TW201904393A - 用於管理在生長儲罐中之植物重量的系統及方法 - Google Patents

用於管理在生長儲罐中之植物重量的系統及方法

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Abstract

本發明揭示一種裝配線生長儲罐，其包括：一播種區；一收穫區；一軌道，其延伸在該播種區與該收穫區之間；一搬運車，其包括用於固持植物素材之一托盤，及耦接至該托盤之一車輪，其中該車輪與該軌道嚙合；及一重量感測器，其定位於該搬運車或該軌道上，其中該重量感測器經定位以偵測定位於該搬運車內之該植物素材之一重量。

Description

用於管理在生長儲罐中之植物重量的系統及方法
本文中所描述之實施例大體上係關於用於管理一裝配線生長儲罐中之植物素材之重量的系統及方法，且更具體而言係關於藉由至少部分地基於植物之所量測重量而改變針對植物素材之配方來管理裝配線生長儲罐中植物素材的重量。
雖然農作物生長技術數年內已取得進步，但在農作及農作物行業中仍存在許多問題。作為實例，雖然技術進步已增加了各種作物之效率及產量，但諸如天氣、疾病、害蟲出沒及類似者之許多因數可影響收穫。另外，雖然美國當前具有合適之農田以為美國人口提供足夠食物，但其他國家及未來人口可能並不具有足夠農田以提供適當數量的食物。
受控環境生長系統可緩和影響傳統收穫之因素。在此類受控環境生長系統中，期望監測受控環境生長系統內之植物生長且監測不同機構及系統的效能。植物之重量的增大及/或波動可指示受控環境生長系統內之植物生長及/或不同機構及系統之效能。
在一個實施例中，一種裝配線生長儲罐包括：一播種區；一收穫區；一軌道，其延伸在該播種區與該收穫區之間；一搬運車，其包括用於固持植物素材之一托盤，及耦接至該托盤之一搬運車輪，其中該搬運車輪與該軌道嚙合；及一重量感測器，其定位於該搬運車或該軌道上，其中該重量感測器經定位以偵測定位於該搬運車內之該植物素材之一重量。
在另一實施例中，一種裝配線生長儲罐系統包括：一軌道；一搬運車，其包括用於固持植物素材之一托盤，及耦接至該托盤之一車輪，其中該車輪與該軌道嚙合；一重量感測器，其定位於該搬運車或該軌道中之至少一者上，其中該重量感測器經定位以偵測定位於該搬運車內之該植物素材之一重量；一灌溉系統，其用於施配一混合物至定位於該搬運車內之該植物素材；及一控制器，其以通信方式耦接至該重量感測器，該控制器包含包括一處理器及一電腦可讀及可執行指令集，該指令集在執行時使得該處理器：接收定位於該搬運車內之該植物素材之一類型的一識別，藉由該重量感測器判定定位於該搬運車內之該植物素材之一重量，至少部分地基於植物素材之該類型的該接收到之識別而擷取定位於該搬運車內之該植物素材之一較佳重量，比較該植物素材之該所偵測重量與該所擷取較佳重量，至少部分地基於該所判定重量與該較佳重量之該比較而改變針對定位於該搬運車內之該植物素材之一配方，及指導該灌溉系統將根據該改變之配方之一混合物施配至定位於該搬運車內之該植物素材。
在又一實施例中，一種用於管理一裝配線生長儲罐中植物素材之生長之方法包括：沿著一軌道移動一搬運車，該搬運車包括一托盤及耦接至該托盤之一車輪，其中該車輪與該軌道嚙合；藉由一重量感測器偵測定位於該托盤內之植物素材之一重量，其中該重量感測器定位於該搬運車或該軌道上中之一者上；比較該植物素材之該所偵測重量與該植物素材之一較佳重量；改變定位於該搬運車中之該植物素材之一配方；及藉由一灌溉系統基於該改變之配方施配一混合物至該植物素材。
對相關申請案之交叉參考 本申請案主張2018年5月21申請且題為「Systems and Methods for Managing a Weight of a Plant in a Grow Pod」之美國非臨時申請案第15/985,119號的權益，該案主張2017年6月14日申請且題為「Systems and Methods for Managing a Weight of a Plant in a Grow Pod」之美國臨時申請案第62/519,704號的優先權，前述各案中每一者的內容各別全文據此以引用方式併入本文中。
本文中所揭示之實施例包括裝配線生長儲罐系統及用於管理生長儲罐中植物素材之重量之方法。在實施例中，一種裝配線生長儲罐包括一軌道、支撐於該軌道上之一搬運車、經組態以量測搬運車上之有效負載之重量的重量感測器，及主控控制器。主控控制器識別搬運車中之植物，判定針對搬運車之總的模擬生長天數，基於總模擬天數擷取植物之較佳重量，比較搬運車上之植物之重量與較佳重量，且基於該比較改變用於植物的配方。
如本文中所使用，術語「植物素材」可涵蓋處於任何生長階段的任何類型之植物及/或種子材料，例如且不限於種子、發芽種子、植物營養體及處於繁殖階段的植物。
最初參看圖1及圖2，分別描繪裝配線生長儲罐100之前向透視圖及後向透視圖。裝配線生長儲罐100包括軌道102，其經組態以允許一或多個搬運車104沿著軌道102行進。在圖1中描繪之實施例中，裝配線生長儲罐100包括上行部分102a、下行部分102b及上行部分102a與下行部分102b之間的連接部分。上行部分102a處之軌道102在垂直方向上(亦即，如圖1之座標軸中所描繪的+y方向上)向上移動，使得沿著軌道102移動之搬運車104隨著搬運車沿著上行部分102a行進而在垂直方向上向上移動。上行部分102a處之軌道102可包括如圖1中所描繪之彎曲部分，且可圍繞大體上平行描繪於圖1之座標軸中之y軸的第一軸線捲繞，從而圍繞第一軸線形成螺旋形形狀。下行部分102b處之軌道102在垂直方向上(亦即，如圖1之座標軸中所描繪的-y方向上)向下移動，使得沿著軌道102移動之搬運車104隨著搬運車沿著下行部分102b行進而在垂直方向上向下移動。下行部分102b處之軌道102可為彎曲的，且可圍繞大體上平行於描繪於圖1之座標軸中之y軸的第二軸線捲繞，從而圍繞第二軸線形成螺旋形形狀。在一些實施例中，諸如展示於圖1中之實施例中，上行部分102a及下行部分102b可通常形成對稱形狀，且可為彼此之鏡像。在其他實施例中，上行部分102a及下行部分102b可包括分別在垂直方向上上行及下行的不同形狀。相較於並不包括上行部分102a及下行部分102b之裝配線生長儲罐，上行部分102a及下行部分102b可允許軌道102延伸相對長之距離，同時佔據如在圖1之座標軸中所描繪在x方向上及z方向上評估的相對小之佔據面積。使裝配線生長儲罐100之佔據面積最小化在某些應用中可為有利的，諸如當裝配線生長儲罐100定位於擁擠城市中心中或空間受到限制的其他方位中時。
特別參看圖2，描繪裝配線生長儲罐100之放大後視圖。在實施例中，裝配線生長儲罐100通常包括播種機系統108、照明系統206、收穫器系統208及消毒器系統210。在圖2中所描繪之實施例中，播種機系統108定位於裝配線生長儲罐100之上行部分102a上，且界定裝配線生長儲罐100之播種區109。在實施例中，收穫器系統208定位於裝配線生長儲罐100之下行部分102b上，且界定裝配線生長儲罐100之收穫區209。在操作中，搬運車104可最初穿過播種區109，沿著裝配線生長儲罐100之上行部分102a向上行進，沿著下行部分102b向下行進且行進至收穫區209中。
照明系統206包括一或多個電磁源以提供在可促進植物生長之一或多個預定波長內的光波。照明系統206之電磁源可通常定位於軌道102下側上，使得電磁源可照射軌道102上之搬運車104中之植物素材。裝配線生長儲罐100亦可包括定位於軌道102之下側上的一或多個感測器以偵測定位於軌道102之搬運車104內之植物素材的生長及/或果實產出，且一或多個感測器可輔助判定定位於搬運車104內之植物素材準備好供收穫之時間。
收穫器系統208通常包括適合於自定位於軌道102上之搬運車104移除並收穫植物素材的機構。舉例而言，收穫器系統208可包括一或多個刀片、分離器或經組態以收穫植物素材的類似者。在一些實施例中，當搬運車104進入收穫區209時，收穫器系統208可以預定高度切割搬運車104內的植物素材。在一些實施例中，搬運車104之托盤105(圖3)可經翻轉以移除搬運車104內之植物素材且移除至處理容器中以供切短、磨碎、製成果汁等。在一些實施例中，植物素材可在不使用土壤情況下諸如藉由水耕程序或類似者在搬運車104中生長。因此，在此類組態中，在收穫器系統208處的處理之前可有必要對植物素材進行最低限度的沖洗或無沖洗。在一些實施例中，收穫器系統208可經組態以諸如經由搖動、梳理等自搬運車104內之植物素材自動分離果實。若可再使用剩餘植物素材，則剩餘於搬運車104上之植物素材在收穫之後由於搬運車104在後續生長程序中將再使用而可剩餘於搬運車104上。若植物素材並不被再使用，則搬運車104內之植物素材可自搬運車104移除以供處理、棄置或類似者。
在搬運車104內之植物素材藉由收穫器系統208收穫之後，搬運車104移動至消毒器系統210。在搬運車104中之剩餘植物素材在收穫之後不再再使用之實施例中，消毒器系統210經組態以移除剩餘於搬運車104上的植物素材及/或其他顆粒物質。消毒器系統210可包括不同沖洗機構中之任一者或組合，且可隨著搬運車104通過消毒器系統210來施加用於清潔搬運車104之高壓水、高溫水及/或其他溶液。一旦剩餘顆粒及/或植物素材在搬運車104中被移除，搬運車104便移動至播種區109中，在播種區處，播種機系統108將種子存放於搬運車104中用於後續生長程序，如本文中更詳細地描述。
再次參看圖1，在實施例中，裝配線生長儲罐100包括灌溉系統107及氣流系統111。灌溉系統107通常包括一或多個水管線110，其分配水及/或營養素至在裝配線生長儲罐100之預定區域處的搬運車104。舉例而言，在圖1中所描繪之實施例中，一或多個水管線110沿著上行部分102a及下行部分102b(例如，通常在圖1之座標軸之+/-y方向上)向上延伸以將水及營養素分配至軌道102上之搬運車104內的植物素材。如圖1中所描繪之氣流系統111包括貫穿裝配線生長儲罐100延伸之一或多個氣流管線112。舉例而言，一或多個氣流管線112可沿著上行部分102a及下行部分102b(例如，通常在圖1之座標軸之+/-y方向上)向上延伸以確保適當氣流供應至定位於裝配線生長儲罐100之軌道102上之搬運車104內的植物素材。氣流系統111可輔助維持軌道上之搬運車104內的植物素材於適當溫度及壓力下，且可輔助維持裝配線生長儲罐100內之大氣氣體的適當位準(例如，二氧化碳、氧及氮位準)。
在實施例中，裝配線生長儲罐100包括主控控制器106，其以通信方式耦接至以下各者中之一或多者：播種機系統108、收穫器系統208(圖2)、消毒器系統210、灌溉系統107、照明系統206(圖2)及氣流系統111。在一些實施例中，主控控制器106亦可以通信方式耦接至定位於軌道102之下側上的一或多個感測器(圖中未示)，該一或多個感測器可偵測搬運車104內植物素材之生長位準。一或多個感測器可經組態以在特定搬運車104到達收穫區209(圖2)之前偵測搬運車104內之植物素材之生長是否指示植物素材準備好供收穫。若所偵測生長指示搬運車104內之植物素材準備好供收穫，則可對諸如藉由灌溉系統107、照明系統206(圖2)及/或氣流系統111提供至搬運車104內之植物素材之營養素、水及/或光之配方進行修改，直至搬運車104到達收穫區209。舉例而言，提供至搬運車104內之植物素材之營養素、水及/或光的配方可經改變以維持準備好供收穫之處於某發育階段之植物素材準備好。相反，搬運車104內植物素材之偵測到的生長指示，植物素材在搬運車104到達收穫器系統208時未準備好供收穫，主控控制器106可命令搬運車104可進行通過裝配線生長儲罐100的另一圈(亦即，沿著上行部分102a向上且沿著下行部分102b向下)。此額外圈可包括光、水、營養素等之不同定量給料，且搬運車104之速度可基於搬運車104上植物素材之發育而改變。若判定搬運車104上之植物素材準備好供收穫，則收穫器系統208可在收穫程序中自搬運車104移除植物素材並切割或以其他方式處理植物素材。
共同參看圖1及圖3，播種機系統108以通信方式耦接至主控控制器106。播種機系統108經組態以隨著搬運車104通過裝配線生長儲罐100之播種區109而施配種子至一或多個搬運車104。在一些實施例中，搬運車104中之每一者包括用於接收複數個種子之單區段托盤105。在其他實施例中，搬運車104中之一或多者可包括用於在每一區段中收納個別種子的多區段托盤105。在具有單區段托盤105之實施例中，在搬運車104進入播種區109之後，播種機系統108便可越過單區段托盤105之區域置放種子。種子可根據諸如所要種子深度、所要種子數目、所要種子表面區域或類似者的各種準則而佈置。在一些實施例中，種子可藉由營養素及/或抗浮劑預處理，此係由於此等實施例可能不利用土壤來使種子生長。在多區段托盤104與搬運車104中之一或多者一起使用的實施例中，播種機系統108可經組態以個別地將種子插入至托盤之區段中的一或多者中。再次，種子可根據所要種子數目、種子應覆蓋之所要區域、所要種子深度等分配於托盤上。
特定參看圖3，描繪移動通過播種區109之複數個搬運車104。搬運車104中之每一者通常包括托盤105及耦接至托盤105的一或多個車輪103。車輪103可旋轉地耦接至托盤105且與軌道102嚙合及/或可與該軌道嚙合，使得搬運車104沿著軌道102在如圖3之座標軸中所描繪的+x方向上移動。在實施例中，托盤105通常經組態以固持植物素材。
搬運車104包括重量感測器310，其經組態以偵測固持於搬運車104之托盤105內之植物素材的重量。在圖3中所描繪之實施例中，重量感測器310定位於單獨搬運車104之托盤105中，且搬運車104中之每一者包括多個重量感測器310。在搬運車104包括多個重量感測器310之實施例中，重量感測器310可定位於托盤105內之不同位置處，使得重量感測器310中之每一者可偵測托盤105內不同位置處的植物素材之重量。在一些應用中，可能需要使單一托盤105內之不同類型之植物素材生長，諸如在托盤105包括不同且離散區段的情況下。在此等應用中，不同重量感測器310可經組態以偵測托盤105內之不同位置處之不同類型之植物素材的重量。雖然描繪於圖3中之實施例展示搬運車104包括多個重量感測器，但應理解，搬運車104中之每一者可包括單一重量感測器310，或可視情況不包括任何重量感測器310。
搬運車104中之每一者進一步包括搬運車計算裝置312。搬運車計算裝置312可以通信方式耦接至重量感測器310且經組態以自重量感測器310接收指示所偵測重量之信號。搬運車計算裝置312亦可經由網路850以通信方式耦接至主控控制器106。
在一些實施例中，一或多個重量感測器311可置放於軌道102上或下面或上。重量感測器311經組態以量測軌道102上搬運車104的重量，且傳輸指示所偵測重量之信號至主控控制器106。在實施例中，主控控制器106可基於來自重量感測器311之所偵測重量及搬運車之104之已知重量(亦即，搬運車104在無植物素材情況下之重量)來判定搬運車104上植物素材的重量。
仍參看圖3，在實施例中，搬運車104可視情況包括額外感測器，諸如環境感測器313及位置感測器315。環境感測器313可包括一或多個感測器，其經組態以偵測搬運車104內之濕氣、搬運車104內之水位準(諸如，在裝配線生長儲罐100利用水耕生長程序時)或類似者。搬運車104內之水的量可影響藉由重量感測器311及重量感測器310偵測到的重量。因此，應理解，如藉由搬運車104內之水位準指示的搬運車104內之水的量可用於判定搬運車104內之植物素材的如藉由重量感測器311及重量感測器310所偵測的重量中。環境感測器313以通信方式耦接至主控控制器160，且可發送指示搬運車104之生長環境的信號。位置感測器315可包括經組態以偵測搬運車104之位置及/或速度之一或多個感測器，諸如全域定位感測器或類似者。位置感測器315以通信方式耦接至主控控制器106，且可發送指示搬運車104在裝配線生長儲罐100內之位置及/或搬運車104在裝配線生長儲罐100內正移動之速度的信號。搬運車104在生長儲罐100內之位置及行進速度可指示搬運車104已在裝配線生長儲罐100內使植物素材生長之經過時間，且因此可用以監測搬運車104內植物素材之生長的進展。另外，在一些實施例中，位置感測器315可偵測搬運車係在軌道102上之不同位置處的時間，且重量感測器310可偵測軌道102上不同位置處之搬運車104中的植物素材之重量。舉例而言，位置感測器315可偵測搬運車104係在軌道102上之第一位置處諸如上行部分102a(圖1)處之時間，且該及/或該等重量感測器310可偵測第一位置處之搬運車中植物素材的重量。位置感測器315可偵測搬運車係在軌道上之在第一位置之下游的第二位置處諸如下行部分102b(圖1)處之時間，且該及/或該等重量感測器310可偵測第二位置處之搬運車中植物素材的重量。藉由比較第一位置及第二位置處植物素材之所偵測重量，可監測特定搬運車104中植物素材的生長。
主控控制器106可包括計算裝置130。計算裝置130可包括記憶體組件840，其儲存系統邏輯844a及植物邏輯844b。如下文更詳細地描述，系統邏輯844a可監測並控制裝配線生長儲罐100之組件中之一或多者的操作。舉例而言，系統邏輯844a可監測並控制照明系統206(圖2)、灌溉系統107、氣流系統111、收穫器系統208(圖2)、消毒器系統210(圖2)及播種機系統108之操作。植物邏輯844b可經組態以判定及/或接收針對植物生長之所儲存配方，且可促進配方經由系統邏輯844a的實施。在一些實施例中，植物素材之所偵測重量可儲存於植物邏輯844b中以判定植物素材之所偵測重量的趨向，且植物生長之所判定或儲存之配方可係至少部分地基於經判定之趨向。舉例而言，若基於植物素材之所偵測重量的所判定之趨向指示，植物素材始終在所要植物重量以下，則針對植物素材之該特定類型的所儲存之配方可經改變以增大將來生長循環的植物生長。
主控控制器106耦接至網路850。網路850可包括網際網路或其他廣域網路，局部網路(諸如區域網路)，諸如藍牙或近場通信(NFC)網路之近場網路。網路850亦耦接至使用者計算裝置852及/或遠端計算裝置854。使用者計算裝置852可包括個人電腦、膝上型電腦、行動裝置、平板電腦、平板手機、行動裝置或類似者，且可用作與使用者之介面。作為一實例，搬運車104中之每一者內種子之所偵測重量可經傳輸至使用者計算裝置852，且使用者計算裝置852之顯示器可顯示搬運車中每一者之重量。使用者計算裝置852亦可接收來自使用者之輸入，例如，使用者計算裝置852可接收指示待藉由播種機系統108置放於搬運車104中的種子之類型的輸入。
類似地，遠端計算裝置854可包括伺服器、個人電腦、平板電腦、平板手機、行動裝置、伺服器或類似者，且可用於機器至機器通信。作為一實例，若主控控制器106判定正使用之種子的類型(及/或其他資訊，諸如環境條件)，則主控控制器106可與遠端計算裝置854通信以擷取先前儲存之配方(亦即，預定較佳生長條件，諸如水/營養素要求、照明要求、溫度要求、濕度要求或類似者)。因此，一些實施例可利用應用程式介面(API)以促進此或其他電腦至電腦通信。
圖4描繪根據本文中所描述之實施例的主控控制器160之計算裝置130。如所說明，計算裝置130包括處理器930、輸入/輸出硬體932、網路介面硬體934、資料儲存組件936(其儲存系統資料938a、植物資料938b及/或其他資料)及記憶體組件840。記憶體組件840可經組態為揮發性及/或非揮發性記憶體，且因此可包括隨機存取記憶體(包括SRAM、DRAM及/或其他類型的RAM)、快閃記憶體、安全數位(SD)記憶體、暫存器、緊密光碟(CD)、數位影音光碟(DVD)、柏努利匣、及/或其他類型之非暫時性電腦可讀媒體。取決於特定實施例，此等非暫時性電腦可讀媒體可駐存於計算裝置130內及/或計算裝置130外部。
記憶體組件840可儲存操作邏輯942、系統邏輯844a及植物邏輯844b。系統邏輯844a及植物邏輯844b可各自包括複數個不同邏輯片段，作為實例，其每一者可具體化為電腦程式、韌體及/或硬體。計算裝置130進一步包括本端介面946，其可實施為匯流排或其他通信介面以促進計算裝置130之組件當間的通信。
處理器930可包括可操作以接收指令(諸如自資料儲存組件936及/或記憶體組件840)並執行該等指令的任一處理組件。輸入/輸出硬體932可包括以下各者及/或經組態以與以下各者介接：麥克風、揚聲器、顯示器及/或其他硬體。
網路介面硬體934可包括任何有線或無線網路連接硬體及/或可經組態以與該有線或無線網路連接硬體通信，該有線或無線網路連接硬體包括天線、數據機、LAN埠、無線保真(Wi-Fi)卡、WiMax卡、紫蜂卡、藍牙晶片、USB卡、行動通信硬體及/或與其他網路及/或裝置通信的其他硬體。自此連接，可促進計算裝置130與其他計算裝置之間諸如使用者計算裝置852及/或遠端計算裝置854之間的通信。
操作邏輯942可包括用於管理計算裝置130之組件的作業系統及/或其他軟體。亦如上文所論述，系統邏輯844a及植物邏輯844b可駐存於記憶體組件840中且可經組態以執行功能性，如本文所描述。
應理解，雖然圖4中之組件說明為駐存於計算裝置130內，但此僅為實例。在一些實施例中，組件中之一或多者可駐存於計算裝置130外部。亦應理解，雖然計算裝置130說明為單一裝置，但此亦僅為實例。在一些實施例中，系統邏輯844a及植物邏輯844b可駐存於不同計算裝置上。作為一實例，本文中所描述之功能性及/或組件中之一或多者可藉由使用者計算裝置852及/或遠端計算裝置854提供。
另外，雖然計算裝置130說明為具有作為單獨邏輯組件之系統邏輯844a及植物邏輯844b，但此亦為實例。在一些實施例中，單一邏輯片段(及/或若干連結模組)可使得計算裝置130提供所描述之功能性。
如下文所描述，來自重量感測器310及重量感測器311之所偵測重量可藉由主控控制器160利用以驗證裝配線生長儲罐100之各種組件的操作，且可改變針對搬運車104中植物素材的生長條件。
圖5描繪根據本文所述之實施例的用於基於搬運車104(圖3)內種子之所偵測重量判定搬運車104中種子之數目的流程圖。在區塊510處，主控控制器106(圖3)識別搬運車104(圖3)上之種子的類型。舉例而言，主控控制器106(圖3)可經由使用者計算裝置852(圖3)接收指示需要在搬運車中生長之種子之類型的使用者輸入，且主控控制器106(圖3)自使用者計算裝置852接收輸入類型之種子。作為另一實例，與主控控制器106(圖3)通信之一或多個感測器可提供指示定位於播種機系統108(圖3)內之種子之類型的信號至主控控制器106。
在區塊520處，主控控制器106(圖3)接收指示搬運車104(圖3)上植物素材(亦即，種子)之所偵測重量的信號。舉例而言，重量感測器310及/或重量感測器311偵測搬運車104上植物素材之重量，如圖3中所描繪，且經由網路850將指示所偵測重量的信號傳輸至主控控制器106。
在區塊530處，主控控制器106(圖3)至少部分地基於種子之所偵測重量來判定搬運車上之種子之數目。舉例而言，主控控制器106(圖3)可基於識別出之種子類型自植物邏輯844b(圖3)擷取定位於搬運車104中類型之種子的平均重量，且使搬運車104(圖3)中植物素材的所偵測重量除以平均重量以獲得搬運車104中種子的數目。
在區塊540處，若搬運車中種子之數目低於預定值，則主控控制器106(圖3)提供警報訊息。預定值可為每搬運車待播種之種子的數目。舉例而言，若搬運車104(圖3)中種子之數目為300且預定值為500，則主控控制器106(圖3)可將警報訊息傳輸至使用者計算裝置852(圖3)從而通知搬運車104(圖3)並未充分裝載有種子，此舉可指示播種機系統108(圖3)的問題。以此方式，重量感測器310(圖3)及重量感測器311(圖3)可輔助識別播種機系統108(圖3)之操作問題。
現參看圖6，描繪根據本文所述之實施例的攜載處於不同生長階段之植物素材的具有重量感測器310之複數個搬運車104。舉例而言，搬運車104可定位於軌道102(圖1)上之不同方位處，且搬運車104中每一者之植物素材可已經歷了不同的經過生長時間(亦即，自種子已在搬運車104內存放之時間起經過的不同時間)。不受理論束縛情況下，隨著搬運車104內之植物素材生長，植物素材之質量將增大，且因此藉由重量感測器310所偵測的重量可增大。隨著搬運車104內之植物素材生長，藉由重量感測器所偵測的重量可指示生長之進展，且所偵測重量可用以改變並最佳化搬運車104之生長條件。
舉例而言，且共同參看圖6及圖7，根據本文所述之實施例，分別描繪搬運車104及用於至少部分地基於搬運車104中植物素材之所偵測重量改變針對植物素材之配方(亦即，預定較佳生長條件，諸如水/營養素要求、照明要求、溫度要求、濕度要求或類似者)的流程圖。在區塊710處，主控控制器106接收指示定位於搬運車104上之植物素材的類型的信號。舉例而言，使用者計算裝置852可接收指示待生長於搬運車104中之植物素材之類型的使用者輸入，且主控控制器106自使用者計算裝置852接收植物素材之類型。作為另一實例，主控控制器106可自播種機系統108(圖3)獲得定位於搬運車104內之植物的識別，該播種機系統將植物播種於搬運車104中。在一些實施例中，定位於裝配線生長儲罐100上之一或多個感測器可偵測在搬運車104中生長之植物素材的類型，且可發送指示搬運車104內植物素材之所偵測類型的信號至主控控制器106。在一些實施例中，諸如當搬運車104包括定位於搬運車104之不同位置處的不同類型之植物素材時，主控控制器106可獲得針對搬運車內之不同類型之植物素材中每一者的識別。舉例而言，主控控制器106可獲得定位於搬運車104之第一部分內之植物素材的第一識別及定位於搬運車104之第二部分內之植物素材的單獨第二識別。
在區塊720處，主控控制器106自重量感測器310及/或重量感測器311接收指示搬運車104上植物素材的所偵測重量的信號。在一些實施例中，主控控制器106可與環境感測器313通信，且計算定位於搬運車內之水及/或其他添加劑之重量。主控控制器106可藉由自來自重量感測器310/311之所偵測重量減去水及/或其他添加劑之所偵測重量來計算植物素材的實際重量。
在區塊730處，主控控制器106判定搬運車之經過的生長時間。在一些實施例中，主控控制器106可基於諸如來自位置感測器315的軌道102上之搬運車的所偵測當前位置而判定搬運車上之植物之模擬生長天數。舉例而言，在搬運車104意欲在6天內遍歷軌道102之長度(亦即，播種區109與收穫區209之間的距離)之生長組態中，若搬運車104之所偵測位置指示搬運車104已行進了軌道102之總距離之大於5/6的距離，則主控控制器106判定搬運車104中之植物處於第5生長天數中。作為另一實例，若搬運車104之偵測到的位置指示搬運車104已行進了大於軌道102之總距離之3/6之距離但低於總距離的4/6的距離，則主控控制器106判定搬運車104中之植物係處於第3生長天數中。
在區塊740處，主控控制器106基於經過之生長時間而擷取定位於搬運車內之植物素材的較佳重量。舉例而言，植物邏輯844b可儲存處於5生長天數之植物素材的較佳重量，且主控控制器106自植物邏輯844b擷取植物素材之較佳重量。在一些實施例中，諸如當搬運車104包括定位於搬運車104之不同位置處之不同類型的植物素材時，主控控制器106可擷取定位於搬運車104內之不同類型之植物素材中每一者的較佳重量。舉例而言，主控控制器106可擷取定位於搬運車104之第一部分內第一植物素材的第一較佳重量及定位於搬運車104之第二部分內第二植物素材的單獨第二較佳重量。
在區塊750處，主控控制器106比較搬運車上之植物素材的所偵測重量與所擷取之較佳重量。在區塊660處，主控控制器106基於比較而改變植物之配方。在實施例中，若搬運車104中植物素材之所偵測重量低於較佳重量，則主控控制器106可調整針對植物之配方的元素(例如，照明、營養素、溫度、壓力等)以誘發進一步生長。舉例而言，主控控制器106可增大植物素材之照明配方的紅光層級以用於植物素材的進一步生長，該植物素材沿著裝配線生長儲罐100之軌道102傳遞。作為另一實例，主控控制器106可增大諸如經由灌溉系統107(圖1)提供至搬運車104之營養素混合物。在一些實施例中，諸如當搬運車104包括定位於搬運車104之不同位置處的不同類型之植物素材時，主控控制器106可改變針對搬運車104內之不同類型之植物素材的配方(或不改變該配方)。舉例而言，主控控制器106可改變定位於搬運車104內之第一部分內第一植物素材的配方，可對定位於搬運車104之第二部分內之第二植物素材的配方進行相同或不同改變。
如上文所說明，揭示用於管理生長儲罐中植物之重量的各種實施例。此等實施例產生快速生長、小佔據面積、無化學物質、低勞動之解決方案以生長微綠素及其他植物以用於收穫。此等實施例可產生配方及/或接收配方，該等配方指示光之時序及波長、壓力、溫度、灌溉、營養素、分子氣氛及/或最佳化植物生長及產出的其他變數。配方可經嚴格地實施及/或基於特定植物、托盤或農作物之結果而修改。
因此，根據本發明之實施例包括一種裝配線生長儲罐，其包括定位於軌道上之搬運車及重量感測器，該重量感測器經組態以量測定位於搬運車內之植物素材的重量。藉由重量感測器偵測到的重量可用以偵測裝配線生長儲罐之播種系統的操作，且可用以即時地改變搬運車內植物素材的生長條件，從而改變提供至植物素材之照明、營養素及水。
雖然本文中已說明並描述了本發明之特定實施例及態樣，但可在不背離本發明之精神及範疇情況下進行各種其他改變及修改。此外，儘管本文中已描述了各種態樣，但不必組合利用此等態樣。相應地，因此意欲所附申請專利範圍涵蓋在本文中所展示及所描述的實施例之範疇內的所有此等改變及修改。
現在應理解，本文所揭示之實施例包括用於管理植物之重量的系統、方法及非暫時性電腦可讀媒體。亦應理解，此等實施例僅為例示性的且不意欲限制本發明之範疇。
100‧‧‧裝配線生長儲罐
102‧‧‧軌道
102a‧‧‧上行部分
102b‧‧‧下行部分
103‧‧‧車輪
104‧‧‧搬運車
105‧‧‧托盤
106‧‧‧主控控制器
107‧‧‧灌溉系統
108‧‧‧播種機系統
109‧‧‧播種區
110‧‧‧水管線
111‧‧‧氣流系統
112‧‧‧氣流管線
130‧‧‧計算裝置
206‧‧‧照明系統
208‧‧‧收穫器系統
209‧‧‧收穫區
210‧‧‧消毒器系統
310‧‧‧重量感測器
311‧‧‧重量感測器
312‧‧‧搬運車計算裝置
313‧‧‧環境感測器
315‧‧‧位置感測器
510‧‧‧區塊
520‧‧‧區塊
530‧‧‧區塊
540‧‧‧區塊
710‧‧‧區塊
720‧‧‧區塊
730‧‧‧區塊
740‧‧‧區塊
750‧‧‧區塊
760‧‧‧區塊
718‧‧‧區塊
840‧‧‧記憶體組件
844a‧‧‧系統邏輯
844b‧‧‧植物邏輯
850‧‧‧網路
852‧‧‧使用者計算裝置
854‧‧‧遠端計算裝置
930‧‧‧處理器
932‧‧‧輸入/輸出硬體
934‧‧‧網路介面硬體
936‧‧‧資料儲存組件
938a‧‧‧系統資料
938b‧‧‧植物資料
942‧‧‧操作邏輯
946‧‧‧本端介面
圖式中所闡述之實施例在本質上為說明性且例示性的且並不意欲限制本發明。當結合以下圖式閱讀時可理解說明性實施例之以下詳細描述，其中相同結構係運用相同參考數字指示且其中： 圖1示意性地描繪根據本文中所展示及描述之一或多個實施例的裝配線生長儲罐； 圖2示意性地描繪根據本文中所展示及描述的一或多個實施例之圖1之裝配線生長儲罐的後向透視圖； 圖3示意性地描繪根據本文中所描述之實施例的圖1之裝配線生長儲罐的軌道上複數個搬運車的側視圖； 圖4示意性地描繪根據本文中所展示及描述的一或多個實施例之用於圖1之裝配線生長儲罐中的計算裝置； 圖5示意性地描繪根據本文中所展示及描述之一或多個實施例的至少部分地基於種子之所偵測重量來判定搬運車中種子之數目的流程圖； 圖6示意性地描繪根據本文中所展示及描述之一或多個實施例的圖1之裝配線生長儲罐與處於不同生長階段之植物素材的複數個搬運車；且 圖7示意性地描繪根據本文中所展示及描述之一或多個實施例的至少部分地基於植物素材之所偵測重量改變植物素材之配方的流程圖。

Claims (20)

  1. 一種裝配線生長儲罐，其包含： 一播種區； 一收穫區； 一軌道，其延伸在該播種區與該收穫區之間； 一搬運車，其包含： 用於固持植物素材之一托盤；及 耦接至該托盤之一車輪，其中該車輪與該軌道嚙合；及 一重量感測器，其定位於該搬運車或該軌道上，其中該重量感測器經定位以偵測定位於該搬運車內之該植物素材之一重量。
  2. 如請求項1之裝配線生長儲罐，其中該重量感測器定位於該搬運車之該托盤上。
  3. 如請求項2之裝配線生長儲罐，其中該重量感測器為一第一重量感測器，且該裝配線生長儲罐進一步包含定位於該搬運車或該軌道上之一第二重量感測器。
  4. 如請求項1之裝配線生長儲罐，其進一步包含定位於該搬運車之該托盤中之一環境感測器，其中該環境感測器偵測該搬運車之該托盤中之一水位準。
  5. 如請求項4之裝配線生長儲罐，其中該環境感測器及該重量感測器以通信方式耦接至一主控控制器。
  6. 一種裝配線生長儲罐系統，其包含： 一軌道； 一搬運車，其包含： 用於固持植物素材之一托盤；及 耦接至該托盤之一車輪，其中該車輪與該軌道嚙合； 一重量感測器，其定位於該搬運車或該軌道中之至少一者上，其中該重量感測器經定位以偵測定位於該搬運車內之該植物素材之一重量； 一灌溉系統，其用於施配一混合物至定位於該搬運車內之該植物素材；及 一控制器，其以通信方式耦接至該重量感測器，該控制器包含一處理器及一電腦可讀及可執行指令集，該指令集在執行時使得該處理器： 接收定位於該搬運車內之該植物素材之一類型的一識別； 藉由該重量感測器判定定位於該搬運車內之該植物素材之一重量； 至少部分地基於植物素材之該類型的該接收到之識別而擷取定位於該搬運車內之該植物素材之一較佳重量； 比較該植物素材之該所判定重量與該所擷取較佳重量； 至少部分地基於該所判定重量與該較佳重量之該比較而改變針對定位於該搬運車內之該植物素材之一配方；及 指導該灌溉系統將根據該改變之配方之一混合物施配至定位於該搬運車內之該植物素材。
  7. 如請求項6之裝配線生長儲罐系統，其中該重量感測器為定位於該搬運車之該托盤上之一第一重量感測器，且該裝配線生長儲罐系統進一步包含定位於該搬運車或該軌道上之一第二重量感測器。
  8. 如請求項7之裝配線生長儲罐系統，其中： 該第二重量感測器在不同於該第一重量感測器之一位置處定位於該搬運車之該托盤上；且 該可執行指令集在執行時進一步使得該處理器藉由該第一重量感測器偵測定位於該托盤之一第一部分處的植物素材之一重量且藉由該第二重量感測器偵測定位於該托盤之一第二部分處的植物素材之一重量。
  9. 如請求項8之裝配線生長儲罐系統，其中該可執行指令集在執行時進一步使得該處理器： 接收定位於該搬運車之該第一部分內之植物素材之一類型的一第一識別； 接收定位於該搬運車之該第二部分內之植物素材之一類型的一第二識別； 至少部分地基於植物素材之該類型的該接收到之第一識別而擷取定位於該搬運車之該第一部分內之該植物素材的一第一較佳重量； 至少部分地基於植物素材之該類型的該接收到之第二識別而擷取定位於該搬運車之該第二部分內之該植物素材的一第二較佳重量； 比較定位於該搬運車之該第一部分內之該植物素材的該所判定重量與該第一較佳重量； 比較定位於該搬運車之該第二部分內之該植物素材的該所判定重量與該第二較佳重量； 至少部分地基於定位於該搬運車之該第一部分及該第二部分中之該植物素材之該等所偵測重量與該第一較佳重量及該第二較佳重量之該比較來改變針對定位於該搬運車之該第一部分內的該植物素材及定位於該搬運車之該第二部分內的該植物素材中之至少一者的一配方；及 指導該灌溉系統施配該改變之配方至定位於該搬運車之該第一部分及該搬運車之該第二部分中之該至少一者內的該植物素材。
  10. 如請求項6之裝配線生長儲罐系統，其中該可執行指令集在執行時進一步使得該處理器： 藉由該重量感測器偵測該搬運車之一重量； 擷取該搬運車之一已知重量；及 至少部分地基於該搬運車之該所偵測重量與該搬運車之該已知重量而判定該搬運車內之該植物素材之一重量。
  11. 如請求項6之裝配線生長儲罐系統，其中該可執行指令集在執行時進一步使得該處理器： 藉由一環境感測器偵測該搬運車中之一水位準； 至少部分地基於該搬運車中之該所偵測水位準而判定該搬運車內之該植物素材之該重量。
  12. 如請求項6之裝配線生長儲罐系統，其中該可執行指令集在執行時進一步使得該處理器： 判定該搬運車係在該軌道上之一第一位置處之時間； 判定在該搬運車係在該軌道上之該第一位置處時該搬運車內之該植物素材之該重量； 判定該搬運車係在該軌道上不同於該第一位置之一第二位置處之時間；及 判定在該第二位置處的該搬運車內之該植物素材之該重量。
  13. 如請求項6之裝配線生長儲罐系統，其中該可執行指令集在執行時進一步使得該處理器： 儲存該植物素材之所判定重量； 判定該植物素材之所判定重量之一趨向；及 至少部分地基於所判定重量之該趨向改變定位於該搬運車內之該植物素材之一所儲存配方。
  14. 一種用於管理一裝配線生長儲罐中植物素材之生長之方法，該方法包含： 沿著一軌道移動一搬運車，該搬運車包含一托盤及耦接至該托盤之一車輪，其中該車輪與該軌道嚙合； 藉由一重量感測器偵測定位於該托盤內之植物素材之一重量，其中該重量感測器定位於該搬運車或該軌道上中之一者上； 比較該植物素材之該所判定重量與該植物素材之一較佳重量； 改變定位於該搬運車中之該植物素材之一配方；及 藉由一灌溉系統基於該改變之配方施配一混合物至該植物素材。
  15. 如請求項14之方法，其中偵測該植物素材之該重量包含偵測該搬運車之一重量，及至少部分地基於該搬運車之該所偵測重量與該搬運車之一已知重量而判定該植物素材之該重量。
  16. 如請求項14之方法，其進一步包含 藉由一環境感測器偵測該搬運車中之一水位準； 至少部分地基於該搬運車中之該所偵測水位準而判定該搬運車內之該植物素材之該重量。
  17. 如請求項14之方法，其中該植物素材之該較佳重量係至少部分地基於該搬運車內之該植物素材之一經過生長時間。
  18. 如請求項17之方法，其進一步包含偵測該搬運車沿著該軌道行進之一距離，及至少部分地基於該搬運車行進之該所偵測距離而判定該經過生長時間。
  19. 如請求項14之方法，其進一步包含： 將複數個種子存放至該搬運車中； 偵測該搬運車內之該複數個種子之一重量；及 至少部分地基於該複數個種子之該所偵測重量及該複數個種子中之一種子之一已知平均重量而判定定位於該搬運車上之種子之一數目。
  20. 如請求項14之方法，其進一步包含 判定該搬運車係在該軌道上之一第一位置處之時間； 判定在該搬運車係在該軌道上之該第一位置處時該搬運車內之該植物素材之該重量； 判定該搬運車係在該軌道上不同於該第一位置之一第二位置處之時間；及 判定在該第二位置處的該搬運車內之該植物素材之該重量。
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