JP2020522986A - アセンブリライン成長ポッドを提供するためのシステム - Google Patents

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Abstract

アセンブリライン成長ポッドを提供するためのシステムおよび方法が、提供される。成長ポッドの一実施形態は、環境的に封入された容積を画定する、外部封入体と、経路を画定する複数の螺旋構造に成形される、軌道と、植物を受容し、軌道を横断する、カートとを含む。いくつかの実施形態は、植物の産出を決定するためのセンサと、環境的に封入された容積の環境を改変し、植物の産出を改変する、複数の環境アフェクタと、ポッドコンピューティングデバイスのプロセッサによって実行されると、複数の環境アフェクタのうちの少なくとも1つを作動させる成長レシピを記憶する、ポッドコンピューティングデバイスとを含む。いくつかの実施形態では、成長レシピは、植物の現在の産出を示すセンサからのデータに応答して、複数の環境アフェクタのうちの少なくとも1つの計画された作動を改変する。

Description

(相互参照)
本願は、2017年6月14日に出願された米国仮出願第62/519,304号および2018年6月1日に出願された米国特許出願第15/996,100号の利益を主張するものであり、これらは、全体が参照により本明細書中に援用される。
本明細書に説明される実施形態は、概して、アセンブリライン成長ポッドを提供するためのシステムおよび方法に関し、より具体的には、複数の垂直軸の周囲に巻着するアセンブリライン成長ポッドに関する。
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。
アセンブリライン成長ポッドを提供するためのシステムおよび方法が、提供される。成長ポッドの一実施形態は、環境的に封入された容積を画定する、外部封入体と、経路を画定する複数の螺旋構造に成形される、軌道と、植物を受容し、軌道を横断する、カートとを含む。いくつかの実施形態は、植物の産出を決定するためのセンサと、環境的に封入された容積の環境を改変し、植物の産出を改変する、複数の環境アフェクタと、ポッドコンピューティングデバイスのプロセッサによって実行されると、複数の環境アフェクタのうちの少なくとも1つを作動させる成長レシピを記憶する、ポッドコンピューティングデバイスとを含む。いくつかの実施形態では、成長レシピは、植物の現在の産出を示すセンサからのデータに応答して、複数の環境アフェクタのうちの少なくとも1つの計画された作動を改変する。
システムの一実施形態は、環境的に封入された容積を画定する、外部封入体と、経路を画定する複数の螺旋構造に成形される、軌道と、トレイ内に複数の種子を受容するトレイを含み、軌道を横断する、カートとを含む、アセンブリライン成長ポッドを含む。いくつかの実施形態では、成長ポッドは、複数の種子の産出を決定するためのセンサと、環境的に封入された容積の環境を改変し、複数の種子の産出を改変する、環境アフェクタと、ポッドコンピューティングデバイスのプロセッサによって実行されると、環境アフェクタを作動させる成長レシピを記憶する、ポッドコンピューティングデバイスとを含む。いくつかの実施形態では、成長レシピは、複数の種子の現在の産出を示すセンサからのデータに応答して、環境アフェクタの計画された作動を改変する。
いくつかの実施形態では、アセンブリライン成長ポッドは、環境的に封入された容積を画定する、外部封入体と、経路を画定する複数の螺旋構造に成形される、軌道と、それぞれ、植物に成長するための個別の種子を受容する、複数のカートであって、複数のカートはそれぞれ、軌道を横断する、複数のカートとを含む。いくつかの実施形態は、植物の産出を決定するためのセンサと、環境的に封入された容積の環境を改変し、植物の産出を改変する、環境アフェクタと、ポッドコンピューティングデバイスのプロセッサによって実行されると、環境アフェクタを作動させる成長レシピを記憶する、ポッドコンピューティングデバイスとを含む。いくつかの実施形態では、成長レシピは、植物の現在の産出を示すセンサからのデータに応答して、環境アフェクタの計画された作動を改変する。
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。
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ための外部封入体を描写する。
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を描写する。
図3A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を描写する。
図3B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を描写する。
図3C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収穫機コンポーネントを描写する。
図3D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サニタイザコンポーネントを描写する。
図4A、4B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における植物および種子を受容するためのカートを描写する。
図5A、5Bは、本明細書に説明される実施形態による、床種子保持器の種々の構成を描写する。
図6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軌道上の複数のカートを描写する。
図7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軌道のための迂回構成の俯瞰図を描写する。
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における植物に水および/または栄養素を提供するための栄養物コンポーネントを描写する。
図9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を動作させるための通信ネットワークを描写する。
図10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から作物を収穫するためのフローチャートを描写する。
図11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における植物が過剰な量の水を受容しているかどうかを決定するためのフローチャートを描写する。
図12は、本明細書に説明される実施形態による、植物がアセンブリライン成長ポッドにおいて収穫され得るかどうかを決定するためのフローチャートを描写する。
図13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におけるカートが衛生化されているかどうかを決定するためのフローチャートを描写する。
図14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におけるカートが誤動作しているかどうかを決定するためのフローチャートを描写する。
図15は、本明細書に説明される実施形態による、植物がアセンブリライン成長ポッドにおいて損傷しているかどうかを決定するためのフローチャートを描写する。
図16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。
本明細書に開示される実施形態は、アセンブリライン成長ポッドを提供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、垂直に上向き方向に第1の軸の周囲に巻着し、垂直に下向き方向に第2の軸の周囲に巻着する軌道を辿る、植物のアセンブリラインを用いて構成される。これらの実施形態は、植物が成長するための複数の異なる光波長の光子をシミュレートするための発光ダイオード(LED)コンポーネントを利用してもよい。実施形態はまた、カート上のトレイの1つ以上の区分に個別に播種し、およびそれらの種子を保持する個々のセルに所定の量の水および/または所定の量の栄養素を提供するように構成されてもよい。
したがって、本明細書に説明される実施形態は、アセンブリライン成長ポッドで起きたエラーを決定するように構成されてもよい。エラーのタイプおよび/または他の特性に基づいて、アセンブリライン成長ポッドは、エラーに対処しながら、カート上の植物を回収するように試み得る。同一物を組み込むアセンブリライン成長ポッドを提供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。
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102のための外部封入体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102は、環境的に封入された容積を提供するように外部封入体100によって封入される完全に封入された構造であり得る。実施形態に応じて、外部封入体100は、虫、カビ、および/または他の微生物および汚染物質が外部封入体100に進入しないように防止する(または少なくとも低減させる)ために、加圧環境を提供し得る。同様に、いくつかの実施形態は、外部封入体100の内側に高度をシミュレートするために構成されてもよい。したがって、外部封入体100は、独立した加圧環境の1つまたは2つの層を含み得る。
また、図2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、アセンブリライン成長ポッド102を制御するためのコンピューティングデバイス(図9のポッドコンピューティングデバイス930等)および/または他のコンポーネントを含んでもよい。アセンブリライン成長ポッド102はまた、照明デバイス304(図3A)、圧力コンポーネント、加熱コンポーネント、冷却コンポーネント、湿度コンポーネント、空気流コンポーネント、播種器コンポーネント302(図3A)、照明デバイス304(図3A)、収穫機コンポーネント306(図3A)、サニタイザコンポーネント308(図3A)、栄養素投与コンポーネントおよび/または水分配コンポーネント等の栄養物コンポーネント(図8)、および/またはアセンブリライン成長ポッド102の環境を改変する、および/またはそ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等の1つ以上の環境アフェクタを含んでもよい。
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102の内部部分200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102は、1つ以上のカート204のための経路を画定する軌道202を含み得る。軌道202は、上昇部分202a(第1の螺旋構造または第1の支柱を画定する)と、下降部分202b(第2の螺旋構造または第2の支柱を画定する)と、接続部分202cとを含む、複数の螺旋状物に成形され得る。軌道202は、カート204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2の反時計回り方向に、但し、時計回りまたは他の構成もまた、考慮される)巻着し得る。接続部分202c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204を下降部分202bに移送するために利用される。下降部分202bは、カート024が複数の螺旋構造を介して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2の反時計回り方向に)巻着され得る。
図2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102はまた、発光ダイオード(LED)等の複数の照明デバイス304も含み得る。照明デバイス304は、照明デバイス304が直下にある軌道202の部分上のカート204に光波または光子を指向するように、カート204と対向する軌道202上に配置され得る。いくつかの実施形態では、照明デバイス304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。アセンブリライン成長ポッド102の内側に低熱を伴う光子を生産し、所望の機能性を提供する任意の照明デバイス304が、利用され得る。
また、図2に描写されるものは、空気流ライン212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212は、アセンブリライン成長ポッド102における所定の面積に空気流を分配し得る。
図3A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102のための複数のコンポーネントを描写する。図3Aに図示されるように、播種器コンポーネント302、および照明デバイス304、収穫機コンポーネント306、サニタイザコンポーネント308、給水コンポーネント310、および栄養素投与コンポーネント312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302は、カート204の1つ以上のトレイ420(図4A)に播種するように構成されてもよい。したがって、播種器コンポーネント302は、種子のリザーバと、カート204の所定のセルの中に種子を分注する種子分注コンポーネントとを含み得る。照明デバイス304(または複数の照明デバイス304)は、植物成長を促進し得る光波を提供し得る。特定の実施形態に応じて、照明デバイス304は、定常および/または移動可能であってもよい。実施例として、いくつかの実施形態は、植物タイプ、発育の段階、レシピ、および/または他の因子に基づいて、照明デバイス304の位置を改変してもよい。
播種器コンポーネント302は、カート204がアセンブリラインにおける播種器コンポーネント302を通過する際に、1つ以上のカート204に播種するように構成されてもよい。特定の実施形態に応じて、各カート204は、種子または複数の種子を受容するための単一区分トレイを含んでもよい。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んでもよい。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302は、個別のカート204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。
複数区分トレイがカート204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302は、種子をトレイ420(図4)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てもよい。再び、種子は、所望の種子の数、種子が被覆するはずである所望の面積、所望の種子の深さ等に従って、トレイ420上に(または植物が存在する個々のセルの中に)分配され得る。
給水コンポーネント310は、アセンブリライン成長ポッド102の所定の面積における1つ以上のトレイに水および/または栄養素を分配する、1つ以上の流体ライン210(図2)に結合され得る。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流体を噴霧される、および/または浸水され得る。加えて、水使用量および消費量が、後続給水ステーションにおいて、本データがその時間に種子に適用する(またはセルから除去する)水の量を決定するために利用され得るように監視され得る。
栄養素投与コンポーネント312は、種子および/または植物のうちの1つ以上のものに所定の栄養素および/または投与量の栄養素を提供し得る。下記により詳細に議論されるように、いくつかの実施形態は、栄養素投与コンポーネント312と明確に異なる少なくとも1つの給水コンポーネント310を提供し得る。いくつかの実施形態では、栄養素投与コンポーネント312のうちの1つ以上のものは、水および栄養素の両方を提供するための単一のステーションまたは機構(図8に描写されるもの等)を提供するために、1つ以上の給水コンポーネント310と一体であってもよい。
植物が照射され、給水され、栄養素を提供される際、カート204は、アセンブリライン成長ポッド102の軌道202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102は、植物の現在の成長、現在の発育、および/または現在の産出を検出し得、収穫が保証されるときを決定し得る。カート204が収穫機に到達することに先立って収穫が保証される場合、レシピの修正が、カート204が収穫機コンポーネント306に到達するまで、その特定のカート204に対して行われ得る。逆に、カート204が収穫機コンポーネント306に到達し、そのカート204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102は、そのカート204をもう一周させ得る(図7を参照して議論される)。本付加的一周は、光、水、栄養素等の異なる投与を含み得、カート204の速度は、カート204上の植物の発育に基づいて変化し得る。カート204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306は、そのプロセスを促進し得る。
いくつかの実施形態では、収穫機コンポーネント306(図3A)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420は、トレイ420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102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。
同様に、いくつかの実施形態は、振盪、梳き等を介する等して、結実した植物から果実を自動的に分離するように構成されてもよい。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204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ない場合、これは、適宜、廃棄および/または処理され得る。
いったんカート204およびトレイ420(図4)が植物物質を空にすると、サニタイザコンポーネント308が、カート204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308は、高圧水、高温水、および/またはカート204および/またはトレイ420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420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420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308は、本位置においてトレイ420を受容し得、これは、カート204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420を戻し得る。いったんカート204および/またはトレイ402が浄化されると、カート204およびトレイ420は、再び、播種器を通過し得、これは、トレイ420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。
図3B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102のための播種器コンポーネント302を描写する。上記に議論されるように、サニタイザコンポーネント308は、トレイ420(図4)を成長位置に戻し得、これは、地面に略平行である。加えて、播種器ヘッド314は、カート204が播種器ヘッド314の下を通過する際にトレイ420の播種を促進し得る。播種器ヘッド314は、トレイ420の幅を横断して種子の層を拡散するアームとして図3B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である播種器ヘッド314を用いて構成されてもよい。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420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。
図3C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102のための収穫機コンポーネント306を描写する。図示されるように、カート204は、植物の成長を促進するために軌道202を横断し得る。特定の実施形態に応じて、カート204は、個別に給電される、および/または集合的に給電され得る。実施例として、いくつかの実施形態は、各カート204が、軌道202への接続によって給電されるモータを含むように構成される。これらの実施形態では、軌道202は、電力および/または通信をカート204に提供するように電化される。カート204が誤動作する、または不能になる場合、通信が、不能なカート204を押動するために、他のカート204に送信され得る。同様に、いくつかの実施形態は、バッテリ充電コンポーネントがアセンブリライン成長ポッド102において含まれ得るように、バッテリ給電されるカート204を含み得る。バッテリは、一次電力および/またはバックアップ電力として使用され得る。
いずれにしても、カート204は、切断、細断、放出、搾汁、および/または別様に加工するために収穫機コンポーネント306へ軌道202を横断し得る。具体的には、カート204が収穫機コンポーネント306に進入する際、植物は、カートから除去され、成長レシピに定義されるように処理される。成長レシピは、1つ以上の環境アフェクタの計画された作動を提供し得、したがって、収穫された植物を単純に除去し、袋詰するように収穫機コンポーネント306に命令し得る。いくつかの実施形態では、収穫機コンポーネント306は、(トレイ420を袋の中に反転させること等によって)カート204から植物を除去し得る。袋は、次いで、出力ポート316を介して出力され得る。同様に、根および茎が分離される場合、切断機構が、根から茎を除去するように植物を切断し得る。成長レシピが、植物の少なくとも一部が粉末化されることを示す場合、収穫機コンポーネント306は、植物を除去し、乾燥させ、粉末化するために利用されるハードウェアを含んでもよい。成長レシピによって定義される特定の出力にかかわらず、少なくともいくつかの実施形態は、収穫機コンポーネント306が出荷できる状態の生産物を出力するように構成され、したがって、(少なくとも)アセンブリライン成長ポッド102に進入してから人間の手が生産物に接触していないように構成される。
図3D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102のサニタイザコンポーネント308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308は、トレイ420(図4)が反転されているカート204を受容し得る、および/またはトレイ420自体を反転させ得る。上記に説明されるように、いくつかの実施形態は、収穫機コンポーネント306がトレイ420を反転させ、したがって、サニタイザコンポーネント308に進入するときにトレイ420がその位置に留まり得るように構成され得る。いずれにしても、サニタイザコンポーネント308は、カート204および/またはトレイ420を浄化および/または別様に衛生化し、新しい種子を受容するためにトレイ420を成長位置に戻し得る。
加えて、いくつかの実施形態では、サニタイザコンポーネント308は、トレイ420の清浄度を決定するための1つ以上のセンサを含み得る。サニタイザが所定の閾値までトレイ420を浄化していない場合、マスタコントローラ106は、トレイが閾値を満たすために浄化されることが可能であるかどうかを決定し得る。該当する場合、カート204およびトレイ420は、サニタイザコンポーネント308を通して再実行され得る。いくつかの実施形態では、カート204は、単純に、本決定および再浄化が起こる間、サニタイザコンポーネント308内に留まり得る。いくつかの実施形態では、カート204は、サニタイザコンポーネント308に戻るために、軌道202の少なくとも一部を再循環しなければならない。サニタイザコンポーネント308がカート204および/またはトレイ420を浄化できない場合、マスタコントローラ106は、カート204を運用から外し、新しいカート204を導入し得る。
トレイ420が反転され得るが、これは、単に、実施例であることを理解されたい。具体的には、いくつかの実施形態は、軌道202と接触した状態でカート204を保ち、サニタイザコンポーネント308を通して電力を提供する、通信を提供する、および/または別様にカート204を推進させることを所望し得る。したがって、(カート204ではなく)トレイ420のみを反転させることが、これらの実施形態において所望され得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、サニタイザコンポーネント308は、トレイ420を反転させることなく動作し得る。同様に、いくつかの実施形態は、トレイ420およびカート204の両方が浄化を促進するために反転されるように構成されてもよい。
また、トレイ420が反転され得るが、これは、単純に、上面が水平から角度付けられ、微粒子がトレイ420から落下することを可能にするようにトレイ420が回転されることを含意することを理解されたい。これは、実施形態に応じて、トレイ420を約90度、約180度回転させること、またはトレイ420を数度のみ回転させることを含み得る。
図4A、4B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102における植物および種子を受容するためのカート204を描写する。図4Aに図示されるように、カート204は、有効荷重430(植物および/または種子等)を支持し、軌道202上に有効荷重430を支持するための複数のホイール422a、422b、422c、422dを含んでもよい。カート204は、加えて、有効荷重430を保持するトレイ420、および駆動モータ426、カートコンピューティングデバイス428、前部センサ432、後部センサ434、および直交センサ436を含んでもよい。駆動モータ426は、(軌道202等から)電力を受電し、ホイール422a−422dに給電するように構成されてもよい。カートコンピューティングデバイス428は、マスタコントローラ106と通信する、および/または本明細書に提供される他の機能性を提供するように構成されてもよい。前部センサ432および後部センサ434は、先行カート204aおよび後続カート204b(図4B)に関連する情報を提供するように構成されてもよい。直交センサ436は、マーカまたはカート204の上方の他のデータに基づいて、場所データおよび/または他のデータを提供し得る。
図4Bは、軌道202上でアセンブリライン構成において有効荷重430を支持するそれぞれが描写される、複数の例証的カート204(例えば、第1のカートまたは先行カート204a、第2のカートまたはカート204b、および第3のカートまたは後続カート204c)を描写する。いくつかの実施形態では、軌道202は、少なくとも1つのホイール422と電気接触する1つのレール440を含んでもよい。そのような実施形態では、ホイール422は、カート204が軌道202に沿って進行する際、通信信号および電力をカート204に中継し得る。
いくつかの実施形態では、軌道202は、2つの伝導性レールを含んでもよい。伝導性レールは、電源に結合され得る。電源は、直流源または交流源であり得る。例えば、レール440のうちの1つ以上のものは、直流源または交流源の2つの極(例えば、陰極および陽極)のうちの1つに電気的に結合され得る。いくつかの実施形態では、レール440のうちの一方は、ホイール422の第1の対(例えば、422aおよび422b)を支持し、レール440のうちの他方のものは、ホイール422の第2の対(例えば、422cおよび422d)を支持する。したがって、カート204およびその中のコンポーネントが、カート204が軌道202に沿って移動する際、軌道202を経由して伝送される電力および/または通信信号を受信し得るように、ホイールの各対からの少なくとも1つのホイール422は、レール440と電気接触する。バックアップ電力供給源もまた、カート204a、204b、204cに給電するために提供され得る。
通信信号および電力は、特定のカート204に特有のエンコードされたアドレスを含み得る。各カート204は、一意のアドレスを含み得、したがって、複数の通信信号および電力信号が、同一の軌道202を経由して伝送され得、各信号は、その信号の意図される受信側によって受信され得る。例えば、アセンブリライン成長ポッド102は、デジタルコマンド制御システム(DCC)を実装し得る。DDCシステムは、例えば、軌道202に電力とともに伝送されるパルス幅変調信号の形態における、コマンドおよび意図される受信側のアドレスを有するデジタルパケットをエンコードし得る。
そのような実施形態では、各カート204は、デコーダを含んでもよく、これは、カートコンピューティングデバイス428を含む、またはそれに結合されてもよい。デコーダがその一意のアドレスに対応するデジタルパケットを受信すると、デコーダは、埋め込みコマンドを実行する。いくつかの実施形態では、カート204はまた、カート204からの通信信号を生成および伝送するために、カートコンピューティングデバイス428内に含まれる、またはそれに結合され得るエンコーダを含んでもよい。エンコーダは、カート204を、軌道202に沿って位置付けられる他の産業用カート204および/または軌道202と通信可能に結合される他のデバイスまたはコンピューティングデバイスと通信させ得る。
DCCシステムの実装が、通信信号および/または電力を指定された受信側に共通インターフェース(例えば、軌道202)に沿って提供する実施例として本明細書に開示されるが、電力とともに通信信号を規定された受信側に、およびそれから伝送することが可能な任意のシステムおよび方法が、実装され得る。例えば、いくつかの実施形態は、負から正への(逆もまた同様である)電力のゼロ交差を利用することによって、AC回路を経由してデータを伝送するように構成され得る。
電力を産業用カート204に提供するために交流を使用するシステムを含む実施形態では、通信信号は、交流正弦波のゼロ交差中にカート204に伝送され得る。つまり、ゼロ交差は、交流電源からのいかなる電圧も存在しない点である。したがって、通信信号は、本間隔中に伝送され得る。
したがって、そのような実施形態では、第1のゼロ交差間隔中、通信信号は、カート204のカートコンピューティングデバイ428に伝送され、それによって受信され得る。第1のゼロ交差間隔中に伝送される通信信号は、コマンドと、後続コマンド信号が受信されると、および/または将来の特定の時間において、コマンドを実行するための指示とを含み得る。後続ゼロ交差間隔中、通信信号は、同期パルスを含み得、これは、以前に受信されたコマンドを実行するようにカート204のカートコンピューティングデバイス428に示し得る。前述の通信信号およびコマンド構造は、実施例にすぎない。したがって、他の通信信号およびコマンド構造またはアルゴリズムも、本開示の精神および範囲内で採用され得る。
電力を産業用カート204に提供するために交流を使用する実施形態では、通信信号は、交流正弦波のゼロ交差中にカート204に伝送され得る。いくつかの実施形態では、通信信号は、AC波形サイクルの数によって定義され得、これは、第1のトリガ条件と第2のトリガ条件との間で起こる。いくつかの実施形態では、パルス(例えば、5ボルトパルス)の存在であり得る第1および第2のトリガ条件は、AC電力信号のゼロ交差中に電力信号において導入され得る。いくつかの実施形態では、第1および第2のトリガ条件は、AC電力信号のピークAC電圧である、またはその変化であり得る。
例えば、第1のトリガ条件は、18ボルト〜14ボルトのピーク電圧の変化であり得、第2のトリガ条件は、14ボルト〜18ボルトのピーク電圧の変化であり得る。カートコンピューティングデバイス428は、ホイール422に電気的に結合され得、軌道202を経由して、かつホイール422を通して伝送される電力信号の変化を感知するように構成され得る。カートコンピューティングデバイス428が第1のトリガ条件を検出すると、カートコンピューティングデバイス428は、ピークAC電圧レベルの数、AC波形サイクルの数、または第2のトリガ条件が検出されるまでの時間の量をカウントし始め得る。
いくつかの実施形態では、カウントは、所定の動作または通信メッセージに対応する。例えば、5カウントは、駆動モータ426をパワーオンするための命令に対応し得、8カウントは、駆動モータ426をパワーオフするための命令に対応し得る。命令はそれぞれ、カートコンピューティングデバイス428がカウントを対応する命令および/または制御信号に変換し得るように、産業用カート204のカートコンピューティングデバイス228において事前定義され得る。前述の通信信号およびコマンド構造は、実施例にすぎない。したがって、他の通信信号およびコマンド構造またはアルゴリズムも、本開示の精神および範囲内で採用され得る。
いくつかの実施形態では、双方向通信が、カート204のカートコンピューティングデバイス428とマスタコントローラ106との間で起こり得る。いくつかの実施形態では、カート204は、通信信号を生成し、ホイール422および軌道202を通してマスタコントローラ106に伝送し得る。いくつかの実施形態では、送受信機が、軌道202上の任意の場所に位置付けられ得る。送受信機は、IRまたは他の近距離無線通信システムを介して、軌道202に沿って位置付けられる1つ以上の産業用カート204と通信し得る。送受信機は、マスタコントローラ106または別のコンピューティングデバイスと通信可能に結合され得、これは、カート204から通信信号の伝送を受信し得る。
いくつかの実施形態では、カートコンピューティングデバイス428は、カート204上に含まれる前部センサ432a−432c、後部センサ434a−434c、および/または直交センサ436a−436cを使用して、マスタコントローラ106と通信し得る。集合的に、前部センサ432a−232c、後部センサ434a−434c、および直交センサ436a−436cは、それぞれ、前部センサ432、後部センサ434、および直交センサ436と称される。センサ432、434、436は、送受信機として構成される、または対応する送信機モジュールを含み得る。いくつかの実施形態では、カートコンピューティングデバイス428は、動作情報、ステータス情報、センサデータ、および/またはカート204および/または有効荷重430(例えば、その中で成長する植物)についての他の分析情報を伝送し得る。いくつかの実施形態では、マスタコントローラ106は、産業用カート204上に記憶されるファームウェアおよび/またはソフトウェアを更新するために、カートコンピューティングデバイス428と通信し得る。
カート204は、軌道202に沿って進行するように限定されるため、カート204が将来進行するであろう軌道202の面積は、本明細書では「カートの正面」または「前部」と称される。同様に、カート204が以前に進行した軌道202の面積は、本明細書では「カートの後方」または「後部」と称される。さらに、本明細書で使用されるように、「上方」は、軌道202から離れるように(すなわち、図3の座標軸の+Y方向に)カート204から延在する面積を指す。「下方」は、軌道202に向かって(すなわち、図3の座標軸の−Y方向に)カート204から延在する面積を指す。
依然として図4Bを参照すると、1つ以上のコンポーネントが、トレイ420に結合され得る。例えば、各カート204a−104cは、バックアップ電力供給源、駆動モータ426、カートコンピューティングデバイス428、トレイ420、および/または有効荷重430を含み得る。集合的に、バックアップ電力供給源、駆動モータ426、およびカートコンピューティングデバイス428は、バックアップ電力供給源、駆動モータ426、およびカートコンピューティングデバイス428と称される。トレイ420は、加えて、その上に有効荷重430を支持し得る。特定の実施形態に応じて、有効荷重430は、植物、苗、種子等を含有し得る。しかしながら、任意の有効荷重430が産業用カート204のトレイ420上で搬送され得るため、これは、要件ではない。
バックアップ電力供給源は、バッテリ、貯蔵コンデンサ、燃料セル、または他の予備電力の源を備え得る。バックアップ電力供給源は、ホイール422および軌道202を介した産業用カート204への電力が喪失される場合にアクティブ化され得る。バックアップ電力供給源は、カート204の駆動モータ426および/または他の電子機器に給電するために利用され得る。例えば、バックアップ電力供給源は、電力をカートコンピューティングデバイス428または1つ以上のセンサに提供し得る。バックアップ電力供給源は、カートが軌道202に接続され、軌道202から電力を受電している間に再充電または維持され得る。
駆動モータ426は、産業用カート204に結合される。いくつかの実施形態では、駆動モータ426は、産業用カート204が受信された信号に応答して軌道202に沿って推進されることが可能であるように、1つ以上のホイール422のうちの少なくとも1つに結合され得る。他の実施形態では、駆動モータ426は、軌道202に結合され得る。例えば、駆動モータ426は、カート204が軌道202に沿って推進されるように、軌道202に沿って配列される、複数の歯に係合する、1つ以上のギヤを通して軌道202に回転可能に結合され得る。つまり、ギヤおよび軌道202は、軌道202に沿ってカート204を推進させるように駆動モータ426によって駆動されるラックピニオンシステムとして作用し得る。
駆動モータ426は、電気モータおよび/または軌道202に沿ってカート204を推進させることが可能な任意のデバイスとして構成され得る。例えば、駆動モータ426は、ステッパモータ、交流(AC)または直流(DC)ブラシレスモータ、DCブラシモータ、または同等物であるように構成され得る。いくつかの実施形態では、駆動モータ426は、駆動モータ426に伝送され、それによって受信される通信信号(例えば、カート204の動作を制御するためのコマンドまたは制御信号)に応答して、駆動モータ426の動作を調節するために使用され得る電子回路を備え得る。駆動モータ426は、カート204のトレイ420に結合され得る、または産業用カート204に直接結合され得る。いくつかの実施形態では、1つを上回る駆動モータ426が、カート204上に含まれ得る。例えば、各ホイール422は、駆動モータ426がホイール422の回転移動を駆動するように、駆動モータ426に回転可能に結合され得る。他の実施形態では、駆動モータ426は、ギヤおよび/またはベルトを通して軸に結合され得、これは、駆動モータ426が1つ以上のホイール422を回転させる軸の回転移動を駆動するように、1つ以上のホイール422に回転可能に結合される。
いくつかの実施形態では、駆動モータ426は、カートコンピューティングデバイス428に電気的に結合される。カートコンピューティングデバイス428は、直接および/または駆動モータ426の動作を監視するセンサを介してのいずれかにおいて、速度、方向、トルク、シャフト回転角度、または同等物を電気的に監視および制御し得る。いくつかの実施形態では、カートコンピューティングデバイス428は、駆動モータ426の動作を電気的に制御し得る。いくつかの実施形態では、カートコンピューティングデバイス428は、マスタコントローラ106または軌道202に通信可能に結合される他のコンピューティングデバイスから、電気的に結合される軌道202および1つ以上のホイール422を通して伝送される通信信号を受信し得る。いくつかの実施形態では、カートコンピューティングデバイス428は、ネットワークインターフェースハードウェアを通して受信される信号に応答して、駆動モータ426を直接制御し得る。いくつかの実施形態では、カートコンピューティングデバイス428は、駆動モータ426の動作を制御するために、電力論理を実行する。
依然として図4Bを参照すると、カートコンピューティングデバイス428は、いくつかの実施形態では、産業用カート204上に含まれる前部センサ432、後部センサ434、および/または直交センサ436から受信される1つ以上の信号に応答して、駆動モータ426を制御し得る。前部センサ432、後部センサ434、および直交センサ436はそれぞれ、赤外線センサ、フォトアイセンサ、可視光センサ、超音波センサ、圧力センサ、近接センサ、運動センサ、接触センサ、画像センサ、誘導センサ(例えば、磁気計)、または少なくとも物体(例えば、別のカート204または場所マーカ424)の存在を検出し、検出される事象(例えば、物体の存在)を示す1つ以上の信号を生成することが可能な他のタイプのセンサを備え得る。
本明細書で使用されるように、「検出される事象」は、センサが検出するように構成される事象を指す。応答して、センサは、事象に対応する1つ以上の信号を生成し得る。例えば、センサが、物体の検出に応答して、1つ以上の信号を生成するように構成される場合、検出される事象は、物体の検出であり得る。さらに、センサは、距離値としてのセンサから物体への距離に対応する1つ以上の信号を生成するように構成され得、これもまた、検出される事象を構成し得る。別の実施例として、検出される事象は、赤外光の検出であり得る。いくつかの実施形態では、赤外光は、赤外線センサによって生成され、赤外線センサの視野内の物体から反射され、赤外線センサによって受信され得る。
いくつかの実施形態では、赤外線エミッタが、カート204と、またはアセンブリライン成長ポッド102の環境内で結合され得、物体から反射され、赤外線センサによって検出され得る赤外光を生成し得る。いくつかの事例では、赤外線センサは、検出された赤外光が定義された閾値を超える(例えば、定義された電力レベルを超える)と、信号を生成するように較正され得る。いくつかの実施形態では、あるパターン(例えば、バーコードまたはQRコード(登録商標))が、反射された赤外光において表され得、これは、赤外線センサによって受信され、赤外線センサによって検出されたパターンを示す1つ以上の信号を生成するために使用され得る。前述は、赤外光に限定されない。赤色または青色等の可視光を含む、種々の波長の光もまた、光検出に応答して1つ以上の信号を生成する可視光センサまたは画像センサによって放出、反射、および検出され得る。付加的実施例として、検出される事象は、圧力センサまたは接触センサによる物体(例えば、別のカート204として)との接触の検出であり得、これは、それに対応する1つ以上の信号を生成する。
いくつかの実施形態では、前部センサ432、後部センサ434、および直交センサ436は、カートコンピューティングデバイス428に通信可能に結合され得る。カートコンピューティングデバイス428は、前部センサ432、後部センサ434、および直交センサ436のうちの1つ以上のものから1つ以上の信号を受信し得る。1つ以上の信号を受信することに応答して、カートコンピューティングデバイス428は、ある機能を実行し得る。例えば、カートコンピューティングデバイス428によって受信される1つ以上の信号に応答して、カートコンピューティングデバイス428は、直接または中間回路を通してのいずれかにおいて、駆動モータ426の速度、方向、トルク、シャフト回転角度、および/または同等物を調節し得る。
いくつかの実施形態では、前部センサ432、後部センサ434、および/または直交センサ436は、マスタコントローラ106(図2)に通信可能に結合され得る。いくつかの実施形態では、前部センサ432、後部センサ434、および直交センサ436は、1つ以上のホイール422および軌道202を介して伝送され得る1つ以上の信号を生成し得る。
依然として図4を参照すると、いくつかの実施形態では、前部センサ432、後部センサ434、および直交センサ436のうちの1つ以上のものからの信号は、駆動モータ426を直接調節および制御し得る。例えば、駆動モータ426への電力が、電界効果トランジスタ、リレー、またはセンサから1つ以上の信号を受信することが可能な他の類似する電子デバイスと電気的に結合され得る。例えば、駆動モータ426への電力は、センサからの1つ以上の信号に応答して駆動モータ426の動作を選択的にアクティブ化または非アクティブ化する、接触センサを介して電気的に結合され得る。
つまり、接触センサが電気機械的に閉じる(すなわち、接触センサが別のカート204等の物体に接触する)場合、駆動モータ426への電力は、終了される。同様に、接触センサが電気機械的に開く(すなわち、接触センサが物体にもはや接触していない)と、駆動モータ426への電力は、復元され得る。これは、駆動モータ426への電力と直列に接触センサを含むことによって、または駆動モータ426に電気的に結合される1つ以上の電気コンポーネントを伴う配列を通して遂行され得る。他の実施形態では、駆動モータ426の動作は、1つ以上のセンサ432、434、および436からの1つ以上の信号に比例的に調節され得る。例えば、超音波センサは、センサからの物体の範囲を示す1つ以上の信号を生成し得、範囲が増加または減少するにつれて、駆動モータ426への電力は、増加または減少し、それによって、適宜、駆動モータ426の出力を増加または減少させ得る。
前部センサ432は、前部センサ432がカート204の正面または前部の別のカート204等の隣接する物体を検出するように、産業用カート204に結合され得る。加えて、前部センサ432は、前部センサ432が産業用カート204の正面または前部に存在する別の産業用カート204に結合される他のセンサ432、434、および436と通信するように、産業用カート204に結合され得る。後部センサ434は、後部センサ434が産業用カート204の後方または後部の別のカート204等の隣接する物体を検出するように、カート204に結合され得る。加えて、後部センサ434は、後部センサ434がカート204の後方または後部に存在する別のカート204に結合される他のセンサ432、434、および436と通信するように、カート204に結合され得る。
直交センサ436は、カート204の上方、下方、および/または側方に位置付けられる場所マーカ424等の隣接する物体を検出する、またはそれと通信するために、カート204に結合され得る。図4Bは、カート204の略上方に位置付けられる直交センサ436を描写するが、先に記載されるように、直交センサ436は、直交センサ436がカート204の上方および/または下方の場所マーカ424等の物体を検出する、および/またはそれと通信することを可能にする任意の場所においてカート204と結合され得る。
依然として図4Bを参照すると、前部センサ432および後部センサ434は、それぞれ、産業用カート204のそれぞれの前側および後側上に描写されることを理解されたい。しかしながら、これは、単に、実施例である。利用されるデバイスのタイプに応じて、前部センサ432は、産業用カート204上の任意の場所に位置し得る。同様に、後部センサ434のために利用されるデバイスのタイプに応じて、これらのデバイスは、産業用カート204上の任意の場所に位置付けられ得る。いくつかのデバイスは視通線を要求するが、これは、要件ではない。
加えて、直交センサ436は、略上向きに指向されるものとして図4Bに描写される。直交センサ436は、マスタコントローラ106と通信するために任意の適切な方向に指向され得るため、これもまた、単に、実施例である。いくつかの実施形態では、直交センサ436は、産業用カート204の下方に指向される、カート204の側に指向され得る、および/または視通線を要求しない場合があり、産業用カート204上の任意の場所に設置され得る(例えば、直交センサ436が無線周波数デバイス、近距離無線通信デバイス、または同等物を利用する実施形態において)。
いくつかの事例では、中間カート204bの駆動モータ426は、誤動作し得る。そのような場合では、中間カート204bは、中間カート204bの駆動モータ426bが誤動作していることを後続カート204cと通信するために、後部センサ434bを利用し得る。応答して、後続カート204cは、中間カート204bを押動し得る。中間カート204bを押動する際の余剰負荷に適応するために、後続カート204cは、その動作モードを調節し得る(例えば、後続カート204cの駆動モータ426cへの電力を増加させる)。後続カート204cは、誤動作が修理される、またはカート204bが交換されるまで、中間カート204bを押動し得る。いくつかの実施形態では、中間カート204bは、駆動モータ426bおよび軌道202に結合されるスリップクラッチおよびギヤ配列を備え得る。したがって、後続カート204cが中間カート204bを押動し始めると、スリップクラッチおよびギヤ配列は、中間カート204bが軌道202に沿って推進され得るように、軌道202から係脱し得る。これは、中間カート204bが後続カート204cによって自由に押動されることを可能にする。スリップクラッチは、いったん誤動作が補正され、後続カート204cが押動を中止すると、軌道202と再係合し得る。
理解されるであろうように、先行カート204aの前部センサ432aおよび後続カート204cの後部センサ234cは、図3に描写されない他の産業用カート204と通信するように構成され得る。同様に、いくつかの実施形態は、前部センサ432bを、先行カート204aの後部センサ434aと通信させ、誤動作の場合に中間カート204bを引動させ得る。加えて、いくつかの実施形態は、所望または必要に応じて、産業用カート204にステータスおよび他の情報を通信させ得る。
図5A、5Bは、本明細書に説明される実施形態による、床種子保持器530の種々の構成を描写する。図5Aに図示されるように、床種子保持器530は、カート204上に存在してもよく、本明細書に説明される実施形態による、フランジ534と、栓536とを含んでもよい。図示されるように、床種子保持器530は、冠面538から延在する複数のセル532を含んでもよい(複数のセル532および冠面538が本視点から可視ではないであろうことを示すために破線を用いて描写される)。また、描写されるものは、フランジ534であり、これは、水が、セル532の外側かつ冠面538の上方に貯留することを可能にする。フランジ534はまた、床種子保持器530内に所望の水位を維持するように位置付けられる。冠面538とフランジ534との間の距離は、上昇エンベロープ540を画定する。フランジ534は、栓536を上回る高さまで延在するため、フランジ534は、概して、水が、例えば、アセンブリライン成長ポッド102に沿った床種子保持器530の移動に起因して、床種子保持器530を横断して流出するときを含め、冠面538の上方の水位を維持し得る。
上記に議論されるように、栓536は、セル532の上方の垂直高さに位置付けられてもよい、および/または(図5Bに示されるように)セルの底部の下方の垂直高さに位置付けられてもよい。栓536は、いくつかの実施形態では、床種子保持器530内および/またはセル532の所定のセル内に所望の水位を維持するように選択可能かつ制御可能であり得る。実施例として、いくつかの実施形態は、より高い水位を維持するための所望の高さに応答して、栓536を閉鎖する、または部分的に閉鎖するように構成されてもよい。水が排出される、または別様に除去されるとき、栓536(本実施形態では、セル532を辿って延在し得る)は、水が排出されることを可能にするように開放し得る。同様に、いくつかの実施形態は、セル532のうちの1つ以上のものが個々のセルから水を排出するための栓を含むように構成されてもよい。栓536は、上昇エンベロープ540未満の垂直高さに水位を維持する。
床種子保持器530は、下記に説明されるように、セル532のうちの少なくとも1つの中の水位を決定する水位センサ514を含んでもよい。水位センサ514は、給水コンポーネントの一部を形成し、サンプリングされるセル532内に存在する水を評価する際に使用され得る。そのような水位センサの実施例は、例えば、限定ではないが、フロートスイッチ、磁気スイッチ、RFスイッチ、熱分散センサ、磁気レベルゲージ、磁歪ゲージ、RF送信機、レーダセンサ、カメラ、超音波センサ、および/または水および/または過剰な水を検出するための他のセンサを含む。水位センサ114は、カートコンピューティングデバイス428、マスタコントローラ106、および/または床種子保持器530内の水位および/または関連付けられる植物の水吸収を監視し、給水コンポーネントからの付加的水の分配または選択可能な栓536からの水の放出を開始する他のコンピューティングデバイスと電子通信し得る。
図5Bに図示されるように、床種子保持器542の実施形態は、セル546a−546gのうちの1つ以上のものからの水の放出を制御するために選択可能である栓544を含んでもよい。栓544は、流体がそれから引き込まれ得、フランジ上に配置され得、水が過剰に深く貯留しないように防止するように、セル546の全てまたは一部と流体連通し得る。いくつかの実施形態では、栓544は、コンピューティングデバイス428、マスタコントローラ106、および/または栓544の選択的開放を制御する他のコンピューティングデバイスと電子通信し得る。
栓544は、植物タイプの成長サイクル全体を通してセル546内の水位を管理するように制御され得る。例えば、いくつかの植物タイプでは、植物が種子または苗であるときの過剰に多い水の存在は、植物への有害な圧力につながり得る。したがって、成長サイクルのこれらの部分の間、栓536、544は、水が種子または苗から離れるように排出されることを可能にし、それによって、水が種子または苗の周囲に不必要に貯留しないように防止するように制御され得る。対照的に、苗の成熟が進むにつれて、植物は、より多い量の水が存在することから利益を享受し得る。成長サイクルのこれらの部分の間、栓336は、水がセル546内に維持され、植物の成長を増進することを可能にするように制御され得る。いくつかの実施形態では、栓544は、選択的に開放または閉鎖し、それによって、水が電子的に制御される弁と流体連通するセル546から退出することを可能にする、電子的に制御される弁、例えば、ソレノイド弁であってもよい。
種々の実施形態では、栓544は、セル532からの水除去の速度を制御し得る。いくつかの実施形態では、栓536は、過剰な水が所望されない植物の成長サイクルの周期に対応する時間にセル546からの水除去の高い速度を有するように選択され得、付加的水が所望される植物の成長サイクルの周期に対応する時間にセルからの水除去の低い速度を有するように選択され得る。そのような実施形態では、栓544は、増加された水の流率を可能にするためにサイズが増加し、減少された水の流率を可能にするためにサイズが減少する、調節可能ノズルを含んでもよい。いくつかの実施形態では、床種子保持器542は、床種子保持器542のセル546のそれぞれの中に延在するウィッキング媒体(図示せず)を含んでもよく、ウィッキング媒体の位置およびウィッキング媒体に沿った位置における相対的水分レベルに基づいて、水がセル546の中に、またはセル546から流動することを可能にする。
また、図5A、5Bの実施形態は、それぞれ、単一の栓536、544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。いくつかの実施形態は、複数の栓および/または各植物および/またはセルへの水を個別に制御するためのセル毎の栓を用いて構成されてもよい。
図6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102の軌道202上の複数のカート204を描写する。カート204a、204b、および204cは、ホイールを通して+x方向に軌道202に沿って移動する。カート204aは、上側板620aと、下側板622aとを含む。カート204bは、上側板620bと、下側板622bとを含む。カート204cは、上側板620cと、下側板622cとを含む。
実施形態では、カート204a、204b、および204cは、それぞれ、重量センサ610a、610b、および610cを含む。重量センサ610a、610b、および610cはそれぞれ、それぞれ、カート204a、204b、および204cの上側板620a、620b、620c内に設置されてもよい。重量センサ610a、610b、および610cは、植物等のカート204上の有効荷重430の重量を測定するように構成される。カートコンピューティングデバイス428(図4A)は、重量センサ610a、610b、および610cに通信可能に結合され、重量センサ610a、610b、および610cから重量情報を受信し得る。カートコンピューティングデバイス428はまた、マスタコントローラ106と通信するために構成されてもよい。カートコンピューティングデバイス428および/またはマスタコントローラ106は、測定された重量が閾値重量を上回るかどうかを決定し得る。閾値は、植物のタイプおよび発育状態に基づいて決定され得る。
測定された重量が閾値重量を上回ると決定される場合、マスタコントローラ106は、上側板を上昇させ、カート204から有効荷重430を廃棄するように命令をアセンブリライン成長ポッド102のリフタコンポーネントに送信する、および/または上側板620を回転させるように命令をアクチュエータに送信し得る。いくつかの実施形態では、カート204a、204b、および204cはそれぞれ、カート204a、204b、および204cの複数のセルに対応する複数の重量センサを含んでもよい。複数の重量センサ610は、カート104b上の個々のセルまたは植物の重量を決定し得る。
いくつかの実施形態では、複数の重量センサが、軌道202上に設置されてもよい。重量センサは、軌道202上のカートの重量を測定し、重量をマスタコントローラ106に伝送するように構成される。マスタコントローラ106は、軌道202上の重量センサから受信された重量からカートの重量を減算することによって、カート上の有効荷重430の重量を決定し得る。
近接センサ602が、カート204a、204b、および204cにわたって位置付けられ得る。実施形態では、近接センサ602は、図6に描写されるように、軌道202の上側部分の下に取り付けられ得る。近接センサ602は、近接センサ602とカート204上の植物との間の距離を測定するように構成され得る。例えば、近接センサ602は、波を伝送し、植物から反射された波を受信し得る。波の進行時間に基づいて、近接センサ602は、近接センサと植物との間の距離を決定し得る。いくつかの実施形態では、近接センサ602は、ある距離内の物体を検出するように構成されてもよい。例えば、近接センサ602は、有効荷重430が近接センサ602から5インチ以内にある場合、カート104b内の有効荷重430を検出し得る。いくつかの実施形態では、近接センサ602は、レーザ走査装置、容量変位センサ、ドップラ効果センサ、渦電流センサ、超音波センサ、磁気センサ、光学センサ、レーダセンサ、ソナーセンサ、LIDARセンサ、または同等物を含んでもよい。いくつかの実施形態は、近接センサ602を含まない場合がある。
近接センサ602は、マスタコントローラ106と通信するための有線および/または無線ネットワークインターフェースを有してもよい。マスタコントローラ106は、測定された距離に基づいて、カート204上の有効荷重430の高さを決定し得る。例えば、マスタコントローラ106は、近接センサ602と産業用カート204bの上側板620bとの間の距離から測定された距離を減算することによって、有効荷重430の高さを計算する。マスタコントローラ106は、計算された高さが閾値高さを上回るかどうかを決定し得る。閾値高さは、植物に基づいて決定され得る。例えば、マスタコントローラ106は、植物の名称および対応する閾値高さを記憶し得る。
計算された高さが閾値高さを上回ると決定される場合、マスタコントローラ106は、トレイ420を回転させ、上側板620を上昇させ、カート204bから有効荷重430を廃棄するように命令を送信し得る。いくつかの実施形態では、複数の近接センサ602が、近接センサと有効荷重430との間の距離を測定し、距離をマスタコントローラ106に伝送し得る。マスタコントローラ106は、複数の近接センサ602から受信された距離に基づいて、有効荷重430の平均高さを計算し、平均高さが閾値高さを上回るかどうかを決定する。
カメラ604が、カート204a、204b、および204cにわたって位置付けられてもよい。実施形態では、カメラ604は、図6に描写されるように、軌道202の上側部分の下に取り付けられてもよい。カメラ604は、カート204b内の植物の画像を捕捉するように構成されてもよい。カメラ604は、1つを上回るカート204の植物を捕捉するために、より広角のレンズを有してもよい。例えば、カメラ604は、カート204a、204b、および/または204c内の有効荷重430の画像を捕捉し得る。カメラ604は、カメラ604が植物の自然な色を捕捉し得るように、アセンブリライン成長ポッド102における照明デバイスから人工的なLED光をフィルタ処理して取り除く光学フィルタを含んでもよい。
カメラ604は、有効荷重430の捕捉された画像をマスタコントローラ106に伝送し得る。カメラ604は、マスタコントローラ106と通信するための有線および/または無線ネットワークインターフェースを有してもよい。マスタコントローラ106は、捕捉された画像の色に基づいて、有効荷重430が収穫できる状態であるかどうかを決定し得る。いくつかの実施形態では、マスタコントローラ106は、捕捉された画像の色をカート204上の識別された植物に関する閾値色と比較し得る。1つ以上の植物に関する所定の色が、マスタコントローラ106によって記憶され得る。例えば、マスタコントローラ106は、捕捉された画像のRGBレベルを所定の色のRGBレベルと比較し、比較に基づいて、植物が収穫できる状態であると決定する。
図4Bおよび6は、カート204上の異なる特徴を描写するが、これは、単に、実施形態である。いくつかの実施形態は、図4B、6からの特徴の全ておよび本明細書の別の場所に説明される特徴を含んでもよい。同様に、いくつかの実施形態は、それらの特徴の一部を利用してもよいが、特定の図面または実施形態に限定されない。
図7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102の軌道202のための迂回構成の俯瞰図を描写する。アセンブリライン成長ポッド102は、一次軌道202である軌道202に加えて、二次軌道710を含む。二次軌道710は、点Aにおいて開始し、一次軌道202の別の部分と接続し得る。点Aにおいて、一次軌道202は、一次軌道202および二次軌道710に分岐される。点Aの後、二次軌道710は、アセンブリライン成長ポッド102上の異なる支柱または他の点と接続し得る。点Bにおいて、別の支柱または面積からの二次軌道710の一部が、一次軌道202に併合される。二次軌道710の合計長さは、一次軌道202の合計長さよりも短くあり得る。例えば、二次軌道710のある区分の合計長さは、一次軌道202の合計長さの約1/12、一次軌道202の合計長さの約1/6、一次軌道202の合計長さの約1/3等であり得、異なる場所において(別の軌道支柱等において)一次軌道202の別の区分と再接続し、したがって、軌道の別の接続部分202c(図2)を作成し得る。いくつかの実施形態では、接続部分202cは、複数の異なる点において2つ(以上の)支柱を接続する複数の二次軌道710区分を用いて複製され、それによって、カートが横断し得るいくつかの異なる経路を作成する。
図7では、カート204は、収穫区域720内にある。カート204d内の植物が収穫できる状態であると決定される場合、リフタが、カート204内の有効荷重がカート204から除去されるように、カート204の上側板620を上に押動するように回転する。次いで、カート204は、一次軌道202を辿り続ける。カート204内の植物が収穫できる状態にないと決定される場合、カート204は、カート204eと同様に、有効荷重を搬送し続け、二次軌道710を辿り、植物に関する付加的なシミュレートされた成長時間を提供する。これは、収穫において起こり得るが、これは、一実施形態であることを理解されたい。いくつかの実施形態は、カートが複数の異なる経路のうちのいずれかを通り得るように、支柱を接続する複数の異なるレベルにおける二次軌道710を含んでもよい。
実施形態では、マスタコントローラ106は、カート内の植物に関する残りの成長時間に基づいて、収穫区域720における収穫を二次軌道710上に迂回するようにカート204に命令し得る。例えば、カート204が収穫区域720(または他の面積)における収穫プロセスを迂回し、カート204内の植物に関する残りの成長時間がアセンブリライン成長ポッド102上の全サイクル未満である場合、カート204は、二次軌道710上の経路を通るように命令され得、これは、次のサイクルにおいて進行される全体的距離を低減させるであろう。カート204は、二次軌道710および一次軌道202の区分に沿って移動し、全サイクルよりも少ない時間で収穫区域720に戻り得る。いくつかの実施形態では、カート204は、係合する一次軌道202および二次軌道710の間を選択するギヤシステムを含んでもよい。例えば、マスタコントローラ106は、収穫を迂回するための命令をカート204に送信し得、カート204のギヤシステムは、命令を受信することに応答して、二次軌道710と係合し、それを辿り得る。
照明デバイス304、給水コンポーネント、および植物を成長させるための任意の他のデバイスが、照明デバイス304、給水コンポーネント、および一次軌道202のための任意の他のデバイスと同様に、二次軌道710上の植物を成長させるための二次軌道710の区分に近接して配設され得る。マスタコントローラ106は、植物に関するレシピおよび/または植物の成長ステータスに基づいて、照明デバイス304、給水コンポーネント、および植物を成長させるための任意の他のデバイスを制御し得る。
いくつかの実施形態では、マスタコントローラ106は、カート104b内の植物に関する残りの成長時間に基づいて、二次軌道710上のカート204の速度を制御し得る。例えば、カート204内の植物に関する所望の成長時間が1日であり、カート204が現在の速度で二次軌道710を通過し、収穫区域720に到着するために2日かかる場合、マスタコントローラ106は、カート204の速度を増加させ得る。別の実施例として、カート204内の植物に関する要求される成長時間が4日であり、カート204が現在の速度で二次軌道710を通過し、収穫区域720に到着するために2日かかる場合、マスタコントローラ106は、それに応じて、カート204の速度を低減させ得る。照明デバイス304、給水コンポーネント、および任意の他のデバイスの動作は、カート104bの調節された速度に基づいて調節され得る。
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102における植物に水および/または栄養素を提供するための栄養物コンポーネント800を描写する。栄養物コンポーネント800は、カート204が栄養物コンポーネント800内の1つ以上の蠕動ポンプ816に隣接して位置付けられるとき、カート204によって保持され、軌道202上に支持される1つ以上のトレイ420に対する1つ以上の蠕動ポンプ816の配列を含む。より具体的には、図8は、ロボットデバイス810のアーム802(これは、集合的に、ロボットアームと称され得る)上に支持され、アセンブリライン成長ポッド102内の軌道202上に支持されるカート204上のトレイ420内の複数のセル532と整合される、例証的な複数の蠕動ポンプ816の側面図を図式的に描写する。すなわち、複数の蠕動ポンプ816はそれぞれ、図8の座標軸の+y方向において複数のセル532のうちの対応するものの上方に配列され得る。しかしながら、複数の蠕動ポンプ816はまた、本明細書の上記に説明されるように、種子を保持するための単一の区分または空間を有するトレイ420の上方に配置され得ることを理解されたい。
図8に描写されるロボットデバイス810のアーム802によって支持される複数の蠕動ポンプ816は、軌道202上のカート204によって支持されるトレイ420内のセル532に流体(例えば、水、栄養素等)を供給するための水分配コンポーネントの一部として栄養物コンポーネント800内で機能する。複数の蠕動ポンプ816を支持するロボットデバイス810のアーム802を含む栄養物コンポーネント800は、概して、アセンブリライン成長ポッド102内の任意の場所に位置し得るが、実施形態に応じて、特に、軌道202に隣接して位置し得る。
いくつかの実施形態では、ロボットデバイス810はさらに、ロボットデバイス810のアーム802(第1のアーム区分802aおよび第2のアーム区分802b等)を支持する基部812を含んでもよい。基部812は、軌道202に対する特定の場所または位置において固定され得る。すなわち、いくつかの実施形態では、ロボットデバイス810の基部812は、軌道202に対して移動しない場合がある。むしろ、カート204が、ロボットデバイス810のアーム802およびその上に位置付けられる蠕動ポンプ816の近傍内で軌道202に沿って各トレイ420を移動させ得る。
他の実施形態では、ロボットデバイス810の基部812、第1のアーム区分802a、および/または第2のアーム区分802bは、それぞれ、蠕動ポンプ816の場所または位置付けが、精密な量の流体をトレイ420内の各セル532(および/または、実施形態に応じて、図5Bからのセル546)に分配するようにトレイ420に対して変更され得るように、移動可能であってもよい。すなわち、ロボットデバイス810の基部812は、基部812がトレイ420の全長を横断する、軌道202の一部を横断する、および/または同等物であり得るように、(例えば、ホイール、スキー、連続的軌道、ギヤ、および/または同等物を介して)移動可能であってもよい。
再び図8を参照すると、第1のアーム区分802aは、第1のアーム区分802aがトレイ420に対するアーム802(したがって、蠕動ポンプ816)の位置付けを変更するために基部812を中心として回転可能であるように、基部812にヒンジ式に結合され得る。加えて、第2のアーム区分802bは、第2のアーム区分802bがトレイ420に対するアーム802(したがって、蠕動ポンプ816)の位置付けを変更するために第1のアーム区分802aを中心として回転可能であるように、第1のアーム区分802aにヒンジ式に結合され得る。アーム区分802a、802bは、例えば、各アーム区分802a、802bに結合されるアクチュエータまたは同等物(描写せず)によって移動され得る。アーム802の2つのアーム区分のみが、図8に描写されるが、より少ないまたは多いアーム区分が、考慮され、本開示の範囲内に含まれる。
基部812、第1のアーム区分802a、および第2のアーム区分802bの可動性の結果として、ロボットデバイス810の位置付けは、特定の蠕動ポンプ816をトレイ420の特定のセル532と整合させる目的のために、トレイ420に対して任意の様式で調節されることができる。故に、任意の所定の量の流体が、トレイ420上のセル532のサイズまたは場所、トレイ420の移動(またはその欠如)、および/または同等物にかかわらず、任意の時点でトレイ420の任意の特定のセル532に送達されることができる。その結果、栄養物コンポーネント800の柔軟な構成は、適切な量の流体が植物物質の最適な成長を確実にするために必要に応じて送達されることを確実にする。
蠕動ポンプ816はそれぞれ、概して、可撓性コネクタ管822を介して出口820に流体的に結合される入口818を含み得る。入口818は、供給管に流体的に結合され、これは、順に、本明細書に説明されるような水ライン110(図1A)を介して、給水コンポーネント109等の水供給源に流体的に結合される。
依然として図8を参照すると、蠕動ポンプ816の構成の結果として、供給管を介して1つ以上の流体ライン210(図2)から入口818において受容される流体は、続けて、出口820を通して蠕動ポンプ816から分配され得る。加えて、各蠕動ポンプ816の出口820は、出口820から出射された流体がトレイ420および/またはそのセル532の中に分配されるように、トレイ420にわたって位置付け可能であり得る。
それに結合され、離間される複数のローラを有するロータ824が、軸を中心として回転し、これは、ローラのそれぞれに、可撓性コネクタ管822の一部を圧縮させる。ロータ824が旋回するにつれて、圧縮下の可撓性コネクタ管822の一部は、挟むように閉鎖され(例えば、閉塞し)、したがって、流体が圧送され、ローラの間を入口818から出口820に向かってコネクタ管822を通して移動するように押進する。蠕動ポンプのコンポーネントおよび機能性に関するさらなる詳細は、概して、理解されるはずであり、本明細書により詳細に説明されない。ロータ824上のローラの間隔、(本明細書に説明される種々の他のポンプおよび弁によって提供されるような)流体の圧力、および/または回転速度は、可撓性コネクタ管822内でローラの間に閉じ込められ、続けて、出口820からトレイ420のセル532のうちの対応するものの中に出射される流体の量を制御するために調節され得る。例えば、ローラのより近接した間隔は、コネクタ管822の閉塞された面積の間により少ない間隔をもたらし得、これは、ローラのさらに離れた間隔に対してより少ない体積の流体を保持することができる。別の実施例では、供給管から入口818に供給される増加された流体圧力が、入口818に供給されるより低い流体圧力に対して、一度により多くの流体を可撓性コネクタ管822の中に押進し得る。
具体的な量の流体をトレイ420および/またはトレイ420の特定のセル532に提供することに加えて、蠕動ポンプ816は、蠕動ポンプ816のコンポーネント内の流体の汚染物質、微粒子物質、および/または同等物への暴露を低減または排除する、閉鎖システムを利用する。すなわち、流体をトレイ420に分配するために使用され得る他のコンポーネントと異なり、蠕動ポンプ816は、汚染物質を流体と混合させ得る可動部品に流体を直接暴露しない。例えば、金属間接触を伴うコンポーネントを利用する他のコンポーネントは、金属間接触の結果として金属粉塵を生成し得、これは、流体と混合し、植物物質の成長に悪影響を及ぼし得る。
図8は、8つの蠕動ポンプ816(および8つの対応する出口820)を描写するが、本開示は、そのように限定されないことを理解されたい。すなわち、ロボットデバイス810は、8つの蠕動ポンプ816(および8つの対応する出口820)よりも少ないまたは多いものを支持し得る。いくつかの実施形態では、蠕動ポンプ816(および対応する出口820)の数は、単一の出口820が精密な量の流体を対応するセル532の中に堆積させるように、特定のトレイ420内のセル532の数に対応してもよい。いくつかの実施形態では、蠕動ポンプ816および出口820の数は、トレイ420の長さを横断して存在するセル532の数に対応してもよい。例えば、トレイ420が(図8に示されるように)その長さを横断して8つのセル532を含有する場合、ロボットデバイス810のアーム802は、対応して、8つの蠕動ポンプ816(および対応して、8つの出口820)を支持し得る。加えて、トレイ420は、図3に示されるように、連続的列のセル532を含有してもよい。故に、カート204が軌道202に沿ってトレイ420を移動させる際(またはロボットデバイス810がトレイ420に対して移動する際)、蠕動ポンプ816は、列が蠕動ポンプ816の出口820の下を通過するにつれて、各連続的列内に具体的な量の流体を連続的に堆積させ得る。本明細書に説明されるようなロボットデバイス810の可動性に起因して、トレイ420内の出口820およびセル532の対応する数は、必要ではないことを理解されたい。
相互に対する種々の蠕動ポンプ816の位置付けは、本開示によって限定されず、任意の構成において位置付けられてもよい。いくつかの実施形態では、蠕動ポンプ816は、略直線において位置付けられてもよい。他の実施形態では、蠕動ポンプ816は、それらが特定のパターンにおいて互い違いにされるように位置付けられてもよい。さらに他の実施形態では、蠕動ポンプ816は、グリッドパターンにおいて配列されてもよい。さらに他の実施形態では、蠕動ポンプ816は、ハニカムパターンで配列される、および/または所望のトレイ420に嵌合するように移動可能であってもよい。
いくつかの実施形態はまた、トレイ420およびその中の内容物の種々の特性を感知するセンサを含んでもよい。例えば、センサは、カメラ、赤外線センサ、レーザセンサ、圧力センサ等を含んでもよく、トレイ420内の各セル532のサイズ、形状、および場所、セル532を形成する内壁の場所、トレイ420内の植物物質の存在、タイプ、および/または成長の量、および/または同等物を感知するように配列されてもよい。例えば、センサは、トレイ420および/またはカート204の一部の重量を検出する、トレイ420および/またはカート204の真下に位置付けられる圧力センサとして構成されてもよい。図8に示される実施形態は、単に、単一のセンサを描写するが、これもまた、例証的である。いくつかの実施形態では、複数のセンサが、含まれてもよい。センサは、本明細書により詳細に説明されるように、信号、データ、および/または同等物がセンサ830および/または他のコンポーネントの間で伝送され得るように、アセンブリライン成長ポッド102の種々の他のコンポーネントに通信可能に結合されてもよい。
図9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102を動作させるための通信ネットワークを描写する。図示されるように、アセンブリライン成長ポッド102は、ポッドコンピューティングデバイス930を含み得る、マスタコントローラ106(図1)を含んでもよい。ポッドコンピューティングデバイス930は、システム論理944aおよび植物論理944bを記憶する、メモリコンポーネント940を含んでもよい。下記により詳細に説明されるように、システム論理944aは、アセンブリライン成長ポッド102のコンポーネントのうちの1つ以上のものの動作を監視および制御し得る。植物論理944bは、植物成長に関するレシピを決定および/または受信するように構成されてもよく、システム論理944aを介して成長レシピの実装および/または成長レシピの改変を促進し得る。
加えて、アセンブリライン成長ポッド102は、ネットワーク950に結合される。ネットワーク950は、インターネットまたは他の広域ネットワーク、ローカルエリアネットワーク等のローカルネットワーク、Bluetooth(登録商標)または近距離無線通信(NFC)ネットワーク等の近距離ネットワークを含んでもよい。ネットワーク950はまた、ユーザコンピューティングデバイス952および/または遠隔コンピューティングデバイス954に結合される。ユーザコンピューティングデバイス952は、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、モバイルデバイス、タブレット、サーバ等を含んでもよく、ユーザとのインターフェースとして利用され得る。実施例として、ユーザは、アセンブリライン成長ポッド102による実装のためにレシピをポッドコンピューティングデバイス930に送信し得る。別の実施例は、ユーザコンピューティングデバイス952のユーザに通知を送信するアセンブリライン成長ポッド102を含んでもよい。
同様に、遠隔コンピューティングデバイス954は、サーバ、パーソナルコンピュータ、タブレット、モバイルデバイス、他のアセンブリライン成長ポッド、他のポッドコンピューティングデバイス等を含んでもよく、機械間通信のために利用され得る。実施例として、ポッドコンピューティングデバイス930が、使用されている種子のタイプ(および/または周囲条件等の他の情報)を決定する場合、ポッドコンピューティングデバイス930は、それらの条件に関して以前に記憶されたレシピを読み出すために、遠隔コンピューティングデバイス854と通信し得る。したがって、いくつかの実施形態は、これまたは他のコンピュータ間通信を促進するために、アプリケーションプログラムインターフェース(API)を利用し得る。
図10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102から作物を収穫するためのフローチャートを描写する。ブロック1070に図示されるように、レールを横断する電動カート204が、播種コンポーネントから成長のための複数の種子を受容する。ブロック1072において、カート204は、複数の種子を水および/または他の栄養物に暴露する給水コンポーネントを通過する。ブロック1074において、カート204は、複数の種子を少なくとも1つの色または光子の光に暴露する照明デバイス304を通過し、少なくとも1つの色の光は、種子の発育を促進する。ブロック1076において、種子が収穫のために発育したと決定することに応答して、カート204は、発育した種子を自動的に収穫する収穫コンポーネントを通過する。ブロック1078において、カート204は、カート204を浄化するためのサニタイザコンポーネント308を通過する。
図11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102における植物が過剰な量の水を受容しているかどうかを決定するためのフローチャートを描写する。ブロック1170に図示されるように、植物が過剰に多い水を受容しているという決定が、行われ得る。上記に説明されるように、本決定は、重量センサ、レーザセンサ、カメラ、赤外線センサ、水分センサ、および/または他のセンサによって行われ得る。いくつかの実施形態では、センサは、トレイ420内の吸収されていない水の量を検出し得る一方、いくつかの実施形態は、代わりに、根腐れ等の植物に関する給水過剰条件を感知し得る。いずれにしても、ブロック1172において、水が植物に悪影響を及ぼすことなく廃棄され得るかどうかに関する決定が、行われ得る。本決定は、植物の発育の段階を決定すること、廃棄する流体の量を決定すること、アセンブリライン成長ポッド102によって提供される流体を廃棄するためのオプションを決定すること等を含み得る。実施例として、トレイが図5Bに描写されるもの等の栓544を含む場合、これは、考慮され得る。該当しない場合、マスタコントローラ106は、水を廃棄するための唯一の機構がトレイを反転させることであると決定し得る。これが植物に損傷を及ぼす、および/またはそれを廃棄するであろう場合、マスタコントローラ106は、これがオプションではないと決定し得る。しかしながら、決定されたアクションが植物に悪影響を及ぼさないであろう場合、水は、それに応じて除去され得る。ブロック1176において、流体が植物に悪影響を及ぼすことなく廃棄され得ないと決定することに応答して、植物および流体の両方が、廃棄され得、カート204は、衛生化され得る。
図12は、本明細書に説明される実施形態による、植物がアセンブリライン成長ポッド102において収穫され得るかどうかを決定するためのフローチャートを描写する。ブロック1270に図示されるように、カート204から植物を収穫しようとする試みが、行われ得る。実施形態に応じて、本収穫しようとする試みは、植物の発育段階を決定することおよび/または物理的な収穫しようとする試みを行うことを含み得る。ブロック1272において、植物が収穫され得ないと決定することに応答して、植物が収穫され得ない理由が、決定され得る。実施例として、植物が収穫できる状態にないこと、すなわち、植物が蔓延被害にあっているまたは別様に損傷していること、および/または他の理由が、決定され得る。ブロック1274において、成長レシピの改変(複数の環境アフェクタのうちの少なくとも1つの作動を改変すること等)が正常な収穫をもたらすであろうかどうかに関する決定が、行われ得る。植物が収穫できる状態にない場合、植物が(図7からの二次軌道710を介する等して)アセンブリライン成長ポッド102上をもう一周し得るかどうかの決定が、行われ得る。ブロック1276において、改変が正常な収穫をもたらすであろうと決定することに応答して、成長レシピは、改変され得る。植物が成長レシピを通して再び進行した後、収穫が、再び試みられ得る。ブロック1278において、成長レシピの改変が正常な収穫を提供しない可能性が高いと決定することに応答して、植物は、廃棄され得る。
図13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102におけるカート204が衛生化されているかどうかを決定するためのフローチャートを描写する。ブロック1370に図示されるように、カート204が、衛生化され得る。ブロック1372において、カート204が清浄度閾値を満たすかどうかを示すセンサ出力が、受信され得る。センサ出力は、カメラ、照明センサ、レーザセンサ、および/またはカート204上の微粒子、微生物、および/または他の汚染物質を検出し得る他のセンサ等のセンサから受信され得る。ブロック1374において、カート204が清浄度閾値を満たすと決定することに応答して、カート204の播種が、開始され得る。ブロック1376において、カート204が清浄度閾値を満たしていないと決定することに応答して、カート204が再び衛生化され得るかどうかに関する決定が、行われ得る。実施例として、マスタコントローラ106は、カート204が回収可能であるかどうか(例えば、再び浄化することが肯定的な清浄度試験をもたらすであろうかどうか、またはカート204が役立つ可能性が低いであろうかどうか)を決定し得る。ブロック1378において、カート204が再び衛生化され得ると決定することに応答して、カート204は、再び衛生化され得る。ブロック1380において、カート204が衛生化され得ないと決定することに応答して、カート204は、廃棄され得る。いくつかの実施形態では、マスタコントローラ106は、次いで、新しいカート204を運用させるように設置する、および/または小売業者から新しいカート204を注文し得る。
上記に説明されるように、カート204が再び衛生化される場合、カート204は、二次軌道710のうちの1つ以上のものを利用し得ることを理解されたい。これは、カート204がより迅速にサニタイザコンポーネント308(図3A)に戻ることを可能にするであろう。同様に、いくつかの実施形態は、カート204を再循環させることが不必要であるようにサニタイザコンポーネント308において本決定を実施してもよい。
図14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102におけるカート204が誤動作しているかどうかを決定するためのフローチャートを描写する。ブロック1470に図示されるように、カート204が誤動作しているという決定が、行われ得る。本決定は、アセンブリライン成長ポッド102自体のセンサからのセンサ出力を介して行われ得る、または個別のカート204によってマスタコントローラ106に提供され得る。いずれにしても、ブロック1472において、植物がアセンブリライン成長ポッド102からカート204を除去することに先立って収穫され得るかどうかに関する決定が、行われ得る。本決定は、誤動作の性質を決定すること、全誤動作までの時間を予測すること、アセンブリライン成長ポッド102における他のカートへの影響を決定すること、植物の現在の発育の段階を決定すること、収穫の時間における植物の発育の段階を決定すること等を含み得る。ブロック1474において、植物がカート204を除去することに先立って収穫され得ると決定することに応答して、植物は、収穫され得、カート204は、除去され得る。
ブロック1476において、植物がカート204を除去することに先立って収穫され得ないと決定することに応答して、植物がカート204を除去することに先立って異なるカート204に移送され得るかどうかに関する決定が、行われ得る。実施例として、本決定は、植物が現在のカート204から安全に除去され、有意な損傷を伴わずに新しいカート204内に挿入され得るかどうかを決定することを含み得る。これは、発育の段階、根の場所等の決定を含み得る。いくつかの実施形態では、本決定は、誤動作しているカート204が、移送が行われ得る場所まで動作し得るかどうかを決定することを含み得る。ブロック1478において、植物がカート204を除去することに先立って移送され得ると決定することに応答して、別のカート204への植物の移送が、マスタコントローラ106によって促進され得る。実施例として、アセンブリライン成長ポッド102のいくつかの実施形態は、植物を除去および挿入するためのハードウェア機構を含んでもよい。しかしながら、いくつかの実施形態は、単に、カート204を人間が移送を行うための面積に指向してもよい。ブロック1480において、植物がカート204を除去することに先立って移送され得ないと決定することに応答して、カート204は、植物とともに動作から除去され得る。
いくつかの実施形態は、異なるコンピューティングデバイスを伴う異なるアセンブリライン成長ポッド102を含み得ることを理解されたい。これらの実施形態は、アセンブリライン成長ポッド102の誤動作に関連するデータを受信し、異なるアセンブリライン成長ポッド102が誤動作を被っているかどうかを決定するように構成されてもよい。異なるアセンブリライン成長ポッド102が誤動作を被っていると決定することに応答して、異なるアセンブリライン成長ポッド102に関する解決策を決定する。解決策に関連するデータが、アセンブリライン成長ポッド102に送信され得る。
図15は、本明細書に説明される実施形態による、植物がアセンブリライン成長ポッド102において損傷しているかどうかを決定するためのフローチャートを描写する。ブロック1570に図示されるように、植物がアセンブリライン成長ポッド102の環境アフェクタによって損傷を受けているかどうかを示すセンサ出力が、受信され得る。センサは、温度センサ、カメラ、赤外線センサ等を含んでもよく、これは、損傷を決定するために、植物の色、形状、温度、および/または他の特徴を決定し得る。ブロック1572において、損傷を引き起こした特定の環境アフェクタに関する決定が、行われ得る。具体的には、センサデータは、損傷を引き起こした環境アフェクタを決定するために、損傷が起こった時間を決定する、損傷のタイプ、損傷の場所等を決定するために利用され得る。ブロック1574において、将来の植物への損傷を防止するための調節が環境アフェクタ(またはアセンブリライン成長ポッド102の他のコンポーネント)に行われ得るかどうかに関する決定が、行われ得る。実施例として、損傷がHVACシステムの加熱要素によって引き起こされた場合、加熱要素の場所が不適切であり、加熱要素を移動させることが将来の損傷を防止する可能性が高いであろうことが決定され得る。ブロック1576において、調節を決定することに応答して、調節を行う。ブロック1578において、調節が行われ得ないと決定することに応答して、特定の環境アフェクタは、運用から外され得、成長レシピは、特定の環境アフェクタを伴わずに動作するように調節され得る。
図16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102のためのポッドコンピューティングデバイス930を描写する。図示されるように、ポッドコンピューティングデバイス930は、プロセッサ1630と、入力/出力ハードウェア1632と、ネットワークインターフェースハードウェア1634と、データ記憶コンポーネント1636(これは、システムデータ1638a、植物データ1638b、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940とを含む。メモリコンポーネント940は、揮発性および/または不揮発性メモリとして構成されてもよく、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んでもよい。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、ポッドコンピューティングデバイス930内および/またはポッドコンピューティングデバイス930の外部に常駐してもよい。
メモリコンポーネント940は、動作論理1642、システム論理944a、および植物論理944bを記憶し得る。システム論理944aおよび植物論理944b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1640もまた、図16に含まれ、カートコンピューティングデバイス930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。
プロセッサ1630は、(データ記憶コンポーネント1636および/またはメモリコンポーネント940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1632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てもよい。
ネットワークインターフェースハードウェア1634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てもよい。本接続から、通信が、ポッドコンピューティングデバイス930とユーザコンピューティングデバイス952および/または遠隔コンピューティングデバイス954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。
動作論理1642は、オペレーティングシステムおよび/またはポッドコンピューティングデバイス930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、通信論理944aおよび植物論理944bは、メモリコンポーネント940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。
図16のコンポーネントは、ポッドコンピューティングデバイス930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930の外部に常駐してもよい。また、ポッドコンピューティングデバイス930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944aおよび植物論理944bは、異なるコンピューティングデバイス上に常駐してもよい。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952および/または遠隔コンピューティングデバイス954によって提供されてもよい。
加えて、ポッドコンピューティングデバイス930は、別個の論理コンポーネントとしてのシステム論理944aおよび植物論理944bとともに例証されるが、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、ポッドコンピューティングデバイス930に説明される機能性を提供させてもよい。
上記に例証されるように、アセンブリライン成長ポッド102を提供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。
故に、いくつかの実施形態は、上昇部分上の第1の軸および下降側上の第2の軸の周囲に巻着するレールシステムと、種子を受容するためのトレイを伴うカートと、トレイに自動的に播種するための播種器コンポーネントと、種子に光を提供するための照明デバイスであって、レシピに従って動作する、照明デバイスと、トレイから発育した植物を収穫するための収穫コンポーネントと、播種コンポーネントから収穫コンポーネントに、および播種コンポーネントに戻るようにカート204を輸送するレールとを含む、アセンブリライン成長ポッド102を含み得る。
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。
ここで、本明細書に開示される実施形態は、アセンブリライン成長ポッド102を提供するためのシステム、方法、および非一過性コンピュータ可読媒体を含むことを理解されたい。また、これらの実施形態は、単に、例示的であり、本開示の範囲を限定するように意図されないことを理解されたい。

Claims (20)

  1. アセンブリライン成長ポッドであって、
    環境的に封入された容積を画定する外部封入体と、
    経路を画定する複数の螺旋構造に成形される軌道と、
    植物を受容し、前記軌道を横断するカートと、
    前記植物の産出を決定するためのセンサと、
    前記環境的に封入された容積の環境を改変し、前記植物の前記産出を改変する複数の環境アフェクタと、
    成長レシピを記憶するポッドコンピューティングデバイスであって、前記成長レシピは、ポッドコンピューティングデバイスのプロセッサによって実行されると、前記複数の環境アフェクタのうちの少なくとも1つを作動させる、ポッドコンピューティングデバイスと
    を備え、
    前記成長レシピは、前記植物の現在の産出を示す前記センサからのデータに応答して、前記複数の環境アフェクタのうちの少なくとも1つの計画された作動を改変する、アセンブリライン成長ポッド。
  2. 播種器コンポーネントをさらに備え、前記播種器コンポーネントは、種子のリザーバと、個々の種子を前記カートの所定のセルの中に分注する種子分注コンポーネントとを含む、請求項1に記載のアセンブリライン成長ポッド。
  3. 前記成長レシピに従って所定の時間に前記植物に給水するための給水コンポーネントをさらに備え、前記給水コンポーネントは、前記植物が存在するセルの中に所定の量の水を堆積させるロボットアームを介して実装される、請求項1に記載のアセンブリライン成長ポッド。
  4. 前記論理はさらに、前記アセンブリライン成長ポッドに、少なくとも、
    前記植物が過剰な水を受容していることを決定することと、
    前記過剰な水が前記植物に悪影響を及ぼすことなく廃棄され得るかどうかを決定することと、
    少なくとも前記過剰な水が前記植物に悪影響を及ぼすことなく廃棄され得ると決定することに応答して、前記過剰な水を除去することと、
    前記過剰な水が前記植物に悪影響を及ぼすことなく廃棄され得ないと決定することに応答して、前記植物を廃棄し、前記カートを衛生化することと
    を実施させる、請求項1に記載のアセンブリライン成長ポッド。
  5. 前記成長レシピに従って所定の時間に前記植物に栄養素を提供するための栄養素投与コンポーネントをさらに備え、前記栄養素投与コンポーネントは、前記植物が存在するセルの中に所定の量の栄養素を堆積させるロボットアームを介して実装される、請求項1に記載のアセンブリライン成長ポッド。
  6. 前記植物を収穫するための収穫コンポーネントをさらに備える、請求項1に記載のアセンブリライン成長ポッド。
  7. 前記論理はさらに、前記アセンブリライン成長ポッドに、少なくとも、
    前記カートから前記植物を収穫するように試みることと、
    前記植物が収穫され得ないと決定することに応答して、前記植物が収穫され得ない理由を決定することと、
    前記成長レシピの改変が正常な収穫をもたらすであろうかどうかを決定することと、
    前記改変が前記正常な収穫をもたらすであろうと決定することに応答して、前記成長レシピを改変し、前記植物を収穫するように再び試みることと、
    前記改変が前記正常な収穫をもたらさないであろうと決定することに応答して、前記植物を廃棄することと
    を実施させる、請求項6に記載のアセンブリライン成長ポッド。
  8. 前記植物が収穫された前記カートを受容するサニタイザコンポーネントをさらに備え、前記サニタイザコンポーネントは、次の使用のために前記カートを衛生化するために前記カート上に溶液を堆積させる、請求項1に記載のアセンブリライン成長ポッド。
  9. 前記論理はさらに、前記アセンブリライン成長ポッドに、少なくとも、
    前記カートを衛生化することと、
    前記カートが清浄度閾値を満たすかどうかを示す異なるセンサからの出力を受信することと、
    前記カートが前記清浄度閾値を満たすと決定することに応答して、前記カートに種子を播種し始めることと、
    前記カートが前記清浄度閾値を満たしていないと決定することに応答して、前記カートが再び衛生化され得るかどうかを決定することと、
    前記カートが再び衛生化され得ると決定することに応答して、前記カートを再び衛生化することと、
    前記カートが再び衛生化され得ないと決定することに応答して、前記カートを廃棄することと
    を実施させる、請求項8に記載のアセンブリライン成長ポッド。
  10. 前記カートは、種子としての前記植物を受容するためのトレイを含み、
    前記トレイは、前記植物を収穫するために少なくとも約90度回転する、
    請求項1に記載のアセンブリライン成長ポッド。
  11. 前記論理はさらに、前記アセンブリライン成長ポッドに、少なくとも、
    前記カートが誤動作していることを決定することと、
    前記植物が前記アセンブリライン成長ポッドから前記カートを除去することに先立って収穫され得るかどうかを決定することと、
    前記植物が前記カートを除去することに先立って収穫され得ると決定することに応答して、前記植物を収穫し、前記カートを除去することと
    を実施させる、請求項1に記載のアセンブリライン成長ポッド。
  12. 前記論理はさらに、前記アセンブリライン成長ポッドに、少なくとも、
    前記植物が前記カートを除去することに先立って収穫され得ないと決定することに応答して、前記植物が前記カートを除去することに先立って異なるカートに移送され得るかどうかを決定することと、
    前記植物が前記カートを除去することに先立って移送され得ると決定することに応答して、前記異なるカートへの前記植物の移送を促進することと、
    前記植物が前記カートを除去することに先立って移送され得ないと決定することに応答して、前記植物とともに前記カートを除去することと
    を実施させる、請求項11に記載のアセンブリライン成長ポッド。
  13. 前記論理はさらに、前記アセンブリライン成長ポッドに、少なくとも、
    前記植物が前記複数の環境アフェクタのうちの少なくとも1つから損傷を受けたかどうかを示す異なるセンサからの出力を受信することと、
    前記植物に損傷を引き起こした特定の環境アフェクタを決定することと、
    将来の植物への損傷を防止するために調節が行われ得るかどうかを決定することと、
    前記調節を決定することに応答して、前記調節を行うことと、
    調節が行われ得ないと決定することに応答して、前記特定の環境アフェクタを運用から外し、前記特定の環境アフェクタを伴わずに動作するように前記成長レシピを調節することと
    を実施させる、請求項1に記載のアセンブリライン成長ポッド。
  14. システムであって、
    アセンブリライン成長ポッドであって、
    環境的に封入された容積を画定する外部封入体と、
    経路を画定する複数の螺旋構造に成形される軌道と、
    トレイを含むカートであって、前記カートは、前記トレイ内に有効荷重を受容し、前記軌道を横断する、カートと、
    前記有効荷重の産出を決定するためのセンサと、
    前記環境的に封入された容積の環境を改変し、前記有効荷重の前記産出を改変する環境アフェクタと、
    成長レシピを記憶するポッドコンピューティングデバイスであって、前記成長レシピは、ポッドコンピューティングデバイスのプロセッサによって実行されると、前記環境アフェクタを作動させる、ポッドコンピューティングデバイスと
    を含み、
    前記成長レシピは、前記有効荷重の現在の産出を示す前記センサからのデータに応答して、前記環境アフェクタの計画された作動を改変する、アセンブリライン成長ポッド
    を備える、システム。
  15. 遠隔コンピューティングデバイスをさらに備え、前記遠隔コンピューティングデバイスは、少なくとも、
    前記アセンブリライン成長ポッドの誤動作に関連するデータを受信することと、
    異なるアセンブリライン成長ポッドが前記誤動作を被っているかどうかを決定することと、
    前記異なるアセンブリライン成長ポッドが前記誤動作を被っていると決定することに応答して、前記異なるアセンブリライン成長ポッドに関する解決策を決定することと、
    前記解決策に関連するデータを前記アセンブリライン成長ポッドに送信することと
    を実施する、請求項14に記載のシステム。
  16. 異なるコンピューティングデバイスを含む異なるアセンブリライン成長ポッドをさらに備え、前記異なるコンピューティングデバイスは、少なくとも、
    前記アセンブリライン成長ポッドの誤動作に関連するデータを受信することと、
    前記異なるアセンブリライン成長ポッドが前記誤動作を被っているかどうかを決定することと、
    前記異なるアセンブリライン成長ポッドが前記誤動作を被っていると決定することに応答して、前記異なるアセンブリライン成長ポッドに関する解決策を決定することと、
    前記解決策に関連するデータを前記アセンブリライン成長ポッドに送信することと
    を実施する、請求項14に記載のシステム。
  17. アセンブリライン成長ポッドであって、
    環境的に封入された容積を画定する外部封入体と、
    経路を画定する複数の螺旋構造に成形される軌道と、
    複数のカートであって、前記複数のカートは、それぞれ、植物に成長するための個別の種子を受容し、前記複数のカートのそれぞれは、前記軌道を横断する、複数のカートと、
    前記植物の産出を決定するためのセンサと、
    前記環境的に封入された容積の環境を改変し、前記植物の前記産出を改変する、環境アフェクタと、
    成長レシピを記憶するポッドコンピューティングデバイスであって、前記成長レシピは、ポッドコンピューティングデバイスのプロセッサによって実行されると、前記環境アフェクタを作動させる、ポッドコンピューティングデバイスと
    を備え、
    前記成長レシピは、前記植物の現在の産出を示す前記センサからのデータに応答して、前記環境アフェクタの計画された作動を改変する、アセンブリライン成長ポッド。
  18. 前記論理はさらに、前記アセンブリライン成長ポッドに、少なくとも、
    前記複数のカートのうちの1つから前記植物を収穫するように試みることと、
    前記植物が収穫され得ないと決定することに応答して、前記植物が収穫され得ない理由を決定することと、
    前記成長レシピの改変が正常な収穫をもたらすであろうかどうかを決定することと、
    前記改変が正常な収穫をもたらすであろうと決定することに応答して、前記成長レシピを改変し、前記植物を収穫するように再び試みることと、
    前記改変が前記正常な収穫をもたらさないであろうと決定することに応答して、前記個別のカートを廃棄することと
    を実施させる、請求項17に記載のアセンブリライン成長ポッド。
  19. 前記論理はさらに、前記アセンブリライン成長ポッドに、少なくとも、
    前記複数のカートのうちの1つが誤動作していることを決定することと、
    前記植物が、前記アセンブリライン成長ポッドから前記複数のカートのうちのカートを除去することに先立って収穫され得るかどうかを決定することと、
    前記植物が前記カートを除去することに先立って収穫され得ると決定することに応答して、前記植物を収穫し、前記カートを除去することと、
    前記植物が前記カートを除去することに先立って収穫され得ないと決定することに応答して、前記植物が、前記カートを除去することに先立って前記複数のカートの異なるカートに移送され得るかどうかを決定することと、
    前記植物が前記カートを除去することに先立って移送され得ると決定することに応答して、前記異なるカートへの前記植物の移送を促進することと、
    前記植物が前記カートを除去することに先立って移送され得ないと決定することに応答して、前記植物とともに前記カートを除去することと
    を実施させる、請求項17に記載のアセンブリライン成長ポッド。
  20. 前記論理はさらに、前記アセンブリライン成長ポッドに、少なくとも、
    前記植物が前記環境アフェクタの熱によって損傷を受けたかどうかを示す異なるセンサからの出力を受信することと、
    前記植物に損傷を引き起こした特定の環境アフェクタを決定することと、
    将来の植物への損傷を防止するために調節が行われ得るかどうかを決定することと、
    前記調節を決定することに応答して、前記調節を行うことと、
    調節が行われ得ないと決定することに応答して、前記特定の環境アフェクタを運用から外し、前記特定の環境アフェクタを伴わずに動作するように前記成長レシピを調節することと
    を実施させる、請求項17に記載のアセンブリライン成長ポッド。
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