[發(fā)明專利]對在受控生長環(huán)境中二維及三維空間中的植物進行變址

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980091327.5
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN113395897A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: N·R·斯托里
• 申請（專利權(quán)）人: MJNN有限責(zé)任公司
• 主分類號: A01G9/02
• 分類號: A01G9/02;A47G7/04;A01G31/04;A01G31/06;A01G9/029
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 沈錦華

提供一種用于受控植物生長環(huán)境的作物生產(chǎn)系統(tǒng)。第一組合件包括第一子組合件，其自身包括從中央部分向外輻射的第一多個臂，其中每一臂與所述第一多個臂的兩個鄰近臂分離相應(yīng)角度，每一臂具有在所述中央部分近端的第一端及在所述中央部分遠(yuǎn)端的第二端，且每一臂經(jīng)配置以支撐多個植物生長模塊。所述多個植物生長模塊可在從所述第一多個臂中的每一臂的所述第一端延伸到所述第二端的第一方向上移動。

相關(guān)申請案的交叉參考

本申請案主張2018年12月21日申請的第62/784,177號美國臨時專利申請案的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，并與2016年9月28日申請的第2018/0014486號美國專利申請案公開案相關(guān)，所述公開案轉(zhuǎn)讓給本公開的受讓人，所有所述文獻的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開大體上涉及室內(nèi)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，并且特定來說，涉及受控生長環(huán)境中植物的自動處置。

背景技術(shù)

在二十世紀(jì)，農(nóng)業(yè)慢慢地開始從一個保守的產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為一個快速發(fā)展的高科技產(chǎn)業(yè)。全球糧食短缺、氣候變化及社會變化促使從手工實施的農(nóng)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)向計算機實施的技術(shù)。在過去，且在許多情況下直到今天，農(nóng)民只有一個生長季節(jié)來生產(chǎn)決定他們?nèi)甑氖杖爰凹Z食產(chǎn)量的作物。然而，這種情況正在改變。隨著室內(nèi)生長成為一種選擇，以及更好地獲得數(shù)據(jù)處理技術(shù)，農(nóng)業(yè)科學(xué)變得更加靈活。隨著新數(shù)據(jù)的收集及見解的產(chǎn)生，農(nóng)業(yè)科學(xué)正在適應(yīng)及學(xué)習(xí)。

隨著“受控室內(nèi)農(nóng)業(yè)”的出現(xiàn)，科技的進步使得控制自然的影響成為可能。空間利用率、光照效率的提高及對水培、氣培、作物周期的更好理解以及環(huán)境控制系統(tǒng)的進步，使人類能夠更好地重建有利于農(nóng)業(yè)作物生長的環(huán)境，其目標(biāo)是提高每平方英尺的產(chǎn)量、更好的營養(yǎng)及更低的成本。

第2018/0014485號及第2018/0014486號美國專利公開案(兩者都轉(zhuǎn)讓給本公開的受讓人并且其全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中)描述環(huán)境受控垂直耕作系統(tǒng)。垂直耕作結(jié)構(gòu)(例如，垂直柱)可以開環(huán)或閉環(huán)方式圍繞自動傳送系統(tǒng)移動，暴露于精確受控光照、氣流及濕度下，并具有理想的營養(yǎng)支持。

所述應(yīng)用認(rèn)識到，隨著植物隨時間推移而生長，容納植物的柱中的生長模塊可以增加的間距間隔開。常規(guī)系統(tǒng)允許柱結(jié)構(gòu)在植物的生長周期中以單一維度移動。任何其它間隔通常是手動完成的，或越來越自動化。

第US 2017/0055460號美國專利公開案(“Brusatore”)描述一種用于植物的連續(xù)自動生長的系統(tǒng)。植物支撐臂的垂直陣列從中央軸線徑向延伸。每一臂包含接納植物幼苗、液體養(yǎng)分及水的盆托。盆栽臂在生長燈及授粉臂下面旋轉(zhuǎn)。然而，植物之間的間隔似乎是固定的。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的實施例提供一種用以允許對生長空間中的植物進行二維及三維變址(即，移動到新位置)的機械框架及方法。一段時間以來，通過溫室中的營養(yǎng)膜技術(shù)(“NFT”)槽的步進梁傳送，在單一維度上對植物進行變址是可能的。這有助于隨著植物生長將其間隔開，借此增加光截獲，并通過可變間隔增加對溫室空間的高效利用。然而，由于沿兩個垂直軸將個別植物分開的機械復(fù)雜性，二維變址在溫室生產(chǎn)中尚未實施。本公開的實施例實現(xiàn)使用單個機構(gòu)在二維或三維中進行變址。

第US 2017/0055460號美國專利公開案(“Brusatore”)描述從中央軸線徑向延伸的植物支撐臂的垂直陣列。每一臂具有多個盆托。盆栽臂在生長燈及授粉臂下面旋轉(zhuǎn)。然而，與本公開的實施例不同，Brusatore不教示沿臂移動個別植物。其也不教示本公開的實施例的三維布置，以及所公開實施例的許多其它特征。

本公開的實施例包括徑向起源于生長空間的單個中央?yún)^(qū)域的臂陣列。陣列中的徑向臂可限定圓的全部或部分，假設(shè)臂具有相同的長度。所述臂可以包含流槽、槽、軌道、通道或其組合的形式來體現(xiàn)。(所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到這些術(shù)語中的一些可同義地使用。)在二維中，每一陣列可定位在水平平面(x、y軸)、垂直平面(y、z軸)或任何其它平面中。