(57)【要約】本明細書に開示されるものは、精密播種器ヘッドおよび精密播種器ヘッドを含む播種器コンポーネントである。いくつかの実施形態によると、精密播種器ヘッドは、任意の垂直場所において１つの種子を収容するようなサイズの内側円周を有する、種子待ち行列管と、デフォルト位置に位置するとき、種子待ち行列管を選択的に遮断し、解放位置に位置するとき、種子待ち行列管を選択的に遮断解除する、第１の種子ホールドと、第１の種子ホールドの下方の垂直位置に位置付けられる、光学センサであって、種子待ち行列管から分注された種子を検出するように適合される、光学センサとを含む。本明細書に開示されるものは、精密播種器ヘッドおよび精密播種器ヘッドを含む播種器コンポーネントである。
2020522982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
精密播種器ヘッドであって、
任意の垂直場所において１つの種子を収容するようなサイズの内側円周を有する種子待ち行列管と、
デフォルト位置に位置するとき、前記種子待ち行列管を選択的に遮断し、解放位置に位置するとき、前記種子待ち行列管を選択的に遮断解除する第１の種子ホールドと、
前記第１の種子ホールドの下方の垂直位置に位置付けられる光学センサであって、前記光学センサは、前記種子待ち行列管から分注された種子を検出するように適合される、光学センサと
を備える、精密播種器ヘッド。
【請求項２】
前記第１の種子ホールドの下方の垂直位置に位置付けられる第２の種子ホールドであって、前記第２の種子ホールドは、デフォルト位置に位置するとき、前記種子待ち行列管を選択的に遮断し、前記解放位置に位置するとき、前記種子待ち行列管を選択的に遮断解除する、第２の種子ホールド
をさらに備える、請求項１に記載の精密播種器ヘッド。
【請求項３】
前記種子待ち行列管を選択的に遮断する方向において前記第１の種子ホールドに力を印加する第１のばねと、
前記第１のばねの力を選択的に克服し、前記種子待ち行列管を遮断解除する方向において前記第１の種子ホールドに力を印加する第１のアクチュエータと
をさらに備える、請求項２に記載の精密播種器ヘッド。
【請求項４】
前記種子待ち行列管を選択的に遮断する方向において前記第２の種子ホールドに力を印加する第２のばねと、
前記第２のばねの力を選択的に克服し、前記種子待ち行列管を遮断解除する方向において前記第２の種子ホールドに力を印加する第２のアクチュエータと
をさらに備える、請求項３に記載の精密播種器ヘッド。
【請求項５】
前記第１の種子ホールドが、前記デフォルト位置にあり、かつ第２のアクチュエータが、前記解放位置にあるとき、前記第１の種子ホールドと前記第２の種子ホールドとの間に位置付けられ、前記第１の種子ホールドによって接触されない少なくとも１つの種子が、前記種子待ち行列管から分注される、請求項２に記載の精密播種器ヘッド。
【請求項６】
前記第１の種子ホールドと前記第２の種子ホールドとの間の間隔は、調節可能である、請求項２に記載の精密播種器ヘッド。
【請求項７】
前記第１の種子ホールドと前記第２の種子ホールドとの間の間隔は、ある種子タイプの公称長さを上回り、前記種子タイプの公称長さの２倍よりも小さい、請求項２に記載の精密播種器ヘッド。
【請求項８】
前記種子待ち行列管から分注される種子の数量は、前記第１の種子ホールドおよび前記第２の種子ホールドがその個別の解放位置において維持されている持続時間および相対的タイミングに基づいて調節可能である、請求項２に記載の精密播種器ヘッド。
【請求項９】
前記第１の種子ホールドは、シャフト部分に結合される弾性先端を備え、前記弾性先端は、前記シャフト部分よりも低い弾性率を有する、請求項１に記載の精密播種器ヘッド。
【請求項１０】
播種器コンポーネントであって、
精密播種器ヘッドであって、
任意の垂直場所において１つの種子を収容するようなサイズの内側円周を有する種子待ち行列管と、
デフォルト位置に位置するとき、前記種子待ち行列管を選択的に遮断し、解放位置に位置するとき、前記種子待ち行列管を選択的に遮断解除する、第１の種子ホールドと
を備える、精密播種器ヘッドと、
種子を前記精密播種器ヘッドに送達する種子分離器と
を備える、播種器コンポーネント。
【請求項１１】
前記種子分離器は、連通管によって前記精密播種器ヘッドに結合される、請求項１０に記載の播種器コンポーネント。
【請求項１２】
前記種子分離器は、
種子を受容するための内部容積と、
種子を前記種子分離器の内部容積の中に指向させる種子摂取管と、
前記種子分離器の内部容積から種子を収集し、前記種子を前記連通管を通して前記精密播種器ヘッドに指向させる種子注入デバイスと
を備える、請求項１１に記載の播種器コンポーネント。
【請求項１３】
前記種子分離器はさらに、前記種子分離器の内部容積内に位置付けられる種子を励起するために、前記種子分離器を振動させる振動器を備える、請求項１２に記載の播種器コンポーネント。
【請求項１４】
前記種子分離器はさらに、前記種子分離器の内部容積を画定するために、種子保定壁を有する板と、前記板に結合されるキャップとを備える、請求項１２に記載の播種器コンポーネント。
【請求項１５】
前記内部容積は、周囲環境に部分的に開放する、請求項１２に記載の播種器コンポーネント。
【請求項１６】
前記種子注入デバイスは、前記精密播種器ヘッドが前記種子待ち行列管から種子を分注する速度を上回る、またはそれに等しい速度において前記精密播種器ヘッドに種子を送達する、請求項１２に記載の播種器コンポーネント。
【請求項１７】
前記種子注入デバイスは、前記精密播種器ヘッドが前記種子待ち行列管から種子を分注する速度の約１０％以内の速度において前記精密播種器ヘッドに種子を送達する、請求項１２に記載の播種器コンポーネント。
【請求項１８】
前記種子注入デバイスは、単一の縦列待ち行列において前記精密播種器ヘッドに種子を送達する、請求項１２に記載の播種器コンポーネント。
【請求項１９】
前記第１の種子ホールドの下方の垂直位置に位置付けられる光学センサであって、前記光学センサは、前記種子待ち行列管から分注された種子を検出するように適合される、光学センサと、
前記第１の種子ホールドの下方の垂直位置に位置付けられる第２の種子ホールドであって、前記第２の種子ホールドは、デフォルト位置に位置するとき、前記種子待ち行列管を選択的に遮断し、前記解放位置に位置するとき、前記種子待ち行列管を選択的に遮断解除する、第２の種子ホールドと
をさらに備える、請求項１０に記載の播種器コンポーネント。
【請求項２０】
前記種子待ち行列管から分注される種子の数量は、前記第１の種子ホールドおよび前記第２の種子ホールドがその個別の解放位置において維持されている持続時間および相対的タイミングに基づいて調節可能である、請求項１９に記載の播種器コンポーネント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、２０１７年６月１４日に出願された米国仮出願第６２／５１９，３５２号および２０１８年５月２２日に出願された米国特許出願第１５／９８６，１８５号の利益を主張するものであり、これらの両方は、全体が参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
本明細書に説明される実施形態は、概して、成長ポッド内で種子を分離するためのシステムおよび方法に関し、より具体的には、種子タンクから種子を受容し、所定の速度において播種器ヘッドに種子を分離および供給する、種子分離器に関する。
【背景技術】
【０００３】
作物成長技術が長年にわたって進歩しているが、依然として、今日の農業および作物産業において多くの問題が存在している。実施例として、技術的進歩が種々の作物の効率および生産を増加させているが、気象、病気、蔓延、および同等物等の多くの因子が、収穫に影響を及ぼし得る。加えて、米国は、現在、米国の人口のための食料を適正に提供するために好適な農地を有しているが、他の国および将来の人口は、適切な量の食料を提供するために十分な農地を有していない場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書に開示されるものは、精密播種器ヘッドおよび精密播種器ヘッドを含む播種器コンポーネントである。
【０００５】
いくつかの実施形態によると、精密播種器ヘッドは、任意の垂直場所において１つの種子を収容するようなサイズの内側円周を有する、種子待ち行列管と、デフォルト位置に位置するとき、種子待ち行列管を選択的に遮断し、解放位置に位置するとき、種子待ち行列管を選択的に遮断解除する、第１の種子ホールドと、第１の種子ホールドの下方の垂直位置に位置付けられる、光学センサであって、種子待ち行列管から分注された種子を検出するように適合される、光学センサとを含む。
【０００６】
いくつかの実施形態によると、播種器コンポーネントは、任意の垂直場所において１つの種子を収容するようなサイズの内側円周を有する、種子待ち行列管と、デフォルト位置に位置するとき、種子待ち行列管を選択的に遮断し、解放位置に位置するとき、種子待ち行列管を選択的に遮断解除する、第１の種子ホールドとを含む、精密播種器ヘッドを含む。播種器コンポーネントはさらに、種子を精密播種器ヘッドに送達する、種子分離器を含む。
【０００７】
前述の一般的説明および以下の詳細な説明の両方は、単に、例示的であり、請求される主題の性質および特性を理解するための概観または枠組みを提供するように意図されることを理解されたい。付随の図面は、さらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、１つ以上の実施形態を図示し、説明とともに、種々の実施形態の原理および動作を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図面に記載される実施形態は、本質的に例証的かつ例示的であり、本開示を限定するように意図されない。例証的実施形態の以下の詳細な説明は、同様の構造が同様の参照番号を用いて示される、以下の図面と併せて熟読されると、理解されることができる。
【０００９】
【図１】図１は、本明細書に説明される実施形態による、アセンブリライン成長ポッドの側面概略図を描写する。
【図２】図２は、本明細書に説明される実施形態による、アセンブリライン成長ポッドのための複数のコンポーネントの側面概略図を描写する。
【図３】図３は、本明細書に説明される実施形態による、アセンブリライン成長ポッドのための播種器コンポーネントの側面概略図を描写する。
【図４Ａ】図４Ａは、本明細書に説明される実施形態による、種子分離器の上面図を描写する。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本明細書に説明される実施形態による、キャップによって部分的に被覆される種子分離器の側面図を描写する。
【図５】図５は、本明細書に示され、説明される１つ以上の実施形態による、種子分離器および精密播種器ヘッドの側面図を描写する。
【図６】図６は、本明細書に示され、説明される１つ以上の実施形態による、精密播種器ヘッドの側面図を描写する。
【図７Ａ】図７Ａ−７Ｄは、本明細書に示され、説明される１つ以上の実施形態による、精密播種器ヘッドの内側で播種する機構の側面概略図を描写する。
【図７Ｂ】図７Ａ−７Ｄは、本明細書に示され、説明される１つ以上の実施形態による、精密播種器ヘッドの内側で播種する機構の側面概略図を描写する。
【図７Ｃ】図７Ａ−７Ｄは、本明細書に示され、説明される１つ以上の実施形態による、精密播種器ヘッドの内側で播種する機構の側面概略図を描写する。
【図７Ｄ】図７Ａ−７Ｄは、本明細書に示され、説明される１つ以上の実施形態による、精密播種器ヘッドの内側で播種する機構の側面概略図を描写する。
【図８】図８は、本明細書に説明される実施形態による、アセンブリライン成長ポッドのためのコンピューティングデバイスを描写する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ここで、付随の図面に図示される例示的実施形態が、詳細に参照されるであろう。可能であれば、同一の参照番号が、図面全体を通して同一または同様の部分を指すように使用されるであろう。図のコンポーネントは、必ずしも、縮尺通りではなく、代わりに、例示的実施形態の原理を図示することに重点が置かれている。
【００１１】
範囲の端点を含む数値は、用語「約」、「およそ」、または同等物によって先行される近似値として本明細書で表されることができる。そのような場合では、他の実施形態は、特定の数値を含む。数値が近似値として表されるかどうかにかかわらず、２つの実施形態が、本開示に含まれ、１つは、近似値として表され、別のものは、近似値として表されない。各範囲の端点は、別の端点に関連して、および別の端点から独立しての両方で有意であることをさらに理解されたい。
【００１２】
本明細書で使用されるような方向的用語、例えば、上、下、右、左、前部、後部、上部、底部は、描かれるような図のみを参照して成され、絶対的配向を示唆するように意図されない。
【００１３】
下記により詳細に説明されるであろうように、本明細書に開示される実施形態は、成長ポッド内で種子を分離するためのシステムおよび方法を含む。いくつかの実施形態は、種子分離器を含む播種器コンポーネントを用いて構成される。種子分離器は、上面と、底面とを有する板と、板の上面に取り付けられ、種子保定壁内に種子を保定するように構成される種子保定壁と、種子保定壁を部分的に被覆するように構成されるキャップと、板の底面に取り付けられる振動器と、板の底面に取り付けられる種子注入デバイスとを含む。種子注入デバイスは、板の１つ以上の孔を通して種子保定壁内に種子を受容し、種子注入デバイスと播種器ヘッドとの間に接続される管を通して、所定の速度において種子を播種器ヘッドに供給する。同一物を組み込む成長ポッド内で種子を分離するためのシステムおよび方法が、下記により詳細に説明されるであろう。
【００１４】
ここで図面を参照すると、図１は、本明細書に説明される実施形態による、アセンブリライン成長ポッド１００を描写する。図示されるように、アセンブリライン成長ポッド１００は、１つ以上のカート１０４を保持する軌道１０２を含み得る。軌道１０２は、上昇部分１０２ａと、下降部分１０２ｂと、接続部分１０２ｃとを含み得る。軌道１０２は、カート１０４が垂直方向に上向きに上昇するように、第１の軸の周囲に（図１の反時計回り方向に）巻着し得る。接続部分１０２ｃは、比較的に水平であり得（但し、これは要件ではない）、カート１０４を下降部分１０２ｂに移送するために利用される。下降部分１０２ｂは、カート１０４が地上レベルにより近接して戻され得るように、第１の軸に略平行である第２の軸の周囲に（再び、図１の反時計回り方向に）螺旋状になり得る。
【００１５】
図１に明示的に図示されないが、アセンブリライン成長ポッド１００はまた、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の複数の照明デバイスを含み得る。照明デバイスは、カート１０４と対向する軌道１０２上に配置され得、その結果、照明デバイスは、真下にある軌道１０２の部分上のカート１０４に光波を指向させる。いくつかの実施形態では、照明デバイスは、用途、生育されている植物のタイプ、および／または他の因子に応じて、複数の異なる色および／または波長の光を生成するように構成される。いくつかの実施形態では、ＬＥＤが本目的のために利用されるが、これは、要件ではない。低熱を生産し、所望の機能性を提供する任意の照明デバイスが、利用され得る。
【００１６】
また、図１に描写されるものは、マスタコントローラ１０６である。マスタコントローラ１０６は、コンピューティングデバイスおよび／またはアセンブリライン成長ポッド１００の種々のコンポーネントを制御するための他のハードウェアを含み得る。実施例として、水分配コンポーネント、栄養素分配コンポーネント、空気分配コンポーネント等が、マスタコントローラ１０６の一部として含まれ得る。
【００１７】
マスタコントローラ１０６に結合されるものは、播種器コンポーネント１０８である。播種器コンポーネント１０８は、カート１０４がアセンブリラインにおける播種器を通過する際に、１つ以上のカート１０４に播種するように構成され得る。特定の実施形態に応じて、各カート１０４は、複数の種子を受容するための単一区分トレイを含み得る。いくつかの実施形態は、各区分（またはセル）内に個々の種子を受容するための複数区分トレイを含み得る。単一区分トレイを伴う実施形態では、播種器コンポーネント１０８は、個別のカート１０４の存在を検出し得、単一区分トレイの面積を横断して種子を置き始め得る。種子は、所望の種子の深さ、所望の種子の数、所望の種子の表面積に従って、および／または他の基準に従って展開され得る。いくつかの実施形態では、種子は、これらの実施形態が種子を成長させるために土を利用しない場合があり、したがって、浸漬される必要があり得るため、栄養素および／または浮力防止剤（水等）を用いて事前処理され得る。
【００１８】
複数区分トレイがカート１０４のうちの１つ以上のものとともに利用される実施形態では、播種器コンポーネント１０８は、種子をトレイの区分のうちの１つ以上のものの中に個別に挿入するように構成され得る。再び、種子は、所望の種子の数、種子が被覆するべき所望の面積、所望の種子の深さ等に従って、トレイ上に（または個々のセルの中に）分配され得る。
【００１９】
給水コンポーネントは、１つ以上の水ライン１１０に結合され得、これは、水および／または栄養素をアセンブリライン成長ポッド１００の所定の面積における１つ以上のトレイに分配する。いくつかの実施形態では、種子は、浮力を低減させるために噴霧され、次いで、浸水され得る。加えて、水使用量および消費量が、監視され得、その結果、後続給水ステーションにおいて、本データは、その時間に種子に適用する水の量を決定するために利用され得る。
【００２０】
また、図１に描写されるものは、空気流ライン１１２である。具体的には、マスタコントローラ１０６は、温度制御、圧力、二酸化炭素制御、酸素制御、窒素制御等のために空気流を送達する１つ以上のコンポーネントを含む、および／またはそれに結合され得る。故に、空気流ライン１１２は、アセンブリライン成長ポッド１００における所定の面積に空気流を分配し得る。
【００２１】
図１の実施形態は、複数の軸の周囲に巻着するアセンブリライン成長ポッド１００を描写するが、これは、単に、一実施例であることを理解されたい。アセンブリラインまたは定常成長ポッドの任意の構成が、本明細書に説明される機能性を実施するために利用され得る。
【００２２】
図２は、本明細書に説明される実施形態による、アセンブリライン成長ポッド１００のための複数のコンポーネントを描写する。播種器コンポーネント１０８、および照明デバイス２０６、収穫機コンポーネント２０８、およびサニタイザコンポーネント２１０が、図示される。上記に説明されるように、播種器コンポーネント１０８は、カート１０４のトレイに播種するように構成され得る。照明デバイス２０６は、植物成長を促進し得る光波を提供し得る。加えて、植物が照射され、給水され、栄養素を提供される際、カート１０４は、アセンブリライン成長ポッド１００の軌道１０２を横断するであろう。加えて、アセンブリライン成長ポッド１００は、植物の成長および／または果実産出を検出し得、収穫が正当となるときを決定し得る。カート１０４が収穫機に到達することに先立って収穫が正当とされる場合、レシピの修正が、カート１０４が収穫機に到達するまで、その特定のカート１０４に対して成され得る。
【００２３】
逆に、カート１０４が収穫機に到達し、カート１０４内の植物が収穫できる状態にないと決定された場合、アセンブリライン成長ポッド１００は、そのカート１０４をもう一周させ得る。本付加的周回は、光、水、栄養素等の異なる投与を含み得、カートの速度は、カート上の植物の発育に基づいて変化し得る。カート１０４上の植物が収穫できる状態であると決定される場合、収穫機コンポーネント２０８は、そのプロセスを促進し得る。
【００２４】
いくつかの実施形態では、収穫機コンポーネント２０８は、単純に、収穫のための所定の高さで植物を切断し得る。いくつかの実施形態では、トレイは、トレイから植物を除去し、細断、すり潰し、搾汁等のために加工容器の中に入れるために反転され得る。アセンブリライン成長ポッド１００の多くの実施形態は、土を使用しないため、植物の洗浄は、殆ど（または全く）処理に先立って必要ではない場合がある。
【００２５】
同様に、いくつかの実施形態は、振盪、梳き等を介して、植物から果実を自動的に分離するように構成され得る。残りの植物物質が付加的果実を成長させるために再使用され得る場合、カート１０４は、残りの植物を保ち、アセンブリラインの成長部分に戻り得る。植物物質が付加的果実を成長させるために再使用されるべきではない場合、これは、必要に応じて廃棄または処理され得る。
【００２６】
いったんカート１０４およびトレイが植物物質を空にすると、サニタイザコンポーネント２１０が、カート１０４上に残留し得るいずれの微粒子、植物物質等も除去するために実装され得る。したがって、サニタイザコンポーネント２１０は、高圧水、高温水、および／またはカート１０４および／またはトレイを浄化するための他の溶液等の複数の異なる洗浄機構のうちのいずれかを実装し得る。いくつかの実施形態では、トレイは、処理のために植物を出力するために反転され得、トレイは、本位置に留まり得る。したがって、サニタイザコンポーネント２１０は、本位置においてトレイを受容し得、これは、カート１０４および／またはトレイを洗浄し、成長位置に戻るようにトレイを戻し得る。いったんカート１０４および／またはトレイが浄化されると、トレイは、再び、播種器を通過し得、これは、トレイが播種を要求していると決定し、播種のプロセスを開始するであろう。
【００２７】
図３は、本明細書に説明される実施形態による、アセンブリライン成長ポッド１００のための播種器コンポーネント１０８を描写する。図示されるように、サニタイザコンポーネント２１０は、トレイを成長位置に戻し得、これは、地面に略平行である。播種器コンポーネント１０８は、カート１０４が通過する際にトレイの播種を促進する播種器ヘッド３０６を含む。播種器ヘッド３０６は、トレイの幅を横断して種子の層を拡散するアームとして図３に描写されるが、これは、単に、実施例であることを理解されたい。いくつかの実施形態は、個々の種子を所望の場所に設置することが可能な精密播種器ヘッドを用いて構成され得る。精密播種器ヘッドは、種子分離器から種子を受容する。精密播種器ヘッドおよび種子分離器の詳細は、下記に説明されるであろう。そのような実施形態は、複数のセルを伴う複数区分トレイにおいて利用され得、１つ以上の種子が、セル内に個別に設置され得る。
【００２８】
図４Ａは、本明細書に説明される実施形態による、種子分離器４００の上面図を描写する。種子分離器４００は、板４０６と、種子保定壁４１２とを含む。板４０６は、上面と、底面とを有する。種子保定壁４１２は、種子容器から提供される種子を受容する。実施形態では、板４０６は、円形板（これは要件ではない）であり得、種子保定壁４１２は、壁の内側で種子を保定するように構成される丸形壁であり得る。種子保定壁４１２は、板４０６の上面に取り付けられ得る。板４０６は、それを通して板４０６の上面上の種子が種子分離器４００の底面に通過し得、図５を参照して説明されるであろう種子注入デバイスによって受容され得る、１つ以上の孔を含み得る。
【００２９】
図４Ｂに図示されるように、種子保定壁４１２は、キャップ４１４によって部分的に被覆され得る。種子保定壁４１２およびキャップ４１４は、種子が含有される内部容積４１５を画定し得る。いくつかの実施形態では、内部容積４１５は、周囲環境に開放し得る。キャップ４１４は、種子摂取管４１８に結合される突出円筒形要素４１６を含む。突出円筒形要素４１６は、種子タンクから種子摂取管４１８を通して送達される種子を受容するように構成される。種子摂取管４１８を通して送達される種子は、突出円筒形要素４１６を通過し、種子保定壁４１２によって画定されるような内部容積４１５の内側に保定される。
【００３０】
図５は、本明細書に示され、説明される１つ以上の実施形態による、種子分離器４００および精密播種器ヘッド５００の側面図を描写する。種子分離器４００は、種子注入デバイス４０４と、振動器４０２とを含む。種子注入デバイス４０４および振動器４０２は、板４０６の底部に取り付けられ得る。振動器４０２は、種子分離器４００を振動させるように構成され、その結果、種子分離器４００の上面上の種子保定壁４１２内に保定される種子は、板４０６の１つ以上の孔を通して種子注入デバイス４０４に供給され得る。種子注入デバイス４０４は、連通管４０８と接続される。連通管４０８は、２つの端部を有する伸長管であり得、一方の端部は、種子注入デバイスと接続され、他方の端部は、精密播種器ヘッド５００と接続される。
【００３１】
種子注入デバイス４０４は、連通管４０８を通して精密播種器ヘッド５００に１つ以上の種子を一度に供給する。実施形態では、種子注入デバイス４０４は、連通管４０８を通して１つ以上の種子を一度に吹送する。いくつかの実施形態では、種子注入デバイス４０４は、種子が連通管４０８を通過し得るように、一度に１つ以上の種子を物理的に押動する、またはそれに衝打する。種子注入デバイス４０４は、ある速度において種子を精密播種器ヘッド５００に供給し得る。精密播種器ヘッド５００への供給速度は、精密播種器ヘッド５００がトレイに播種する速度に基づいて決定され得る。例えば、精密播種器ヘッド５００が、トレイ上に１秒あたり３つの種子を設置する場合、種子注入デバイス４０４もまた、精密播種器ヘッド５００に１秒あたり３つの種子を供給する。いくつかの実施形態では、種子注入デバイス４０４は、ある数の種子が、精密播種器ヘッド５００の側において連通管４０８内で単一の縦列において列を作るように、ある速度において種子を供給する。例えば、種子注入デバイス４０４は、少なくとも５つの種子が、精密播種器ヘッド５００の側において連通管４０８内で列を作るように、ある速度において種子を供給する。種子分離器４００は、精密播種器ヘッド５００に種子を円滑に供給するだけではなく、また、精密播種器ヘッド５００に提供される種子の越流または種子の不足を防止するために、供給速度を調整する。いくつかの実施形態では、種子注入デバイス４０４は、精密播種器ヘッド５０５が種子を分注する速度を上回る、またはそれに等しい速度において精密播種器ヘッド５００に種子を送達する。いくつかの実施形態では、種子注入デバイス４０４は、精密播種器ヘッド５０５が種子を分注する速度の約１０％以内の速度において精密播種器ヘッド５００に種子を送達する。いくつかの実施形態では、種子注入デバイス４０４は、精密播種器ヘッド５０５が種子を分注していないとき、精密播種器ヘッド５００への種子の送達を中断する。
【００３２】
図６は、本明細書に示され、説明される１つ以上の実施形態による、精密播種器ヘッド５００の側面図を描写する。精密播種器ヘッド５００は、種子進入口５１０と、振動器５２０と、第１の種子ホールド５３０と、第２の種子ホールド５４０と、光学センサ５５０とを含む。種子進入口５１０は、種子分離器４００から連通管４０８を通して種子を受容する。種子進入口５１０は、精密播種器ヘッド５００の内側を通過する内部管に接続される。管は、第１の種子ホールド５３０および／または第２の種子ホールド５４０によって遮断され得、これは、下記に図７Ａ−７Ｄを参照して詳細に説明されるであろう。第１のばね５３６が、第１の種子ホールド５３０をデフォルト位置に位置付ける傾向にある力を印加し得る。第１のモータまたはアクチュエータ５３８が、第１のばね５３６の力を克服し、第１の種子ホールド５３０を解放位置に移動させる力を選択的に印加し得る。同様に、第２のばね５４６が、第２の種子ホールド５４０をデフォルト位置に位置付ける傾向にある力を印加し得る。第２のモータまたはアクチュエータ５４８が、第２のばね５４６の力を克服し、第２の種子ホールド５４０を解放位置に移動させる力を選択的に印加し得る。振動器５２０は、管内の種子膠着を解放するために、精密播種器ヘッド５００を振動させるように構成される。第１の種子ホールド５３０および第２の種子ホールド５４０は、管に略垂直に移動可能である任意の伸長材料から成り得る。第１の種子ホールド５３０および第２の種子ホールド５４０は、トレイに落下しないように管内の種子を遮断し得る。第１の種子ホールド５３０および第２の種子ホールド５４０の詳細な動作は、下記に図７Ａ−７Ｄを参照して説明される。光学センサ５５０は、管からトレイに落下する種子を検出し得る。光学センサ５５０は、検出された種子落下事象をマスタコントローラ１０６に通信し得る。
【００３３】
図７Ａ−７Ｄは、本明細書に示され、説明される１つ以上の実施形態による、精密播種器ヘッド５００の内側で播種する機構を描写する。精密播種器ヘッド５００は、それに沿って複数の種子、例えば、種子５１２、５１４、５１６、５１８が通過する種子待ち行列管５６０を含む。種子待ち行列管５６０は、種子待ち行列管５６０に沿った任意の垂直場所において１つの種子を収容するようなサイズの内側円周を有し得る。種子待ち行列管５６０は、第１の種子ホールド５３０および第１の種子ホールド５３０の下方の垂直位置に位置付けられる第２の種子ホールド５４０を受容するように構成される、２つの孔を含み得る。第１の種子ホールド５３０は、２つの異なる位置、すなわち、デフォルト位置および解放位置のうちの１つにあり得る、シャフト部分５３２である。第１の種子ホールド５３０がデフォルト位置にあるとき、これは、弾性力によって、例えば、第１の種子ホールド５３０に対して１つ以上のばねによって印加される力によって、種子待ち行列管５６０の内壁または種子待ち行列管５６０内の種子に対して押動する。図７Ａでは、第１の種子ホールド５３０は、種子待ち行列管５６０を遮断し、−ｙ方向に向かって落下しないように種子５１２、５１４、５１６、および５１８を支持する。第２の種子ホールド５４０もまた、２つの異なる位置、すなわち、デフォルト位置および解放位置にあり得る、シャフト部分５４２である。図７Ａでは、第２の種子ホールド５４０は、種子待ち行列管５６０の内壁に対して押動するデフォルト位置にある。いくつかの実施形態では、第１の種子ホールド５３０および／または第２の種子ホールド５４０は、個別のシャフト部分５３２、５４２に結合される弾性先端５３４、５４４を含み得る。弾性先端５３４、５４４は、個別のシャフト部分５３２、５４２よりも低い弾性率を有し得、その結果、弾性先端５３４、５４４は、シャフト部分５３２、５４２よりも柔軟性であり、弾性的に変形し、種子または種子待ち行列管５６０の内壁に接触することが可能である。
【００３４】
図７Ｂでは、第１の種子ホールド５３０は、弾性力の方向と反対方向（例えば、＋ｘ方向）に印加される力によって、解放位置に移動する。例えば、モータまたはアクチュエータが、第１の種子ホールド５３０を押動または引動し、弾性力を克服し得、種子待ち行列管５６０から離れるように第１の種子ホールド５３０を移動させる。第１の種子ホールド５３０が解放位置に移動されるにつれて、第１の種子ホールド５３０における種子待ち行列管５６０は、遮断解除され、種子５１２、５１４、５１６、および５１８は、重力に起因して−ｙ方向に向かって落下する。第２の種子ホールド５４０は、種子待ち行列管５６０を遮断し、種子５１２、５１４、５１６、および５１８を支持する。
【００３５】
図７Ｃでは、第１の種子ホールド５３０は、外力、例えば、−ｘ方向に向かって第１の種子ホールド５３０を押動または引動する弾性力によって、デフォルト位置に戻るように移動する。第１の種子ホールド５３０は、種子５１４が種子待ち行列管５６０の内側に確実に固定されるように、種子待ち行列管５６０の内壁に対して種子５１４を押動する。種子５１２は、第２の種子ホールド５４０によって支持される。
【００３６】
図７Ｄでは、第２の種子ホールド５４０は、弾性力を克服し、第２の種子ホールドを解放位置に移動させる弾性力の方向と反対方向（例えば、＋ｘ方向）に印加される力によって、解放位置に移動する。種子５１２は、第２の種子ホールド５４０が種子待ち行列管５６０を遮断解除する解放位置に移動されることに応答して、床種子保持器５７０に落下する。床種子保持器５７０は、複数のセルを含み、種子５１２は、複数のセルのうちの１つの中に落下する。種子５１４は、種子待ち行列管５６０の内壁と第１の種子ホールド５３０との間に確実に固定される。故に、種子５１６および５１８もまた、第１の種子ホールド５３０によって支持される。光学センサ５５０は、種子待ち行列管５６０から分注され、床種子保持器５７０の第１のセル５７０ａに落下する種子５１２を検出する。光学センサ５５０は、第１のセル５７０ａ内の種子５１２を捕捉する、または種子待ち行列管５６０から退出し、第１のセルの中に落下する際に種子５１２を捕捉し得る。いったん光学センサ５５０が種子５１２が落下していることを検出すると、第２の種子ホールド５４０は、デフォルト位置に戻される。
【００３７】
図７Ａ−７Ｄは、一度に１つの種子が床種子保持器５７０のセル上に堆積されていることを描写するが、１つを上回る種子が、一度に床種子保持器５７０のセル上に堆積され得る。例えば、図７Ｃの１つの種子が第２の種子ホールド５４０によって支持される代わりに、２つの種子が、第２の種子ホールド５４０によって支持され得、それらは、第２の種子ホールド５４０が解放されると、床種子保持器５７０の１つのセルの中にともに落下する。
【００３８】
いくつかの実施形態では、第１の種子ホールド５３０と第２の種子ホールド５４０との間の間隔は、種子のサイズに基づいて調節され得る。例えば、第１の種子ホールド５３０と第２の種子ホールド５４０との間の間隔は、種子タイプの公称長さに調節され得る。したがって、間隔は、比較的に長い公称長さを有する種子タイプに関してより大きくなり得る一方、間隔は、比較的に短い公称長さを有する種子タイプに関してより小さくなり得る。いくつかの実施形態では、第１の種子ホールド５３０と第２の種子ホールド５４０との間の間隔は、種子タイプのサイズおよび一度に堆積されている種子の数に基づいて調節され得る。例えば、３つの種子が、床種子保持器５７０の１つのセルの中に堆積される必要がある場合、間隔は、種子タイプの公称長さの３倍として設定され得、その結果、最初の底部の３つの種子は、第２の種子ホールド５４０によって支持され得る一方、底部から４つ目の種子は、第１の種子ホールド５３０によって確実に固定され得る。いくつかの実施形態では、第１の種子ホールド５３０および第２の種子ホールド５４０が解放位置において維持される持続時間および第１の種子ホールド５３０および第２の種子ホールド５４０を解放位置とデフォルト位置との間で移動させるタイミングは、１つの数量を上回る所望の数の種子が、種子待ち行列管５６０から分注されることを可能にし得る。例えば、第１の種子ホールド５３０は、第２の種子ホールド５４０がデフォルト位置に移動するように選択的に制御されることに先立って、デフォルト位置に移動するように選択的に制御され得、その結果、第１の種子ホールド５３０と第２の種子ホールド５４０との間に存在する種子は、種子待ち行列管５６０から一掃され得る。
【００３９】
図８は、本明細書に説明される実施形態による、アセンブリライン成長ポッド１００のためのコンピューティングデバイス１３０を描写する。図示されるように、コンピューティングデバイス１３０は、プロセッサ９３０と、入力／出力ハードウェア９３２と、ネットワークインターフェースハードウェア９３４と、データ記憶コンポーネント９３６（これは、システムデータ９３８ａ、植物データ９３８ｂ、および／または他のデータを記憶する）と、メモリコンポーネント８４０とを含む。メモリコンポーネント８４０は、揮発性および／または不揮発性メモリとして構成され得、したがって、ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、および／または他のタイプのＲＡＭを含む）、フラッシュメモリ、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリ、レジスタ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、および／または他のタイプの非一過性コンピュータ可読媒体を含み得る。特定の実施形態に応じて、これらの非一過性コンピュータ可読媒体は、コンピューティングデバイス１３０内および／またはコンピューティングデバイス１３０の外部に常駐し得る。
【００４０】
メモリコンポーネント８４０は、動作論理９４２、システム論理８４４ａ、および植物論理８４４ｂを記憶し得る。システム論理８４４ａおよび植物論理８４４ｂは、それぞれ、複数の異なる論理を含み得、そのそれぞれは、実施例として、コンピュータプログラム、ファームウェア、および／またはハードウェアとして具現化され得る。ローカルインターフェース９４６もまた、図８に含まれ、コンピューティングデバイス１３０のコンポーネント間の通信を促進するためのバスまたは他の通信インターフェースとして実装され得る。
【００４１】
プロセッサ９３０は、（データ記憶コンポーネント９３６および／またはメモリコンポーネント８４０等からの）命令を受信および実行するために動作可能な任意の処理コンポーネントを含み得る。入力／出力ハードウェア９３２は、マイクロホン、スピーカ、ディスプレイ、および／または他のハードウェアを含む、および／またはそれとインターフェースをとるように構成され得る。
【００４２】
ネットワークインターフェースハードウェア９３４は、アンテナ、モデム、ＬＡＮポート、ワイヤレスフィデリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）カード、ＷｉＭａｘカード、ＺｉｇＢｅｅカード、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）チップ、ＵＳＢカード、モバイル通信ハードウェア、および／または他のネットワークおよび／またはデバイスと通信するための他のハードウェアを含む、任意の有線または無線ネットワーキングハードウェアを含む、および／またはそれと通信するために構成され得る。本接続から、通信が、コンピューティングデバイス１３０とユーザコンピューティングデバイス８５２および／または遠隔コンピューティングデバイス８５４等の他のコンピューティングデバイスとの間で促進され得る。
【００４３】
動作論理９４２は、オペレーティングシステムおよび／またはコンピューティングデバイス１３０のコンポーネントを管理するための他のソフトウェアを含み得る。また、上記に議論されるように、システム論理８４４ａおよび植物論理８４４ｂは、メモリコンポーネント８４０内に常駐し得、本明細書に説明されるように、機能性を実施するように構成され得る。
【００４４】
図８のコンポーネントは、コンピューティングデバイス１３０内に常駐するものとして図示されるが、これは、単に、実施例であることを理解されたい。いくつかの実施形態では、コンポーネントのうちの１つ以上のものは、コンピューティングデバイス１３０の外部に常駐し得る。また、コンピューティングデバイス１３０は、単一のデバイスとして図示されるが、これもまた、単に、実施例であることを理解されたい。いくつかの実施形態では、システム論理８４４ａおよび植物論理８４４ｂは、異なるコンピューティングデバイス上に常駐し得る。実施例として、本明細書に説明される機能性および／またはコンポーネントのうちの１つ以上のものは、ユーザコンピューティングデバイス８５２および／または遠隔コンピューティングデバイス８５４によって提供され得る。
【００４５】
加えて、コンピューティングデバイス１３０は、別個の論理コンポーネントとしてのシステム論理８４４ａおよび植物論理８４４ｂとともに図示されるが、これもまた、実施例である。いくつかの実施形態では、単一の論理（および／またはいくつかのリンクされたモジュール）が、コンピューティングデバイス１３０に説明される機能性を提供させ得る。
【００４６】
上記に例証されるように、成長ポッド内で種子を分離するための種々の実施形態が、開示される。これらの実施形態は、マイクログリーンおよび収穫するための他の植物を成長させることに対する、迅速に成長する、小さい占有面積の、化学物質のない、低労働の解決策を作成する。これらの実施形態は、光のタイミングおよび波長、圧力、温度、給水、栄養素、分子大気、および／または植物成長および産出を最適化する他の変数を指示するレシピを作成する、および／またはレシピを受信し得る。レシピは、特定の植物、トレイ、または作物の結果に基づいて、厳密に実装および／または修正され得る。
【００４７】
故に、いくつかの実施形態は、種子分離器を含む播種器コンポーネントを含み得る。種子分離器は、上面と、底面とを有する板と、板の上面に取り付けられ、種子保定壁内に種子を保定するように構成される種子保定壁と、種子保定壁を部分的に被覆するように構成されるキャップと、板の底面に取り付けられる振動器と、板の底面に取り付けられる種子注入デバイスとを含み、種子注入デバイスは、板の１つ以上の孔を通して種子保定壁内に種子を受容し、種子注入デバイスと播種器ヘッドとの間に接続される管を通して、所定の速度において種子を播種器ヘッドに供給するように構成される。
【００４８】
本開示の特定の実施形態および側面が本明細書に例証および説明されたが、種々の他の変更および修正が、本開示の精神および範囲から逸脱することなく成されることができる。さらに、種々の側面が本明細書に説明されたが、そのような側面は、組み合わせにおいて利用される必要はない。故に、したがって、添付される請求項は、本明細書に示され、説明される実施形態の範囲内である全てのそのような変更および修正を網羅することが意図される。
【００４９】
ここで、本明細書に開示される実施形態は、精密播種器ヘッドと、精密播種器ヘッドを含む播種器コンポーネントとを含むことを理解されたい。精密播種器ヘッドは、セルに分注される種子の数を限定し、それによって、種子の浪費を低減させる。播種器コンポーネントは、単一の縦列待ち行列における精密播種器ヘッドへの種子の送達を提供し、その結果、所望の数量の種子が、精密播種器ヘッドによって分注されることができる。
【図１】
2020522982.tif 000003
【図２】
2020522982.tif 000004
【図３】
2020522982.tif 000005
【図４Ａ】
2020522982.tif 000006
【図４Ｂ】
2020522982.tif 000007
【図５】
2020522982.tif 000008
【図６】
2020522982.tif 000009
【図７Ａ】
2020522982.tif 000010
【図７Ｂ】
2020522982.tif 000011
【図７Ｃ】
2020522982.tif 000012
【図７Ｄ】
2020522982.tif 000013
【図８】
2020522982.tif 000014
【国際調査報告】
2020522982.tif 000015
2020522982.tif 000016
2020522982.tif 000017
2020522982.tif 000018
2020522982.tif 000019