱动单元包括：

第一驱动组件，包括设置于靠近第一外通道的入口的第一推动结构，所述第一推动结构用于推动根盘组件沿第一方向的正向移动；

第二驱动组件，包括设置于靠近第一外通道的出口的第二推动结构，以及设置于靠近第二内通道的出口的第三推动结构；所述第二推动结构和所述第三推动结构联动，用于推动根盘组件沿第二方向的正向移动；

第三驱动组件，包括设置于靠近第一内通道的入口的第四推动结构，以及设置于靠近第三外通道的入口的第五推动结构；所述第四推动结构和所述第五推动结构联动，用于推动根盘组件沿第一方向的反向移动；

第四驱动组件，包括设置于靠近第一内通道的出口的第六推动结构，所述第六推动结构用于推动根盘组件沿第二方向的正向移动；

第五驱动组件，包括设置于靠近第二内通道的入口的第七推动结构，所述第七推动结构用于推动根盘组件沿第一方向的正向移动；

第六驱动组件，包括设置于靠近第二外通道的入口的第八推动结构，所述第八推动结构用于推动根盘组件沿第二方向的反向移动。

3.根据权利要求2所述的高通量根系萌发表型检测系统，其特征在于，所述循环运送装置包括至少两个内通道组，每一个内通道组均设置有所述第三推动结构、所述第四推动结构、所述第六推动结构和所述第七推动结构；

全部第三推动结构联动设置，全部第四推动结构联动设置，全部第六推动结构联动设置，全部第七推动结构联动设置。

4.根据权利要求1所述的高通量根系萌发表型检测系统，其特征在于，所述根盘包括由盒底、所述透明侧壁、第一侧壁，以及两个第二侧壁合围形成的盒体结构；

所述透明侧壁和所述第一侧壁相对设置，且两者之间的间隔距离为a；

两个所述第二侧壁相对设置，且两者之间的间隔距离为b；

a小于b；

所述根盘靠近开口处设置有用于容纳植物种子的第一空间，所述第一空间与所述内腔连通；所述第一空间的厚度大于所述内腔的厚度。

5.根据权利要求4所述的高通量根系萌发表型检测系统，其特征在于，所述根盘组件还包括用于定位所述根盘的根盘盒，所述根盘盒包括由底座、两个间隔设置的支撑件和顶部支撑件合围形成的框架结构；

所述顶部支撑件设置有贯通的插口；两个所述支撑件相向的侧壁分别设置有与所述插口连通的滑槽，所述滑槽与根盘的第二侧壁滑动连接；所述底座设置有与两个所述滑槽连通的底部容纳槽；

所述根盘通过所述插口可拆卸的连接于所述框架结构，且所述根盘的透明侧壁通过所述框架结构外露。

6.根据权利要求1所述的高通量根系萌发表型检测系统，其特征在于，所述采集检测单元包括与所述循环运送装置固定连接的遮光箱体，所述遮光箱体设置有箱体开口，所述箱体开口朝向位于所述循环运送装置上的根盘的透明侧壁，所述遮光箱体内设置有采集测量组件，以及能够带动所述采集测量组件移动的测量驱动组件；

所述采集测量组件用于采集植物根系表型信息。

7.根据权利要求6所述的高通量根系萌发表型检测系统，其特征在于，高通量根系萌发表型检测系统还包括控制单元，所述控制单元设置于所述循环运送装置；

所述控制单元与所述驱动单元电连接，用于控制所述驱动单元带动根盘组件移动至指定位置或控制所述驱动单元停止；所述控制单元与所述测量驱动组件电连接，用于控制所述测量驱动组件带动采集测量组件移动至指定位置；所述控制单元与所述采集测量组件电连接，用于控制所述采集测量组件获取植物根系表型信息。

8.根据权利要求1所述的高通量根系萌发表型检测系统，其特征在于，高通量根系萌发表型检测系统还包括设置于所述循环运送装置的遮光围挡，所述遮光围挡为环形结构，所述外通道组和所述内通道组均设置于所述遮光围挡围成的空间内。

9.根据权利要求1所述的高通量根系萌发表型检测系统，其特征在于，高通量根系萌发表型检测系统还包括多个内遮光板，多个内遮光板分别设置于沿所述第一方向延伸的相邻通道之间。

10.一种高通量根系萌发表型检测方法，其特征在于，使用如权利要求1至9任一项所述的高通量根系萌发表型检测系统，循环运送装置中的外通道组和全部内通道组内放置有多个根盘组件，且在所述外通道组内或所述内通道组内具有能够容纳至少一个根盘组件的移动空间，方法包括：

确定目标根盘组件，控制驱动单元执行至少一组推送动作，直至所述目标根盘组件移动至靠近采集检测单元的指定位置；

控制采集检测单元对所述目标根盘组件进行图像采集，对图像进行数据处理得到植物根系表型信息；

其中，一组所述推送动作，包括：

控制驱动单元带动位于第一外通道内的根盘组件移动至第一外通道的出口；

控制驱动单元带动位于第二外通道内的根盘组件通过第二外通道的出口移动至第一外通道的入口；

控制驱动单元带动位于第一内通道内的根盘组件移动至第一内通道的出口；控制驱动单元带动位于第三外通道内的根盘组件移动至第二外通道的入口；

控制驱动单元带动位于第二内通道内的根盘组件移动至第二内通道的出口；

控制驱动单元带动位于第一外通道的出口位置的根盘组件移动至第一内通道的入口；控制所述驱动单元带动位于所述第一内通道的出口位置的根盘组件移动至第二内通道的入口。