[发明专利]用于自动化园艺和农业的方法和设备

说明书

相关申请的交叉参考

本申请根据35 U.S.C.§119(e)主张2012年1月30日提交的标题为“Method and Apparatus for Automated Horticulture and Agriculture”的美国临时申请序列号61/592,338的权益，所述临时申请以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及园艺和农业的领域，并且明确地说，涉及用于在受控环境下自动化商业种植和生产植物的设备和方法的领域。

发明背景

传统上，已经在苗圃和温室中实行植物的商业园艺和农业种植，在那里植物是水平布置的并且是固定的。最近已经开发出较有效的方法，其中一些方法被称为“垂直耕种”。举例来说，本发明人在美国专利7415796、7533494、7559173、7818917和7984586中公开了使用旋转球体的旋转垂直圆盘传送带来种植植物的方法，其中每个旋转球体具有中心光源，多行植物围绕所述中心光源旋转，以便进而增加给定区域中的植物种植的生产率。然而，从此类系统收割成熟植物可能是复杂且耗时的。

相关技术的前述实例及其相关限制意欲为说明性的而非排他性的。本领域的技术人员在阅读本说明书并研究图式后将容易明白相关技术的其它限制。

发明概要

结合系统、工具和方法来描述和图示以下实施方案及其方面，所述系统、工具和方法打算为示范性和说明性的，而非限制范围。在各种实施方案中，已经减少或消除了一个或多个上述问题，同时其它实施方案针对于其它改进。

本发明提供一种用于连续自动化种植植物的方法和系统。所述方法利用一条或多条生产线，所述生产线各自包括第一种植区和后续种植区，每个种植区包括多个水平输送层，每个区的每个层具有光和液体营养物的源，以及多个种植托盘，所述种植托盘适于水平移动到所述输送层中的每一者中、沿着所述输送层中的每一者移动并且移动离开所述输送层中的每一者；借此，每个后续种植区具有比先前区大的长度以便进而接纳比先前区数目大的种植托盘，以使得随着植物在所述种植托盘中生长，每个种植托盘的植物数目减少，但每个种植区的植物数目保持大体上恒定，所述方法包括：

i)用种子栽种所述种植托盘的第一组，在每个托盘中栽种的种子数目是根据植物类型、托盘大小以及所述种植区的相对数目和长度来选择的；

ii)将所述第一组播种托盘引入到所述第一种植区中；

iii)在充足的发芽期之后，将所述第一组植物从所述第一组托盘移植到能够被接纳在下一个后续种植区中的较大数目的托盘中；

iv)将含有所述第一组植物的所述托盘引入到第一后续种植区中；

v)将第二组播种托盘引入到所述第一种植区中；

vi)在所述第一组植物已经在所述第一后续区中生长充足的时间周期之后，将所述第一组植物再次转移到能够被接纳在下一个后续种植区中的较大数目的托盘中；

vii)将含有所述第一组植物的所述托盘引入到下一个后续种植区中；

viii)将所述第二组植物从所述第二组托盘移植到能够被接纳在下一个后续种植区中的较大数目的托盘中；

ix)将含有所述第二组植物的所述托盘引入到下一个后续种植区中；

x)针对来自所述第一、第二和后续组播种托盘的所述第一、第二和后续组植物，加以必要的修改来重复步骤i)到ix)；

xi)一旦一组托盘中的植物处于最后的后续种植区中并且准备好收割，就将所述组托盘从所述最后的种植区移走并且收割所述植物。

根据本发明的一个方面，每个种植区包括多层种植单元，针对光照周期和施肥与灌溉周期来独立控制每个种植单元，并且可对每个种植单元进行计算机操作以使得能够针对具有不同生长周期的不同植物编程所述系统，而不对装置的配置做出任何改变。本发明进一步提供被构造来实行前述方法的系统以及针对在多层种植单元内的滚子上进行水平移动专门设计的种植托盘。所述种植托盘具有自动填充和排水周期，其由新颖形式的钟罩式虹吸管调节。所述钟罩式虹吸管使用位于直立管与钟罩之间的具有直径可变的通道的挡板，以使得在必要时能够选择真空程度并且选择填充和排水周期的定时。

除了上文描述的示范性方面和实施方案之外，通过参看图式和通过研究以下详细描述将容易明白另外的方面和实施方案。

附图简述

在附图的参考图式中图示示范性实施方案。希望本文中所公开的实施方案和图式应视为说明性的而非限制性的。

图1是用于实行本发明的方法的装置的透视图；