TW201345407A - 用於自一禾本科植物之一莖摘取芽之方法及系統 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種從一禾本科植物之一莖1摘取芽8之方法，其包括自動偵測該莖1上之一芽8及基於該芽8之偵測之位置而切除包括該芽8之一植物性組織之步驟。根據該方法，偵測在該莖1上之該芽8之步驟包括獲得在該莖1之縱向方向上該芽8之縱向位置及在該莖1之一截面上該芽8之圓周角位置，該縱向位置及圓周角位置定義該芽8之位置。此外，本發明係關於一種用於實行本方法之系統以及用於從一禾本科植物之一莖1摘取芽8之此系統之用途。

Description

用於自一禾本科植物之一莖摘取芽之方法及系統

本發明係關於一種從一禾本科植物之一莖摘取芽之方法。該方法包括自動偵測在該莖上之一芽及基於該芽之偵測之位置而切除包括該芽之一植物性組織之步驟。此外，本發明係關於一種從來自一禾本科植物之一莖摘取芽之系統。該系統包括用於偵測一芽之一主偵測器件，及用於切除包括該芽之一植物性組織之一主切割器件。特定而言，本發明係關於用於從一甘蔗莖摘取芽之方法及系統。

甘蔗種子係乾燥之單種子果實或從單個心皮形成之穎果，子房壁果皮與種皮表皮結合。種子係卵形、黃褐色且非常小，約1mm長。不利地，甘蔗種子僅在具體環境特性下發芽，諸如恆定之溫暖及濕潤氣候條件。此種氣候條件並非在生長甘蔗的每個地方都能找到，且因此不能總是保證甘蔗種子的發芽。對於商業性農業，不播種或種植甘蔗之種子，但取而代之，藉由種植莖稈段或莖部分或稈或苗而使甘蔗無性繁殖。

甘蔗之莖稈以及禾本科植物之莖稈包括若干個節點，新植物從節點生長。甘蔗之傳統種植程序涉及保留將使用為種植源之作物之一區域以重新種植，此係因為節點包括在莖稈中。收穫用於重新種植之植物且接著以約20cm至50cm之段切割，使得每個莖稈段塊中存在至少兩個節點。當使用全長未切之莖稈時需要切割莖稈以破壞原本會導致較差發芽之頂端優勢。段被切割以具有至少兩個芽或至少兩個節 點；每個節點一般引起一單個芽確保發芽，此係因為並非每個芽都會發芽。

用於切割甘蔗段之當前的機器無法識別莖稈中之任何特性，且因此隨機判定切割點之精確位置。在切割之後，具有一個或多個節點之塊在耕過的土壤之犁溝中水平安置於彼此上，該等犁溝一般以地面位準寬，且深度為40cm至50cm寬，及30cm至40cm深，然後輕輕用土壤覆蓋。

雖然直到今天仍然在使用此種植技術，但是整個程序相對低效率，此係因為需要使用兩個至四個節點之許多段以保證發芽。結果是需要使用用於重新種植之較大區域，且因此需要保留可利用於醇或糖之作物及生產之區域以重新種植。因此，有必要增加甘蔗種植技術之效率。

在來自Syngenta called Plene®之一最近栽培方法中，長度小於4cm之節點從莖稈分離，用Syngenta種子產品處理且接著種植至田地。該方法據說導致多達15%之產率增加。然而，增殖所需之區域仍然非常大。類似栽培方法亦描述於WO 2009/000398、WO 2009/000399、WO 2009/000400、WO 2009/000401及WO 2009/000402中。

此外，WO 2009/100917描述用於切割一禾本科植物之莖稈段之切割機器及方法。根據該方法，使用一感測器識別莖稈之一特性。該感測器係一壓力傳感感測器、一電容性感測器、一超音波感測器、一X射線感測器、一磁性感測器或一微波感測器。該莖稈之特性尤其係一節點。在已識別該節點之後，取決於感測器之回應，該莖稈被置於判定用於切割之一位置。接著取決於識別之特性之存在(即，一節點之存在)而在一特定位置切割該莖稈。一類似方法描述於WO 2009/100916中。

此外，CH 702011 A2描述用於甘蔗莖之一進一步切割器件。在 此情況中，甘蔗莖在縱向方向上輸送至偵測甘蔗莖之節點之一節點偵測單元。一切割單元連接至一控制單元使得若一節點區域定位於該切割單元內，則啟動該切割單元，藉此切除一節點區域。

此外，WO 86/06576描述用於分割植物材料之一方法及一裝置。該方法及裝置係關於改良植物之微繁殖。根據此方法，掃描植物以產生表示光學可偵測結構之一影像信號。從該影像信號判定分割位置，且產生一對應分割信號。特定而言，該影像信號經處理以產生結構之一座標圖。基於此座標圖識別枝梢及節點。一切割機器接著回應於該分割信號而啟動以在所偵測之位置分割該植物材料。

本發明之目的係提供用於從一禾本科植物之一莖摘取芽之一方法及系統，其中芽與分生組織一起從莖切除，使得芽可隨後被栽培，且其中，然而，從莖移除儘可能少的材料。

根據本發明，已藉由如技術方案1中定義之一方法及如技術方案9中定義之一系統達成此目的。此方法及系統之進一步特徵定義於從屬技術方案中。

根據本發明之方法，偵測該莖上之芽之步驟包括獲得在該莖之縱向方向上該芽之縱向位置，及在該莖之一截面上該芽之圓周角位置，該縱向位置及圓周角位置定義該芽之位置。

按照本發明，「莖」或「莖稈」係禾本科植物之主幹，特別是生長芽及枝之主要植物軸。通常，莖基本上係圓柱形。莖之截面基本上係環形的，具有基本上一圓形外圍。此外，定義縱軸以垂直跨莖之環形截面之中心。較佳地，莖具有至少40mm之一直徑。

「節點」係莖中之位置，於一禾本科植物中在該位置形成枝、芽或胞芽。

「枝」、「芽」、「胞芽」係一禾本科植物之胚胎、孢子或胚芽。

在本發明之內容脈絡中「移除之芽」或「切除之芽」指亦含有分生組織之一芽。例如，此術語包含一芽加上其附接至之節點之一小 橫切面。然而此術語不涵蓋具有該芽之整個節點。通常，移除之芽係「芽芯」，即，基本上圓形或橢圓圓盤形切割之含有該芽及一些分生組織之莖；通常直徑為大約1cm至5cm，較佳地為1cm至3cm，更佳地為2cm至3cm。在橢圓形內容脈絡中直徑指橢圓之最長伸長部分。該芽芯亦可具有一正方形截面。在此情況中，一個邊緣尺寸係約1cm至5cm，較佳地為1cm至3cm，更佳地為約2cm至3cm，尤其正方形截面尺寸係20mm x 20mm。

根據本發明之方法，不僅偵測該莖之縱向方向上之芽之位置，而且偵測該芽之角位置。隨著基於芽之縱向位置以及在莖之表面上該芽之圓周角位置而切除包括該芽之植物性組織，可更精確地實行該芽之摘取。

通常，僅偵測該芽之縱向位置。若從莖切除整個節點，則此偵測可為足夠的。然而，若僅摘除節點之一部分，即，包括該芽及含有分生組織之一植物性組織且不摘除整個節點，則不僅偵測芽之縱向位置而且偵測該芽之圓周角位置係重要的，使得可確切地切除包括該芽之植物性組織，包括切除儘可能多的必要植物性組織但是切除儘可能少的植物性組織。

根據一實施例，偵測該莖上之芽之步驟包括用一雷射光束照射該莖，及由一光學感測器偵測該雷射光束之反射之電磁輻射。因此，光學地偵測該莖上之芽。特定而言，光學感測器可為一相機。使用一雷射光束以偵測該芽提供可靠且具成本效益之偵測方法。

特定而言，當莖在其縱向方向上移動時一雷射線照射於該莖之表面上。該雷射線垂直於該莖之縱向方向延伸，使得該莖移動通過由該雷射光束形成之一光幕。因此，當該莖在其縱向方向上移動時該雷射光束掃描該莖之表面。

為偵測該莖之整個表面，可用兩個或三個或甚至更多雷射光束 照射該莖，且可使用兩個或多個光學感測器以偵測該等雷射光束之反射電磁輻射。

根據一進一步實施例，偵測該莖上之芽之步驟包括基於偵測之該雷射光束之反射電磁輻射而計算該莖之形貌。由於一芽在該莖之表面上形成一突起部分，所以可藉由分析該莖表面之形貌而可靠地偵測該芽。

根據一進一步實施例，指示在該莖上該芽之偵測位置之資料被傳輸至一主切割器件。基於指示在該莖上該芽之偵測位置之資料及基於指示該莖之移動之資料而計算該芽相對於空間中一固定點之實際位置。因此，量測包括一芽(其位置已被偵測)之一莖之移動，使得無論關於莖所實行之任何操縱，在偵測該芽之後可計算該芽之確切位置。因此，指示所偵測之芽在任何時候在空間中之位置之資料係可用的。

特定而言，基於指示在該莖上該芽之偵測位置之資料及基於指示包括該芽之該莖之移動的資料而計算該芽相對於一主切割器件之位置。因此，可非常精確地切除包括該芽之植物性組織。

根據一進一步實施例，基於指示在該莖上該芽之偵測位置之資料及基於指示該莖之移動之資料而相對於該主切割器件定位該莖或該莖之一段，使得藉由該主切割器件切除包括該芽之植物性組織。例如，可由夾持或緊固該莖或該莖段之一器件而將該莖或一莖段饋送或定位於一定義位置中，使得可精確切除包括該芽之一植物性組織。

例如，該莖段或該莖被饋送至一轉盤，轉盤將該莖段或該莖移動至該主切割器件。提供轉盤可增加芽之產率及摘取速度。

根據一進一步實施例，切除包括該芽之植物性組織之步驟包括：在穿過該莖之中心及在該莖表面上該芽之中心之位置之直線方向上穿孔出一植物性組織。因此穿孔動作之軸與穿越在該莖表面上之該芽之中心之莖之徑向方向重合。

注意，在一莖上之芽之圓周角位置不總是相同。因此，穿過該莖之中心且穿過在該莖表面上該芽之中心之位置之直線並非對於一莖之所有芽均相同。可對於該莖上之不同芽改變該直線之角度。因此，根據本發明之一實施例，該莖及一穿孔器件可相對於彼此繞該莖之縱軸旋轉，使得該穿孔器件之軸(即，該穿孔器件之刀片移動之方向)與穿過該莖之中心及穿過該芽之中心之位置之直線重合。換句話說，該穿孔動作之軸與穿越在該莖表面上之該芽之中心之莖之徑向方向重合。藉由此量測，可儘可能確切地摘取包括該芽之植物性組織。

為切除儘可能少的植物性組織，但是切除儘可能多的必要組織，被穿孔出之植物性組織之伸長部分小於該莖之截面尺寸。然而，穿孔出之植物性組織之伸長部分包括整個芽，及用於從芽栽培禾本科植物所必需之足夠分生組織。特定而言，因此穿孔出之植物性組織不包括包括該芽之整個節點。

然而，以移除之芽包括分生組織之這種方式移除芽係必要的。熟習此項技術者已知分生組織，且可由其緊靠節點之位置定位分生組織。分生組織之存在使得移除之芽形成根及產生幼苗。出於此目的，移除緊靠節點之源自該節點之芽，且較佳地芽包括或(換句話說)附接至該節點之一部分。

本發明進一步係關於用於從一禾本科植物之一莖摘取芽之系統，其包括用於偵測一莖上之一芽之一偵測器件及用於基於該芽之偵測之位置而切除包括該芽之一植物性組織之一主切割器件。根據本發明之系統之偵測器件包括一分析單元，用於計算在該莖之縱向方向上該芽之縱向位置及在該莖上該芽之圓周角位置，該縱向方向及該圓周角方向定義該芽之位置。

特定而言，本發明之系統經調適以實行本發明之上文提及之方法。因此其提供與本發明之方法相同之優點。

根據本發明之系統之一實施例，該偵測器件包括一雷射單元，用於用一雷射光束照射該莖。此外，該偵測器件包括至少一個光學感測器，用於偵測該雷射光束之反射電磁輻射。在此情況中，該分析單元可經調適以藉由基於該雷射光束之偵測之反射電磁輻射分析該莖表面之形貌而計算該芽之位置。為分析莖之整個圓周表面，可同時使用兩個或多個雷射器件及光學感測器。

特定而言，該光學感測器可為一相機，較佳地為獲得影像之一相機，可使用雷射三角測量而分析該等影像以摘取該莖表面之形狀。

根據一進一步實施例，該系統進一步包括用於將該莖輸送至該主偵測器件之一輸送器，該輸送器包括在一直線上推動該莖之壓輥。因此，可校正該莖之任何彎曲。一莖之伸長部分可偏離一理想直線。然而，若該莖係直的，則可更精確地實行芽之位置之確切偵測。因此，若莖最初不是直的，本發明之系統可提供直莖。

或者，該輸送器包括夾具，該等夾具固定該莖且引導該莖進一步進行至偵測及/或摘取芽。在此情況中，避免在第一穿孔之後該莖可從其初始位置移動或可失去其完整性、產生碎片及使其不可能在輥中繼續之風險。因此，一緊固或夾持機構可為有利的。

根據一進一步實施例，該系統包括一進一步切割器件，其具有在垂直於一莖之縱軸之方向上移動之一刀片，以將該莖橫向切割成莖段。

根據一進一步實施例，該系統包括一裝置，其將該莖或莖段夾持或緊固至一定義位置，使得可精確切除包括該芽之一植物性組織。特定而言，該系統包括一轉盤以將該莖或莖段旋轉至主切割器件。

根據一進一步實施例，該主切割器件係一穿孔器件。特定而言，該莖及該穿孔器件可相對於彼此繞該莖之縱軸旋轉，使得該穿孔器件之軸(即，該穿孔器件之刀片移動之方向)與穿過該莖之中心及穿 過該芽之中心之位置之直線重合。為切除儘可能少的植物性組織，但切除儘可能多的必要組織，穿孔器件之刀片之伸長部分小於該莖之截面尺寸。然而，刀片之伸長部分足以切除包括整個芽及用於從芽栽培禾本科植物所必需之足夠分生組織之植物性組織。

本發明進一步係關於用上文描述之用於從一禾本科植物之一莖(尤其成熟甘蔗植物之莖)摘取芽之系統之用途。

現參考圖描述本發明之實施例。

現參考圖描述本發明之系統及方法之第一實施例：藉由用一砍刀砍掉高度約2m至2.5m而移除甘蔗植物。忽略甘蔗植物被移除之頂部。藉由將剩餘莖從緊靠地面上方切割而從田地移除剩餘莖。莖被清洗且準備用於摘取芽。

如圖1中展示，這種莖1被置於一輸送器上。該輸送器包括用於在方向A上輸送莖1之一帶2及驅動輥3。由輸送器控制單元4控制驅動輥3。該輸送器可在沒有滑動之下移動莖1。

在圖1中展示之第一實施例之變體中，莖1被置於該輸送器之開頭。藉由該輸送器之運輸，莖1接著進入一初始偵測及切割器件6。該初始偵測及切割器件6與輸送器控制單元4連接，且指示一莖1進入該初始偵測及切割器件6之一信號被傳輸至該輸送器控制單元4。

該輸送器控制單元4將指示在輸送器上每個莖1之位置之資料傳輸至一主控制單元5。因此，主控制單元5包括指示每個時間在輸送器上每個莖1之位置之資料。

該初始偵測及切割器件6首先粗略地偵測莖1之芽的位置。特定而言，僅粗略偵測圓周角位置。通常該莖1包括節點，其係環形且在莖1之縱向方向上彼此間隔開。每個節點包括一個芽8。隨後的節點之芽8近似位於該莖1之相反方向上。因此，每個第二芽8近似以相同第一方向延伸，且每另一個第二芽8以從第一方向分開180°之另一方向 延伸。

圖3及圖4展示莖1之一截面圖及一透視圖。然而，僅部分展示莖1，包括包含一個芽8之一個節點24。在垂直於穿過該莖1之中心M及芽8之位置之直線S之平面C處以縱向方向L切割該莖1。然而，已提到並非在莖1之表面上之所有芽具有相同圓周角位置使得每個芽8之每個直線S恰好垂直於平面C。

初始偵測及切割器件6使莖1相對於一初始切割器件旋轉，使得莖1在平面C之方向上被切成兩個半體7。一半體7之截面展示於圖5中。

接著莖半體7自動置於輸送器上，使得莖半體7鄰近於彼此而放置及定向，使得兩個半體7之切面向下定向。相應地，每個莖半體7上之芽8基本上向上定向。

圖2展示本發明之系統之第一實施例之另一變體。圖2之系統類似於圖1中展示之變體。然而，圖2之系統不包括一初始偵測及切割器件6，而是包括僅一個初始切割器件10。初始切割器件10包括一切割刀片，切割刀片在莖1之縱向方向上垂直定向以劈開莖1。在此情況中，使用者以對於初始切割器件10之一特定定向饋送莖1，使得芽延伸至右邊以及左邊，使得莖1在對應於圖3及圖4中展示之平面C之一平面中被劈開。因此，圖2中展示之實施例與圖1中展示之實施例僅不同在於不自動判定，而是手動判定在莖1之縱向方向L上莖1之切割定向。因此，實施例之以下描述對於兩個變體係相同的，使得對圖1以及對圖2進行參考。

接著在方向A上進一步輸送莖半體7，從而基本上在一直線上由壓輥9推動莖半體7。

莖半體7接著被饋送至主偵測器件11。主偵測器件11包括：一雷射單元12；一光學感測器13，例如一相機；及一分析單元14，該分析 單元14連接至該雷射單元12及該光學感測器13。

該雷射單元12用一雷射光束照射莖半體7之上表面。特定而言，該雷射光束可在莖半體7之上表面上以橫向方向照射一線，同時莖半體7在其縱向方向L上移動，使得雷射光束掃描莖半體7之上表面。在本實施例中，雷射單元12在莖半體7之上表面上垂直向下照射一紅色雷射線。

在本實施例中，該光學感測器13係一相機。該光學感測器13偵測由莖半體7之上表面反射之雷射光束之電磁輻射之視覺影像。該等影像被傳輸至分析單元14，該分析單元14能夠計算莖半體7之表面之三維形狀。特定而言，藉由逐個像素地分析該雷射光束之偵測之反射電磁輻射而計算該等莖半體7之表面之形貌。可例如根據雷射三角原理而計算該形貌。

或者或另外，可分析莖半體7之表面之色彩變動。此外，溫度記錄可用於分析莖半體7之表面。

進一步分析由分析單元14計算之形貌使得識別莖半體7上之一芽8。隨後，判定在縱向方向L上該芽8之位置，以及該莖半體7之截面上芽8之圓周角位置α。在縱向方向L上芽8之位置及在莖7之截面上芽8之圓周角位置α定義莖半體7上之芽8之位置。如上文所提及，芽8之位置不總是恰好垂直於已形成莖半體7之莖1之中心M上，使得一個莖半體7之芽之圓周角位置α變化。

圖5及圖6展示莖半體7之表面上之一芽8之位置之定義。莖半體7經定向使得切面25位於與平面C同樣的水平平面H上。此外，所展示之一垂直線V垂直於水平平面H而延伸，且穿越莖1及莖半體7之中心M。芽8之圓周角位置α定義為在一方面穿過芽8之中心M及中心位置之一直線S與另一方面如圖5中展示之該垂直線V之間之莖半體7之截面上之角度。

圖7及圖8展示參考圖1及圖2描述之系統區段23之更詳細圖。然而，展示循序處理莖半體7之一實施例，且並非如上文所描述地在彼此旁邊。然而，圖7及圖8中展示之所有特徵亦可結合並行處理莖半體7而使用，如上文所描述。

如圖7及圖8中詳細展示，莖半體7經定向使得由可由馬達31驅動之鋸齒輪30支撐向下展示之切面25。由控制單元4控制馬達31。鋸齒輪30在方向A上運輸該等莖半體7。此外，尤其圖8中可見，多個壓輥9在一直線上推動莖半體7。多個壓輥9安裝於一機台29上，機台29包括一凹陷，使得該等鋸齒輪30可支撐莖半體7。

重新參考圖1及圖2，關於莖半體7上之偵測之芽8之位置(即，縱向位置)及圓周角位置α之資料從分析單元14傳輸至主控制單元5。一旦在右邊莖半體7以及左邊莖半體7上偵測到芽8，主控制單元5控制輸送器之驅動輥3或鋸齒輪30，使得該等莖半體7相對於彼此在縱向方向L上移動，使得該等莖半體7之偵測之芽8定位在彼此旁邊。

隨後，在輸送器上進一步饋送兩個莖半體7至一進一步切割器件32。切割器件32將定位在彼此旁邊之莖半體7切割成莖段15，使得每個段15包括僅一個芽。如圖2中所展示，鄰近莖段15之芽定位在彼此旁邊。莖段15之長度近似對應於在縱向方向L上兩個芽8之距離。

一般而言，接著藉由將莖段15相對於一主切割器件夾持或緊固至一定義位置之一器件來饋送或定位莖段15。在當前情況中，莖段15饋送至一轉盤16。轉盤16包括可使轉盤16繞垂直軸18旋轉之一馬達27。藉由傳輸指示轉盤16如何旋轉之資料至主控制單元5之轉盤控制單元28而控制轉盤16之旋轉。因此，主控制單元5可在任何時間判定莖段15之位置以及芽8之位置。

如圖2中可見，主控制單元5使轉盤16旋轉使得莖段15移動至一穿孔器件17，在本實施例中穿孔器件17形成主切割器件。若莖段15之 芽8直接定位於穿孔器件17下方，則該主控制單元5使轉盤16停止。穿孔器件17包括夾持及緊固莖段15之一單元。基於指示每個莖段15上每個芽8之圓周角位置α之資料，藉由穿孔器件17之夾持及緊固單元而使每個莖段15繞縱軸L旋轉，使得每個芽8恰好垂直向上定向。換句話說，穿過莖段15之中心M及芽8之中心位置之直線S垂直定向。接著穿孔器件17之兩個管狀刀片26垂直向下移動以穿孔出包括該芽8之一植物性組織19。因此，從每個莖段15切除所謂的「芽芯」19。

由於兩個莖段15(每個包莖段括一個芽8)定位在彼此旁邊，穿孔器件17之每個衝程導致兩個芽芯被切除且其等被收集。

根據第一實施例之另一變體，並非莖段15相對於穿孔器件17繞縱軸L旋轉，而是穿孔器件17之每個刀片26之軸P相對於每個莖段15繞各自莖段15之軸L旋轉，使得穿孔器件17之每個刀片26之軸P與穿越莖段15之中心M及芽8之中心位置之直線S重合。亦由主控制單元5基於莖段15上之每個芽8之圓周角位置α而控制穿孔器件17之管狀刀片26之此旋轉。如圖6中所展示，該管狀刀片26將芽芯19切除。

應指出，芽芯19之伸長部分比莖半體7之截面之伸長部分小很多。然而，每個芽芯19含有芽8及分生組織。特定而言，摘取之芽8未束縛於其所源自之完整節點24，而是僅只束縛於該莖1之小圓盤或芯狀部分。因為穿孔器件17在莖1之徑向方向上移動，所以即使莖1包括並不恰好平行定向之芽8，本發明之方法及系統提供芽芯19，其具有垂直於在芽8之位置處之莖1之圓柱形表示之表面上之切線而定向之切面。

該穿孔器件17可使用氣動或光穿孔機。此外，雷射光束可用於切除芽芯19。

如圖2中所展示，在切除芽芯19之後，使轉盤16進一步旋轉以將莖段15之剩餘部分20從已經切除芽芯19之處移動至一容器21。容器21 將莖1之剩餘部分20饋送至一粉碎機以粉碎莖1之剩餘部分20。因此，剩餘莖1可用於進一步處理。

圖2中展示之整個系統配置於20英尺標準海運容器22內，使得系統可容易地運輸至所要位置以摘取芽8。

上文描述之方法及系統用於從成熟甘蔗莖1摘取芽8。然而，使用上文描述之方法及系統亦可從其他禾本科植物之莖1摘取芽8。

在下文中，描述本發明之系統及方法之一第二實施例：第二實施例與上文描述之第一實施例不同在於莖1不是在縱向方向上切割成莖半體7，而是作為整體處理莖1。莖可僅橫向切割成段，而不縱向切割。因此，根據第二實施例之系統不包括初始偵測及切割單元6，亦不包括初始切割單元10。取而代之，整個莖1藉由壓輥9推動至一直線且饋送至主偵測單元11。

然而，第二實施例之主偵測單元11與第一實施例之主偵測單元11不同在於使用一個以上雷射單元12及一個以上光學感測器13，使得可在整個圓周上分析莖1之表面。例如，可使用在該輸送器上繞莖1而定位之三個雷射單元12及光學感測器13。或者，該主偵測單元11與第一實施例之偵測單元11相同，但在偵測期間，使莖1繞縱軸L旋轉使得無論其圓周角位置皆可偵測到芽8。在由主偵測器件11之偵測期間亦偵測莖1之這種旋轉，且關於其之資料被傳輸至主控制單元5。因此，可識別莖1上所有芽8之縱向位置以及圓周角位置α且傳輸至穿孔器件17。

此外，省略在縱向方向L上移動莖1使得所偵測之芽8定位在彼此旁邊之步驟，此係因為在此情況中，兩個莖1不定位在彼此旁邊。

根據第二實施例，亦藉由切割器件32形成莖段，且該莖段在轉盤16上繞其縱軸L旋轉，使得穿越莖1之中心M及芽8之中心位置之直線S恰好垂直定向。因此，穿孔器件17之刀片26之垂直移動將芽芯19 切除。

或者，穿孔器件17可繞莖1之縱軸L旋轉。在此情況中，該莖1包括芽8之部分可重疊於轉盤16，且當穿孔出芽芯19時穿孔器件17其自身支撐與芽8之位置相反之側上之莖1。

參考第一實施例描述之所有其他步驟亦可在本發明之系統及方法之第二實施例中類似地實行。

已提出根據本發明之方法及系統使用相當輕量及簡單使得其可置於一可移動容器22中之設備而具有高生產率。因此，此系統可用於摘取粉碎機處理莖1之剩餘部分20之側上之芽。

1‧‧‧莖

2‧‧‧帶

3‧‧‧驅動輥

4‧‧‧輸送器控制單元

5‧‧‧主控制單元

6‧‧‧初始偵測及切割器件

7‧‧‧莖半體

8‧‧‧芽

9‧‧‧壓輥

10‧‧‧初始切割器件

11‧‧‧主偵測單元

12‧‧‧雷射單元

13‧‧‧光學感測器，相機

14‧‧‧分析單元

15‧‧‧莖段

16‧‧‧轉盤

17‧‧‧穿孔器件

18‧‧‧軸

19‧‧‧芽芯，具有芽之植物性組織

20‧‧‧莖之剩餘部分

21‧‧‧容器

22‧‧‧標準海運容器

23‧‧‧系統區段

24‧‧‧節點

25‧‧‧切面

26‧‧‧穿孔器件之刀片

27‧‧‧馬達

28‧‧‧轉盤控制單元

29‧‧‧機台

30‧‧‧鋸齒輪

31‧‧‧馬達

32‧‧‧切割器件

圖1示意地展示根據本發明之從一莖摘取芽之系統之一實施例之結構；圖2展示根據本發明之從一莖摘取芽之圖1中展示之系統之實施例之一變體之俯視圖；圖3展示具有一芽之一莖之截面圖；圖4展示圖3中展示之莖之透視圖圖5展示莖半體之截面圖；圖6展示圖5中展示之莖半體及一穿孔器件之一刀片；圖7展示圖2中展示之系統之一部分之一透視圖；及圖8展示圖2中展示之系統之一部分之另一透視圖。

9‧‧‧芽

10‧‧‧初始切割器件

23‧‧‧系統區段

29‧‧‧機台

31‧‧‧馬達

Claims (15)

1. 一種用於從一禾本科植物之一莖摘取芽之方法，其包括方法：自動偵測該莖上之一芽；及基於該芽之該偵測之位置而切除包括該芽之一植物性組織，其中該偵測該莖上之該芽之步驟包括獲得在該莖之縱向方向上該芽之縱向位置，及在該莖之一截面上該芽之圓周角位置，該縱向位置及該圓周角位置定義該芽之位置。
2. 如請求項1之方法，其中該偵測該莖上之該芽之步驟包括：用一雷射光束照射該莖；及藉由至少一個光學感測器偵測該雷射光束之反射電磁輻射。
3. 如請求項1之方法，其中當該莖在其縱向方向上移動時一雷射線照射於該莖之表面上。
4. 如請求項2之方法，其中該偵測該莖上之該芽之步驟包括：基於該雷射光束之偵測之反射電磁輻射而計算該莖之形貌。
5. 如請求項1之方法，其中基於指示在該莖上該芽之偵測之位置之資料及基於指示包括該芽之該莖之移動之資料而計算該芽相對於一主切割器件之位置。
6. 如請求項1之方法，其中基於指示在該莖上該芽之偵測之位置之資料及基於指示該莖之移動之資料而相對於該主切割器件定位該莖或該莖之一段，使得藉由該主切割器件而切除包括該芽之植物性組織。
7. 如請求項1之方法，其中該切除包括該芽之該植物性組織之步驟包括：在穿過該莖之中心及在該莖表面上該芽之中心之位置之一直線之方向上穿孔出植物性組織。
8. 如請求項7之方法，其中在切除該植物性組織之前，該莖及一穿 孔器件相對於彼此繞該莖之該縱軸而旋轉，使得該穿孔器件之軸與穿過該莖之該中心及在該莖表面上該芽之中心之位置之該莖之一截面上之一直線重合。
9. 一種用於從一禾本科植物之一莖摘取芽之系統，其包括：用於偵測一莖上之一芽之一主偵測器件；及基於該偵測之芽之位置而切除包括該芽之一植物性組織之一主切割器件，其中該主偵測器件包括一分析單元，以計算在該莖之縱向方向上該芽之縱向位置，及在該莖上該芽之圓周角位置，該縱向位置及該圓周角位置定義該芽之位置。
10. 如請求項9之系統，其中該偵測器件包括至少一個雷射單元，用於用一雷射光束照射該莖。
11. 如請求項10之系統，其中該主偵測器件包括至少一個光學感測器，用於偵測該雷射光束之反射之電磁輻射。
12. 如請求項9之系統，其進一步包括一輸送器，用於將該莖輸送至該主偵測器件，該輸送器包括在一直線上推動該莖之壓輥。
13. 如請求項9之系統，其中該主切割器件及包括該芽之該莖可相對於彼此旋轉。
14. 如請求項9之系統，其中該主切割器件係一穿孔器件。
15. 一種如請求項9至14之用於從一禾本科植物之一莖摘取芽之系統之用途。