本發(fā)明涉及植物培養(yǎng)裝置，尤其是一種水培植物根系觀測的培養(yǎng)裝置。

背景技術(shù)：

1、根系作為植物吸收、疏導(dǎo)、合成、貯藏、分泌、調(diào)節(jié)、固定和支持的重要器官，在植物生長發(fā)育中起著不可忽視的作用，根系對于植物影響尤為重要，但自然生長的根系深處地下，由于土壤環(huán)境條件的復(fù)雜性和土壤介質(zhì)的不透明性，很難進(jìn)行原位觀測和測量，迄今已有根系原位觀測系統(tǒng)，但是該裝置只能觀測到根管周圍的根系，無法觀測整個(gè)根系形態(tài)和根構(gòu)，因此水培試驗(yàn)成為根系觀測的重要手段。

2、根系觀測與對葉子觀測不同根系觀測主要是觀測根毛、分支結(jié)構(gòu)、生長方向主要是根系的立體形狀，而觀測葉子主要觀測的是葉子的顏色、紋理、氣孔、葉面積、病蟲害斑點(diǎn)體現(xiàn)為平面形狀。因此根系觀測的拍攝系統(tǒng)需要對植物的根系進(jìn)行多角度的拍攝形成三維圖像。

3、目前對于水培植物根系的觀測方式，主要是將植物培養(yǎng)在透明的管子內(nèi)，然后對齊拍攝系統(tǒng)，拍攝系統(tǒng)對植物進(jìn)行多角度的拍攝。這種觀測方式需要多次搬運(yùn)植物，操作起來十分煩瑣，尤其在需要多個(gè)植物進(jìn)行拍攝的情況，使得研究人員需要進(jìn)行較長時(shí)間的機(jī)械化活動，浪費(fèi)研究時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種水培植物根系觀測的培養(yǎng)裝置，包括：多個(gè)培養(yǎng)容器，攝像裝置，裝載部，驅(qū)動機(jī)構(gòu)；

2、多個(gè)培養(yǎng)容器設(shè)置以及所述攝像裝置均設(shè)置于所述裝載部中；

3、其中，多個(gè)所述培養(yǎng)容器圍繞所述攝像裝置布置；

4、其中，所述裝載部中設(shè)置有驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述培養(yǎng)容器繞豎直方向自轉(zhuǎn)，以及驅(qū)動所述培養(yǎng)容器圍繞所述攝像裝置旋轉(zhuǎn)，或，驅(qū)動所述攝像裝置繞豎直方向自轉(zhuǎn)。

5、進(jìn)一步的，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括，齒圈、太陽齒輪、第一齒輪以及驅(qū)動電機(jī)；

6、其中，所述培養(yǎng)容器通過連接軸轉(zhuǎn)動連接于所述齒圈中；

7、所述第一齒輪設(shè)置于所述驅(qū)動電機(jī)的主軸中；

8、所述第一齒輪與所述齒圈、所述太陽齒輪同時(shí)嚙合，形成行星齒輪配合；

9、其中，所述齒圈與所述裝載部固定連接，所述太陽齒輪與所述裝載部轉(zhuǎn)動連接。

10、進(jìn)一步的，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第二齒輪、第三齒輪；

11、所述第二齒輪設(shè)置于所述驅(qū)動電機(jī)的主軸中，所述第三齒輪固定設(shè)置于所述連接軸中，所述第二齒輪與所述第三齒輪嚙合；

12、其中，所述第一齒輪與所述第二齒輪轉(zhuǎn)動連接于所述驅(qū)動電機(jī)的主軸；

13、其中，所述第一齒輪和所述第二齒輪之間設(shè)置有鎖止環(huán)；

14、其中，所述鎖止環(huán)與所述驅(qū)動電機(jī)的主軸滑動連接，且所述鎖止環(huán)與所述主軸同步轉(zhuǎn)動；

15、所述鎖止環(huán)抵接所述第一齒輪或第二齒輪時(shí)，以使所述第一齒輪或第二齒輪與所述主軸同步轉(zhuǎn)動；

16、還包括切換裝置，所述切換裝置與所述鎖止環(huán)連接，驅(qū)動所述鎖止環(huán)沿所述主軸的長度方向滑動。

17、進(jìn)一步的，所述鎖止環(huán)的兩端設(shè)置有摩擦錐面a；

18、所述第一齒輪與所述第二齒輪中心設(shè)置有鎖止孔，所述鎖止孔的端部設(shè)置有斜倒角，形成摩擦錐面b；

19、所述鎖止環(huán)的端部插入所述鎖止孔內(nèi)，所述摩擦錐面a與所述摩擦錐面b形成擠壓，以使所述第一齒輪/第二齒輪與鎖止環(huán)、驅(qū)動電機(jī)的主軸三者同步轉(zhuǎn)動。

20、進(jìn)一步的，還包括連接部，所述連接部與所述太陽齒輪轉(zhuǎn)動連接，其中，所述切換裝置、所述驅(qū)動電機(jī)以及電源均固定設(shè)置于所述連接部中。

21、進(jìn)一步的，切換裝置設(shè)置為電磁鐵，所述電磁鐵的鐵芯連接所述鎖止環(huán)。

22、進(jìn)一步的，所述多個(gè)培養(yǎng)容器的外圍設(shè)置有照明組件，所述照明組件具有多個(gè)光源，每個(gè)光源對應(yīng)一個(gè)所述培養(yǎng)容器；僅被拍攝的培養(yǎng)容器所對應(yīng)的光源開啟，朝向所述攝像裝置照明；

23、所述裝載部外圍設(shè)置有圍繞多個(gè)所述培養(yǎng)容器的遮罩，所述遮罩為遮光材質(zhì)，所述照明組件位于所述遮罩內(nèi)部。

24、進(jìn)一步的，所述遮罩為柔性材質(zhì)，且所述遮罩頂部具有掛接部a，所述裝載部外圍設(shè)置有支撐部，支撐部中設(shè)置有掛接部b，所述掛接部a連接所述掛接部b后，在高度方向上完全覆蓋所述培養(yǎng)容器。

25、進(jìn)一步的，所述培養(yǎng)容器中設(shè)置有承托浮板，用以固定植物。

26、進(jìn)一步的，所述培養(yǎng)容器中具有對應(yīng)數(shù)字標(biāo)號，所述攝像裝置識別所述數(shù)字標(biāo)號，從而區(qū)分植物。

27、本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在，通過使多個(gè)培養(yǎng)容器圍繞攝像裝置的布置方式，使得攝像裝置在拍攝每株植物時(shí)其余植物的根系不會重疊，提高拍攝畫面的準(zhǔn)確性。并且培養(yǎng)容器與攝像裝置之間有著確定的相對位置，無需研究人員范圍搬運(yùn)植物和培養(yǎng)容器，僅需驅(qū)動機(jī)構(gòu)自動運(yùn)行，攝像裝置便可以對每株植物的根系進(jìn)行完成的拍攝，實(shí)現(xiàn)了植物根系的自動拍攝，極大簡化了植物根系觀測的相關(guān)實(shí)驗(yàn)的操作步驟。

技術(shù)特征：

1.一種水培植物根系觀測的培養(yǎng)裝置，其特征在于，包括：多個(gè)培養(yǎng)容器，攝像裝置，裝載部，驅(qū)動機(jī)構(gòu)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水培植物根系觀測的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括，齒圈、太陽齒輪、第一齒輪以及驅(qū)動電機(jī)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水培植物根系觀測的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第二齒輪、第三齒輪；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水培植物根系觀測的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述鎖止環(huán)的兩端設(shè)置有摩擦錐面a；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種水培植物根系觀測的培養(yǎng)裝置，其特征在于，還包括連接部，所述連接部與所述太陽齒輪轉(zhuǎn)動連接，其中，所述切換裝置、所述驅(qū)動電機(jī)以及電源均固定設(shè)置于所述連接部中。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種水培植物根系觀測的培養(yǎng)裝置，其特征在于，切換裝置設(shè)置為電磁鐵，所述電磁鐵的鐵芯連接所述鎖止環(huán)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水培植物根系觀測的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述多個(gè)培養(yǎng)容器的外圍設(shè)置有照明組件，所述照明組件具有多個(gè)光源，每個(gè)光源對應(yīng)一個(gè)所述培養(yǎng)容器；僅被拍攝的培養(yǎng)容器所對應(yīng)的光源開啟，朝向所述攝像裝置照明；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種水培植物根系觀測的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述遮罩為柔性材質(zhì)，且所述遮罩頂部具有掛接部a，所述裝載部外圍設(shè)置有支撐部，支撐部中設(shè)置有掛接部b，所述掛接部a連接所述掛接部b后，在高度方向上完全覆蓋所述培養(yǎng)容器。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種水培植物根系觀測的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述培養(yǎng)容器中設(shè)置有承托浮板，用以固定植物。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的一種水培植物根系觀測的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述培養(yǎng)容器中具有對應(yīng)數(shù)字標(biāo)號，所述攝像裝置識別所述數(shù)字標(biāo)號，從而區(qū)分植物。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及植物培養(yǎng)裝置領(lǐng)域尤其是一種水培植物根系觀測的培養(yǎng)裝置。包括：多個(gè)培養(yǎng)容器，攝像裝置，裝載部，驅(qū)動機(jī)構(gòu)；多個(gè)培養(yǎng)容器設(shè)置以及所述攝像裝置均設(shè)置于所述裝載部中；其中，多個(gè)所述培養(yǎng)容器圍繞所述攝像裝置布置；其中，所述裝載部中設(shè)置有驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述培養(yǎng)容器繞豎直方向自轉(zhuǎn)，以及驅(qū)動所述培養(yǎng)容器圍繞所述攝像裝置旋轉(zhuǎn)，或，驅(qū)動所述攝像裝置繞豎直方向自轉(zhuǎn)。通過使多個(gè)培養(yǎng)容器圍繞攝像裝置的布置方式，使得攝像裝置在拍攝每株植物時(shí)其余植物的根系不會重疊，提高拍攝畫面的準(zhǔn)確性。僅需驅(qū)動機(jī)構(gòu)自動運(yùn)行，攝像裝置便可以對每株植物的根系進(jìn)行完成的拍攝，實(shí)現(xiàn)了植物根系的自動拍攝。

技術(shù)研發(fā)人員：楊玉敏,李紅,葉美金,何娟,肖春
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8