[發明專利]一種全暗環境下根系高通量栽培及自動化生長成像系統

有效

• 申請號: 201710251793.8
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107047268B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 田曉莉;吳劼;李召虎;吳茜;原業青;杜明偉;張曉磊
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: A01G31/02
• 分類號: A01G31/02;A01G31/06;A01G31/00;H04N7/18
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;周治宇

1.一種全暗環境下根系高通量栽培及自動化生長成像系統，其特征在于，該系統包括：

主框架，

用于培養植株根系的根盒，

安裝在所述主框架上且能相對于所述主框架運動的根盒架，

安裝在所述主框架上且能相對于所述主框架運動的H型機架，

安裝在所述H型機架上且能相對于所述H型機架運動的成像子系統，

安裝在所述主框架上并與所述根盒相連通的灌溉子系統，

安裝在所述主框架上并與所述灌溉子系統相連通的回水子系統，和

用于遮蔽整個系統內部以實現全暗環境的遮光子系統；

其中，多個所述根盒可拆卸地安裝在所述根盒架上；所述成像子系統用于對所述根盒中的根系進行成像；所述灌溉子系統用于為所述根盒中的植株提供營養液實現無土栽培；所述回水子系統用于回收從所述根盒中滲出的多余營養液進行循環利用。

2.如權利要求1所述的一種全暗環境下根系高通量栽培及自動化生長成像系統，其特征在于，所述主框架包括多根上梁和下梁，所述上梁和下梁之間通過豎梁連接；平行相對的兩根所述上梁的頂部和內側分別固定設置頂部直線導軌和內側直線導軌，平行相對的兩根所述下梁的內側分別設置與兩所述內側直線導軌相平行的底部直線導軌和底部滾珠絲桿，所述頂部直線導軌、內側直線導軌和底部直線導軌上分別滑動設置有頂部滑塊、內側滑塊和底部滑塊；所述根盒架通過所述頂部滑塊安裝在所述主框架上且能相對于所述主框架運動；所述H型機架通過所述內側滑塊和底部滑塊安裝在所述主框架上且能相對于所述主框架運動。

3.如權利要求1或2所述的一種全暗環境下根系高通量栽培及自動化生長成像系統，其特征在于，所述根盒包括設置在中心的培養體、覆蓋在所述培養體前后兩面的背景布、分別設置在所述培養體左右兩側邊和底邊的間隔條、設置在所述背景布的外側并與所述間隔條固定連接的透明夾板以及設置在所述培養體頂部的根盒灌溉管；所述培養體的厚度與所述間隔條的厚度一致；所述培養體底部的所述間隔條距離所述培養體和兩側邊的所述間隔條底部一段距離，形成所述根盒底部的排水槽；所述根盒灌溉管與所述灌溉子系統相連通。

4.如權利要求2所述的一種全暗環境下根系高通量栽培及自動化生長成像系統，其特征在于，所述根盒架包括兩平行間隔設置的頂梁、與所述頂梁平行地設置在兩所述頂梁中間間隔的正下方的底梁以及將所述頂梁和底梁連接為一體的垂直梁，在所述頂梁、底梁和垂直梁之間圍成所述根盒的裝載空間；所述頂梁的長度大于等于所述主框架的寬度，通過將所述頂梁的兩端分別與所述主框架的所述頂部滑塊固定連接，從而將所述根盒架安裝在所述主框架上；所述底梁的長度小于所述主框架的寬度。

5.如權利要求2或4所述的一種全暗環境下根系高通量栽培及自動化生長成像系統，其特征在于，所述H型機架包括兩側的垂直滑臺、兩端分別與兩所述垂直滑臺滑動連接的水平橫梁滑臺、同時與兩所述垂直滑臺的底部固定連接的底座和滑動設置在所述水平橫梁滑臺上的旋轉臺，兩所述垂直滑臺與所述水平橫梁滑臺構成H型，所述成像子系統固定安裝在所述旋轉臺上；所述底座的兩端分別與所述主框架的兩所述底部滑塊固定連接，兩所述垂直滑臺的頂端側邊分別與所述主框架的兩所述內側滑塊固定連接，從而所述H型機架能相對于所述主框架滑動；所述水平橫梁滑臺能相對于所述H型機架升降滑動；所述旋轉臺能相對于所述H型機架水平滑動；所述旋轉臺能圍繞自身的豎直旋轉軸360°旋轉。