ES2978160T3 - Método y sistema para recoger y recolectar embriones de planta - Google Patents
Método y sistema para recoger y recolectar embriones de planta Download PDFInfo
- Publication number
- ES2978160T3 ES2978160T3 ES17791182T ES17791182T ES2978160T3 ES 2978160 T3 ES2978160 T3 ES 2978160T3 ES 17791182 T ES17791182 T ES 17791182T ES 17791182 T ES17791182 T ES 17791182T ES 2978160 T3 ES2978160 T3 ES 2978160T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- unit
- plant embryo
- receptacle
- optical image
- embryo
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01D—HARVESTING; MOWING
- A01D46/00—Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs
- A01D46/30—Robotic devices for individually picking crops
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
- B25J9/1697—Vision controlled systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/48—Automatic or computerized control
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/04—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Forestry; Mining
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
- G06V20/10—Terrestrial scenes
- G06V20/188—Vegetation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H4/00—Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
- A01H4/005—Methods for micropropagation; Vegetative plant propagation using cell or tissue culture techniques
- A01H4/006—Encapsulated embryos for plant reproduction, e.g. artificial seeds
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/0099—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor comprising robots or similar manipulators
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45063—Pick and place manipulator
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30181—Earth observation
- G06T2207/30188—Vegetation; Agriculture
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Robotics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Economics (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
Abstract
La invención se refiere a un método y un sistema para recoger y recolectar materia vegetal, en particular embriones vegetales. Para recoger la materia vegetal, se utiliza una unidad de recogida que está montada en un brazo robótico. Según la invención, se realizan dos pasos de obtención de imágenes independientes en dos posiciones diferentes de la unidad de recogida. El primer paso de obtención de imágenes se realiza para identificar un trozo aislado de materia vegetal. El segundo paso de obtención de imágenes se realiza cuando la unidad de recogida está en una posición de confirmación y permite verificar si se ha recogido o no un trozo de materia vegetal. La posición de confirmación está entre la posición de la unidad de recogida para recoger materia vegetal y la posición para depositar materia vegetal en receptáculos adecuados. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Método y sistema para recoger y recolectar embriones de planta
La invención se refiere a un método y un sistema para recoger y recolectar materia vegetal, en particular, embriones de planta.
Los embriones de planta son una herramienta importante en el desarrollo de plantas contemporáneo moderno que permite obtener plantas híbridas. Para acelerar la creación de las líneas genéticamente puras requeridas, el uso de haploides dobles (Doubled Haploids - DH) se ha convertido en una herramienta muy valiosa. Además, los DH también ayudan en gran medida a evaluar y controlar rasgos difíciles, tales como los que están codificados por múltiples genes/alelos.
La producción y el uso de DH en plantas de cultivo de desarrollo se conocen bien para numerosas especies de planta. Hasta ahora, es posible obtener DH a partir de esporas de los órganos masculinos (androgénesis) o femeninos (ginogénesis).
La androgénesis se define como un conjunto de procesos biológicos que conducen al desarrollo de individuos derivados de los núcleos de esporas masculinas. Las esporas de los órganos masculinos se denominan microsporas y los cultivos in vitro se denominan cultivos de microsporas. Los cultivos típicos de microsporas están bien establecidos en Brassica desde hace mucho tiempo. Las esporas de los órganos femeninos se denominan megasporas, y el cultivo in vitro de estas esporas se denomina comúnmente ginogénesis. La ginogénesis es una técnica bien establecida p. ej., para la remolacha azucarera y también para el pepino.
Las técnicas descritas anteriormente dan como resultado la formación de embriones de planta, a través de un proceso denominado embriogénesis. Estos embriones se desarrollan a partir de una única célula hasta formar una planta, cuando se cultivan en condiciones especiales y se les proporcionan medios de crecimiento adecuados. Dependiendo de la especie de planta, los embriones en desarrollo se cultivan en medios de crecimiento líquidos o sólidos. Cuando los embriones han alcanzado la etapa de crecimiento deseada, podrían singularizarse.
En numerosas situaciones, puede resultar deseable automatizar un proceso para recoger y recolectar los embriones de planta. Típicamente, los embriones están disponibles en depósitos que contienen líquido relativamente grandes. Para aislar los embriones, el contenido del depósito se vierte en un receptáculo, que típicamente tiene una superficie relativamente grande que permite que los embriones se extiendan sobre la superficie. Así, un usuario puede recoger embriones aislados y disponerlos en compartimentos respectivos, tales como tubos de ensayo, para su análisis o procesamiento adicional. Este proceso manual es muy laborioso y, por lo tanto, es deseable automatizar este proceso de recogida.
En el estado de la técnica se conocen métodos automatizados para recoger y recolectar materia vegetal, tal como embriones de planta.
Por ejemplo, el documento US 2005/0114918 da a conocer un sistema y un método de suministro de embriones para semillas manufacturadas en donde se usa un brazo robótico con un cabezal de recogida que comprende micropinzas. En este sistema, está presente un sistema de visualización para obtener atributos de los embriones de planta. Se detectan los embriones de planta que se determinan como adecuados para la germinación, y luego se orientan específicamente uno cada vez mediante el movimiento de una mesa de posicionamiento a una posición de recuperación. En la posición de recuperación, los embriones son recogidos por el cabezal de recogida. También se menciona que una carcasa robótica capaz de moverse en múltiples direcciones puede usarse junto con o en ausencia de una mesa de posicionamiento.
El documento EP 1498025 da a conocer otro sistema que describe un sistema y un método automatizados para la recolección y cribado de múltiples etapas de embriones de planta. También en este sistema, se pueden visualizar los embriones mediante una cámara, y la imagen se usa para determinar la forma y el tamaño del embrión. Los embriones no deseables se pueden eliminar. Los embriones deseables pueden transferirse a una superficie de recepción, por ejemplo, recogiéndolos mediante un extremo de punta de vacío. El documento WO 01/13702 también describe un sistema de suministro de embriones.
Existe una demanda continua de procesar cantidades más grandes de embriones. Esto requiere que se reduzca la cantidad de tiempo requerido para recoger y recolectar un embrión de planta. Al mismo tiempo, para algunas aplicaciones, es necesario garantizar que cada compartimento, p. ej., un tubo de ensayo, no está vacío, sino que comprende un único embrión de planta.
Un objetivo consiste en dar a conocer un método más eficiente y más preciso para recoger y recolectar embriones de planta, permitiendo obtener al mismo tiempo una certeza suficiente de que los embriones de planta se depositan en los compartimentos previstos.
Este objetivo puede lograrse mediante un método según la invención, que comprende las etapas de capturar una primera imagen óptica, que es una imagen de al menos un embrión de planta, dispuesto en un receptáculo. A continuación, se detecta un embrión de planta aislado en la primera imagen óptica capturada. Luego, un brazo robótico que tiene una unidad de recogida montada en el mismo se controla para mover la unidad de recogida a una posición en donde es capaz de recoger el embrión de planta aislado. A continuación se realiza una acción de recogida para recoger el embrión de planta aislado usando la unidad de recogida. Como una etapa siguiente, el brazo robótico se controla para mover la unidad de recogida a una posición de confirmación predefinida, y se captura una segunda imagen óptica, en donde una parte asociada con el embrión de planta recogido no se solapa con una parte, en caso de estar presente, en la segunda imagen óptica que está asociada con el receptáculo.
Por lo tanto, el método incluye dos etapas de visualización separadas. En la primera etapa de visualización, se detecta la presencia de un embrión de planta aislado, y si se encuentra un embrión de planta aislado, se determina su posición. En la segunda etapa de visualización, se verifica si un embrión de planta fue realmente recogido. Para poder ver adecuadamente el embrión de planta recogido, la unidad de recogida se mueve a una posición de confirmación en donde el embrión recogido puede verse separado de otros embriones de planta que todavía están dispuestos en el receptáculo.
Cuando se ha recogido un embrión de planta, puede depositarse en un compartimento respectivo, mientras que si no se ha recogido ningún embrión de planta, el mismo embrión de planta aislado previsto u otro embrión de planta aislado puede ser recogido. Dado que los embriones de planta se disponen típicamente en un líquido contenido en el receptáculo, puede ser preferible recoger un embrión de planta aislado diferente, ya que el proceso de recoger embriones de planta puede haber cambiado la posición y/o orientación del embrión de planta aislado previsto originalmente.
Comprobando si se ha recogido un embrión de planta antes de depositar dicho embrión en un compartimento, tal como un tubo de ensayo u otra superficie de recepción, es posible reaccionar más rápidamente a situaciones en donde no se ha recogido un embrión de planta. Por ejemplo, la distancia que debe ser cubierta por el brazo robótico y, más en particular, la unidad de recogida, se puede reducir considerablemente usando la posición de confirmación predefinida. Como resultado, el rendimiento puede aumentar considerablemente.
Es preferible que la posición de confirmación se encuentre en o cerca de una trayectoria del receptáculo al compartimento, en donde el compartimento forma parte preferiblemente de una bandeja que comprende una pluralidad de compartimentos. Más en particular, es preferible que la posición de confirmación esté cerca del receptáculo, siempre que la visualización del embrión de planta recogido no sea obstaculizada por el receptáculo o los otros embriones de planta contenidos en su interior. Debe evitarse una situación en la que se malinterpreta un embrión todavía presente en el receptáculo como un embrión de planta recogido.
El receptáculo puede ser visible en la segunda imagen óptica, por ejemplo, solo parcialmente. En este caso, el método puede comprender además detectar el embrión de planta aislado adicional de la segunda imagen óptica. Esto significa que la segunda etapa de visualización para confirmar que se ha recogido un embrión de planta actual es simultáneamente la primera etapa de visualización para detectar la presencia de un embrión de planta aislado adicional. Esto resulta ventajoso por razones de eficiencia, y tiene la ventaja adicional de que, aunque la unidad de recogida esté en la posición de confirmación predeterminada, se puede obtener una vista sin obstrucciones del receptáculo. Sin embargo, la detección del embrión de planta aislado adicional también puede realizarse usando la primera imagen óptica ya obtenida. El uso de varias imágenes también es una opción, del mismo modo que el uso de un suministro de imágenes continuo.
El método puede comprender capturar una nueva primera imagen óptica para la detección de un embrión de planta a recoger a continuación cuando la unidad de recogida no obstruye una vista del receptáculo en la nueva primera imagen óptica. Por ejemplo, la nueva primera imagen óptica puede capturarse cuando la unidad de recogida está en o se está moviendo hacia la posición para depositar un embrión de planta recogido.
Las dos etapas de visualización pueden realizarse mediante dos cámaras diferentes. Sin embargo, de forma ventajosa, se puede usar una misma cámara óptica para obtener la primera y segunda imágenes ópticas. Esta cámara se dispone preferiblemente de tal manera que tiene una buena vista tanto del receptáculo como de la posición de confirmación predefinida. Sin embargo, puede ser posible que la cámara se mueva de una primera a una segunda posición de visualización. Además, la cámara óptica puede realizar una función de zoom antes de registrar la segunda imagen óptica, ya que puede desearse más precisión.
La detección de un embrión de planta aislado o la detección de un embrión de planta aislado adicional puede comprender encontrar un embrión de planta aislado en la primera o segunda imagen óptica, comparar al menos uno de un tamaño, color y forma con criterios predeterminados, y determinar que el embrión de planta aislado debe ser recogido si el al menos uno de un tamaño, una orientación, color y forma cumple los criterios predeterminados. Comparando con criterios predeterminados, es posible excluir la materia vegetal que no es adecuada para su procesamiento adicional, por ejemplo, debido al crecimiento anormal o debido a que la materia vegetal se refiere a un tipo diferente de planta.
El método puede comprender controlar el brazo robótico para girar la unidad de recogida durante y/o después de un movimiento a la posición de confirmación predefinida, para permitir una mejor vista del embrión de planta recogido, en caso de estar presente. Durante la recogida del embrión de planta, la unidad de recogida probablemente se ubicará sustancialmente entre la cámara y el receptáculo, obstaculizando por lo tanto potencialmente una vista del embrión de planta recogido. Controlando el brazo robótico para girar la unidad de recogida, es posible mejorar la detección del embrión de planta recogido, en caso de estar presente. Preferiblemente, la unidad de recogida gira para obtener una vista sin obstrucciones del embrión de planta recogido, en caso de estar presente.
El método puede comprender una etapa de detectar una orientación del embrión de planta aislado o del embrión de planta aislado adicional en la primera y/o segunda imagen óptica, y orientar la unidad de recogida en consecuencia antes de realizar la acción de recogida. Esto permite que la unidad de recogida recoja de manera más fiable el embrión de planta con menos posibilidades de daños. Por ejemplo, puede resultar ventajoso recoger el embrión de planta por una parte menos frágil, tal como, por ejemplo, la raíz (principal), el hipocótilo o el tallo.
Si no se detecta ningún embrión de planta aislado en la primera y/o segunda imagen óptica, una unidad de soplado puede moverse a lo largo de una trayectoria preestablecida mientras se dirige un medio gaseoso presurizado, tal como aire, hacia el receptáculo. Esto puede romper grupos de embriones de planta en los que varios embriones de planta están agrupados, y puede hacer posible aislar embriones de planta adicionales. El experto en la técnica será capaz de evaluar una intensidad de soplado requerida, así como posibles trayectorias.
Después de la etapa de mover la unidad de soplado a lo largo de una trayectoria preestablecida, la unidad de soplado se puede mover a una posición en donde se puede obtener una nueva primera o segunda imagen óptica con una vista sustancialmente sin obstrucciones del receptáculo; y detectar si hay embriones de planta aislados en el receptáculo usando la primera y/o segunda imagen óptica. De esta manera, se puede evaluar si la unidad de soplado se mueve a lo largo de una trayectoria preestablecida gestionada para aislar embriones de planta adicionales. Si no se detectan embriones aislados en la última etapa, la unidad de soplado puede moverse a lo largo de una trayectoria preestablecida diferente mientras se dirige el medio gaseoso presurizado hacia el receptáculo. Después de esto, puede evaluarse de nuevo, obteniendo una nueva primera o segunda imagen óptica, si el movimiento de la unidad de soplado mientras se dirige un medio gaseoso presurizado hacia el receptáculo fue exitoso para aislar embriones de planta adicionales. Este proceso puede repetirse varias veces, por ejemplo, tres veces con tres trayectorias diferentes. Si después de un número preestablecido de repeticiones todavía no se pueden detectar embriones de planta aislados, se puede transmitir una señal de advertencia a un operador. La misma puede ser, por ejemplo, al menos una de una señal auditiva y una señal visual. Por lo tanto, se puede solicitar al operador que disponga un receptáculo adicional que contiene embriones de planta. El experto en la técnica también podrá automatizar esta etapa si así lo desea.
En lo anterior, la etapa de dirigir un medio gaseoso presurizado hacia el receptáculo puede implicar soplar el medio gaseoso presurizado hacia abajo en un ángulo sustancialmente recto con respecto a un plano definido por el fondo del receptáculo. Esto puede ser más eficiente para la ruptura de grupos de embriones de planta.
Una vez que ya no hay compartimentos libres en la bandeja, la bandeja puede reemplazarse. Si bien esto puede realizarse manualmente, preferiblemente se realiza usando una unidad de agarre para reemplazar la bandeja. Ventajosamente, la unidad de soplado y/o la unidad de agarre pueden montarse en el mismo brazo robótico que la unidad de recogida. Además, el movimiento de la unidad de soplado y/o la unidad de agarre se puede controlar controlando el brazo robótico. Adicional o alternativamente, la unidad de soplado y/o la unidad de agarre están integradas en la unidad de recogida.
Otro objetivo de la invención es dar a conocer un sistema más eficiente y/o preciso para recoger materia vegetal, tal como embriones de planta, y para recolectar la materia vegetal recogida en una bandeja que tiene al menos un compartimento. Este objetivo puede lograrse mediante un sistema según la invención, que comprende una superficie en donde puede estar dispuesto un receptáculo que contiene al menos un embrión de planta. El sistema comprende además un brazo robótico dotado de una unidad de recogida configurada para recoger un embrión de planta, en donde el brazo robótico es capaz de mover la unidad de recogida para recoger un embrión de planta del receptáculo, mover la unidad de recogida a una posición de confirmación predefinida para confirmar la recogida de un embrión de planta, y mover la unidad de recogida para depositar un embrión de planta recogido en un compartimento respectivo de la bandeja.
El sistema de la presente invención también comprende un sistema de cámara que comprende una cámara óptica, estando configurado dicho sistema para capturar una primera imagen óptica que es una imagen de al menos un embrión de planta dispuesto en un receptáculo, y para capturar una segunda imagen óptica en donde una parte asociada con el embrión de planta recogido no se solapa con una parte, en caso de estar presente, que está asociada con el receptáculo. El sistema de cámara comprende preferiblemente una única cámara para capturar la primera y segunda imágenes ópticas.
El sistema comprende un controlador configurado para detectar un embrión de planta aislado en la primera imagen óptica, controlar el brazo robótico para mover la unidad de recogida a una posición en donde la unidad puede recoger el embrión de planta aislado detectado, controlar la unidad de recogida para recoger el embrión de planta aislado detectado, controlar el brazo robótico para mover la unidad de recogida a una posición de confirmación predefinida, confirmar la presencia de un embrión de planta recogido en la segunda imagen óptica, controlar el brazo robótico y la unidad de recogida para depositar el embrión de planta recogido en un compartimento respectivo si el embrión de planta recogido es visible en la segunda imagen óptica, o controlar el brazo robótico para mover la unidad de recogida a una posición en donde es capaz de recoger un embrión de planta aislado adicional si ningún embrión de planta recogido es visible en la segunda imagen óptica.
El sistema descrito anteriormente es adecuado y/o está configurado para realizar el método de la invención.
El sistema puede comprender una primera fuente de luz configurada para emitir luz a través de la superficie desde un lado de la superficie opuesto a un lado de la superficie en donde se dispone o dispondrá el receptáculo, en donde el receptáculo está dispuesto entre el sistema de cámara y la fuente de luz, emitiendo preferiblemente dicha fuente de luz luz roja. Esto puede aumentar la visibilidad de los embriones de planta aislados, por ejemplo, aumentando el contraste de la imagen. La fuente de luz puede emitir luz roja, ya que se ha demostrado que aumenta ventajosamente la visibilidad del embrión de planta, que tiende a ser verde.
El sistema puede comprender además una segunda fuente de luz, en donde la unidad de recogida, cuando está en la posición de confirmación predefinida, está ubicada entre el sistema de cámara y una segunda fuente de luz que está configurada para emitir luz a la unidad de recogida, emitiendo preferiblemente dicha fuente de luz luz roja. Esto permite mejorar el contraste de un embrión de planta recogido.
La primera fuente de luz puede ser la segunda fuente de luz. En otras palabras, se usa una única fuente de luz para emitir luz al receptáculo y la unidad de recogida.
La superficie puede comprender una primera región transparente en donde se dispondrá el receptáculo y una segunda región transparente, separada de la primera región transparente, en donde la primera fuente de luz está configurada para emitir luz a través de la primera región transparente, y en donde la segunda fuente de luz está configurada para emitir luz a través de la segunda región transparente. La primera región transparente tiene sustancialmente el mismo tamaño que el receptáculo y el receptáculo se dispone en la misma. El receptáculo se dispone así en la primera región transparente, a través de la cual se ilumina el propio receptáculo. Debido a que la primera región transparente tiene sustancialmente el mismo tamaño que el receptáculo, poca o ninguna luz se transmite al sistema de cámara sin haber pasado a través del receptáculo. Esto puede resultar ventajoso, ya que una fuente de luz sin obstáculos fuera del receptáculo puede afectar negativamente a la primera imagen. La segunda región transparente puede ser mucho más pequeña, lo que resulta adecuado para iluminar el embrión de planta recogido, en caso de estar presente, cuando la unidad de recogida está en la posición de confirmación predeterminada.
La unidad de recogida puede comprender un par de pinzas adecuadas para recoger un embrión de planta aislado, en donde las pinzas forman parte parte de la unidad de recogida. Las pinzas adecuadas para recoger fragmentos de materia vegetal son conocidas en la técnica y resultarán familiares para el experto en la técnica. Las pinzas pueden ser, por ejemplo, pinzas accionadas neumáticamente, aunque el experto en la técnica conocerá alternativas.
La unidad de recogida puede moverse en una pluralidad de direcciones mediante el brazo robótico. Esto permite un movimiento muy preciso de la unidad de recogida, lo que hace posible recoger embriones de planta muy pequeños. Esto también permite el posicionamiento de la unidad de recogida de tal manera que un embrión de planta potencialmente recogido puede detectarse de manera adecuada y eficiente. Esto también puede ayudar a depositar el embrión de planta en el compartimento de la bandeja.
La unidad de recogida puede estar montada de manera pivotante en un extremo del brazo robótico para permitir el giro de la unidad de recogida con respecto al extremo del brazo robótico.
El sistema puede comprender además una unidad de soplado adecuada para dirigir un medio gaseoso presurizado al receptáculo. Como se describió anteriormente, en ausencia de embriones de planta aislados, esto puede emplearse para aislar embriones de planta de grupos de embriones de planta. La unidad de soplado está controlada preferiblemente por el controlador.
El sistema puede comprender además una unidad de agarre adecuada para agarrar la bandeja, ya que puede resultar necesario reemplazar periódicamente la bandeja cuando todos los compartimentos contienen un embrión de planta. Para hacer el proceso lo más eficiente posible, es deseable automatizar también este reemplazo de la bandeja. La unidad de agarre está controlada preferiblemente por el controlador.
La unidad de soplado y/o la unidad de agarre pueden montarse en el mismo brazo robótico que la unidad de recogida, y el movimiento de la unidad de soplado y/o la unidad de agarre puede controlarse controlando el brazo robótico, para hacer que el sistema sea lo más compacto posible. Esto es deseable, ya que cuando se toma una primera imagen óptica del receptáculo, una vista sin obstrucciones resulta ventajosa. La unidad de soplado y/o la unidad de agarre pueden incorporarse en la unidad de recogida.
La presente invención también da a conocer una unidad de recogida que está configurada como la unidad de recogida definida anteriormente.
La invención se explicará a continuación con más detalle mediante las figuras, en donde:
la Figura 1 muestra una vista superior que ilustra un receptáculo y una bandeja que se usan en la invención;
la Figura 2 es una vista lateral que ilustra un receptáculo, una bandeja y un brazo robótico que se usan en la invención;
la Figura 3 es un diagrama de bloques de un sistema según la invención;
la Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método según la invención;
la Figura 5 es una vista lateral de una realización de la unidad de recogida según la invención; y
las Figuras 6A-6E presentan diferentes vistas de la realización mostrada en la Figura 5.
En la Figura 1, se muestra una vista superior de un receptáculo 1 y una bandeja 3 que se usan en la invención, mientras que la Figura 2 muestra una vista lateral correspondiente. En la Figura 1, se ha omitido el brazo robótico y la unidad de recogida fijada en el mismo para ofrecer una vista clara. El receptáculo 1 contiene grupos 7 de materia vegetal, así como embriones 6 de planta aislados, flotando en un líquido adecuado. En adelante, se asumirá que los fragmentos de materia vegetal son embriones de planta, aunque el sistema y el método descritos a continuación también pueden ser adecuados para la recogida de otros tipos de fragmentos de materia vegetal.
La bandeja 3 puede comprender una pluralidad de compartimentos 4, representados como tubos de ensayo en la Figura 2. Cada compartimento 4 es adecuado para recibir un embrión de planta recogido respectivo. Si bien la bandeja 3 se muestra como una rejilla, los compartimentos 4 también pueden distribuirse de una manera diferente, y el número visualizado de compartimentos 4 no se considerará limitativo.
El receptáculo 1 se dispone en una superficie 5 de soporte, tal como una mesa, véase la Figura 2. La superficie 5 está dotada de una primera región transparente 2, ubicada debajo del receptáculo 1, y una segunda región transparente 2'. Las regiones transparentes 2 y 2' se indican con líneas discontinuas para dejar claro que dejan pasar a través de las mismas al menos parte de la luz emitida por una fuente de luz 9 que está dispuesta debajo de la superficie 5. En este caso, la fuente 9 de luz está realizada como una bombilla, aunque puede estar realizada como cualquier tipo de fuente de luz, preferiblemente, una luz de emisión roja, o como una combinación de fuentes de luz. La fuente 9 de luz, que preferiblemente emite luz roja, permite una detección eficiente de embriones aislados. Se prefiere el color rojo, ya que los embriones y otra materia vegetal tienden a ser verdes, y un mejor contraste puede facilitar la detección de embriones aislados.
Si bien el receptáculo 1 y las regiones transparentes 2, 2' se representan ambos con una forma rectangular, por supuesto, también son posibles otras formas. Además, el tamaño del receptáculo 1 y el tamaño de la región transparente 2 son preferiblemente sustancialmente iguales. Esto puede resultar ventajoso, ya que una fuente de luz sin obstáculos fuera del receptáculo 1 puede afectar negativamente a la captura de imágenes del receptáculo 1, lo que hace que la detección de embriones aislados sea más difícil.
La bandeja 3 se representa apoyada en una superficie 8 diferente. Sin embargo, la superficie 5 y la superficie 8 pueden formar parte de una única superficie. Además, aunque las superficies 5 y 8 se representan como rectangulares, también son posibles otras formas.
Una realización de un sistema según la invención comprende un bastidor estacionario con respecto al cual las superficies 5 y 8 pueden tener una posición fija. El sistema puede comprender además un brazo robótico 13 que tiene una unidad 14 de recogida montada en un extremo del mismo. La unidad 14 de recogida puede estar dotada de medios para recoger un embrión de planta, tal como, por ejemplo, pinzas 15. Mediante el brazo robótico 13, la unidad 14 de recogida puede trasladarse y girar para posicionarse con respecto a un embrión de planta que se va a recoger. En la Figura 5 se ilustra un ejemplo de una unidad de recogida.
El brazo robótico 13 y la unidad 14 de recogida están configurados de tal manera que un embrión de planta puede ser recogido del receptáculo 1 a partir de una posición detectada usando una imagen realizada por una cámara óptica 12. Además, el brazo robótico 13 puede controlarse para disponer la unidad 14 de recogida de manera que la presencia de un embrión de planta recogido puede verificarse sobre la región transparente 2' en una segunda imagen realizada por la cámara 12. El brazo robótico 13 también puede controlarse para disponer la unidad 14 de recogida de manera que el embrión de planta puede depositarse en uno de los compartimentos o tubos 4 de ensayo en la bandeja 3 en la superficie 8.
La Figura 3 ilustra un diagrama de bloques de una realización de un sistema según la presente invención. Este sistema puede comprender los componentes ilustrados en las Figuras 1 y 2. Un sistema 12 de cámara puede comprender múltiples cámaras. Preferiblemente, se usa una única cámara para capturar una primera y una segunda imagen óptica. La cámara o cámaras están montadas preferiblemente en el bastidor estacionario.
El brazo robótico 13 y la unidad 14 de recogida están controlados por un controlador 11, que también puede controlar el sistema 12 de cámara en caso necesario. Basándose en la primera y/o segunda imagen óptica, el controlador 11 controla el brazo robótico 13 para mover la unidad 14 de recogida a una posición deseada sobre la primera región transparente 2, que puede ser una posición para recoger un embrión aislado 6 del cual la posición y preferiblemente también la orientación se han determinado en la primera imagen óptica. El controlador 11 también puede controlar el brazo robótico 13 para mover la unidad 14 de recogida a una posición de confirmación predeterminada sobre la segunda región transparente 2', o a una posición sobre un compartimento 4 en la bandeja 3 en donde se puede depositar un embrión recogido. También pueden ser posibles otras posiciones, tales como, por ejemplo, una posición en donde una unidad 17 de agarre puede agarrar la bandeja 3, una posición a la que puede moverse la bandeja 3, y una posición en donde una nueva bandeja puede ser agarrada por la unidad 17 de agarre. La unidad 17 de agarre puede incorporarse en la unidad 14 de recogida.
La posición y la orientación de la unidad 14 de recogida pueden controlarse mediante el controlador 11 indirectamente, controlando el brazo robótico 13. La unidad 14 de recogida también puede controlarse directamente mediante el controlador 11. Por ejemplo, el giro de la unidad 14 de recogida puede controlarse controlando el brazo robótico 13 o controlando directamente la unidad 14 de recogida. Los brazos robóticos con unidades de recogida, así como los métodos para moverlos con precisión, son conocidos en la técnica anterior y, por lo tanto, el experto en la técnica conocerá varias maneras de controlar un brazo robótico de este tipo y la unidad de recogida.
La unidad 14 de recogida comprende unas pinzas 15 adecuadas para recoger un embrión de planta u otro fragmento de materia vegetal. Las pinzas 15 pueden controlarse mediante el controlador 11. Por ejemplo, las pinzas 15 pueden ser pinzas accionadas neumáticamente, y el controlador 11 puede controlar la apertura y el cierre de las pinzas 15 controlando uno o más cilindros neumáticos. El controlador 11 también puede controlar un soplador 16 que forma parte de una unidad de soplado, y que preferiblemente también forma parte de la unidad 14 de recogida. Un medio gaseoso presurizado, tal como aire, puede ser expulsado por el soplador 16, por ejemplo, entre las pinzas 15, en cuyo caso una pequeña cantidad de medio gaseoso puede ser expulsada, en caso necesario, para ayudar con la deposición del embrión de planta en un compartimento 4 en la bandeja 3. Además, el accionamiento neumático de las pinzas 15 y la fuente de medio gaseoso pueden formar parte de un único sistema. Sin embargo, estas últimas opciones no son necesarias. El experto en la técnica será capaz de evaluar en qué circunstancias sería útil esta configuración.
Si bien la palabra “ unidad de agarre” sugiere un agarre activo, y aunque el controlador 11 puede controlar la unidad 17 de agarre para agarrar la bandeja 3, esto no resulta necesario. La unidad 17 de agarre también puede realizarse como una unidad de agarre pasivo, tal como un gancho u otro órgano de agarre, que puede cooperar con la gravedad para agarrar la bandeja 3. En este último caso, el controlador 11 que controla el brazo robótico 13 y/o la unidad 14 de recogida puede ser suficiente para lograr el agarre de la bandeja 3.
El sistema 12 de cámara que comprende al menos una cámara se usa para capturar una primera imagen óptica que muestra el receptáculo 1 y una segunda imagen óptica para detectar un embrión recogido. Por ejemplo, una única cámara 12 puede fijarse a una cierta distancia sobre la superficie 5. La cámara lq2 se dispone preferiblemente de manera que puede capturar una imagen en donde el receptáculo 1 y la segunda región transparente 2' son ambos visibles sin necesidad de moverse. Sin embargo, aunque esta es una disposición eficiente, el experto en la técnica podrá imaginar disposiciones alternativas, por ejemplo, en las que una única cámara cambia de foco y/o posición o en las que se usan varias cámaras.
Ventajosamente, es posible que en la segunda imagen óptica, que permite que el sistema determine si un embrión fue realmente recogido, el receptáculo 1 también sea visible. Si este es el caso, y si la segunda imagen óptica muestra que no se recogió ningún embrión, también es posible detectar la ubicación de un embrión aislado adicional a partir de la segunda imagen óptica, lo que permite que la unidad 14 de recogida recoja un embrión adicional sin tener que depender de la primera imagen óptica nuevamente (ya que la acción de recogida puede haber cambiado la ubicación de los embriones) o requerir la captura de una primera imagen óptica adicional. En otras realizaciones, cuando el receptáculo 1 también se captura en la segunda imagen óptica, se puede usar una única imagen óptica para detectar embriones aislados 6 y para confirmar la presencia de un embrión recogido agarrado por las pinzas 15.
La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método según la invención. Más en particular, el método representado en la Figura 4 puede usarse con el sistema representado en la Figura 3.
En la etapa S1, se disponen un receptáculo y una bandeja. Ambos pueden reemplazarse mientras se realiza el método. Es posible reemplazar el receptáculo, una vez que los embriones aislados ya no se pueden observar o soplar para separarlos de los grupos, y la bandeja, una vez que un embrión está presente en cada compartimento. Si bien en la realización que se ilustra en este caso el reemplazo de la bandeja, mediante el uso de una unidad de agarre que está unida a la unidad de recogida, está automatizado y el reemplazo del receptáculo no lo está, reemplazar la bandeja también puede realizarse manualmente y el proceso de reemplazar el receptáculo también puede automatizarse. El experto en la técnica podrá determinar, dependiendo de las circunstancias y el coste, si alguno de estos dos procesos se automatizará.
En la etapa S2, se captura una primera imagen óptica del receptáculo. Preferiblemente, se puede ver todo el receptáculo en esta primera imagen óptica. Para lograr esto, la primera imagen óptica se captura preferiblemente cuando la unidad de recogida se aleja del área entre la cámara que captura la primera imagen óptica y el propio receptáculo.
En la etapa S3, se determina si se puede ver al menos un embrión aislado en la primera imagen óptica. El experto en la técnica estará familiarizado con algoritmos que son capaces de hacer esto, ya que la detección de la presencia de embriones aislados es conocida del estado de la técnica. Para mejorar la precisión de la detección, el receptáculo se ilumina preferiblemente desde abajo, tal como se muestra en la Figura 1, preferiblemente, mediante una fuente de luz que emite luz roja, para mayor contraste.
La imagen del embrión aislado puede compararse con criterios predeterminados, que comprenden características tales como tamaño, forma, color. Si la imagen del embrión no cumple estos criterios, el embrión puede desecharse y se selecciona un siguiente embrión aislado.
Si se detecta al menos un embrión aislado en la etapa S3, la unidad de recogida se mueve, en la etapa S4, hacia el receptáculo, en donde puede disponerse sobre la ubicación del embrión seleccionado. Una vez así dispuesta la unidad de recogida, se puede realizar una acción de recogida (S5), en donde, por ejemplo, las pinzas se cierran alrededor del embrión y agarran el embrión por su tallo. Para hacer esto posible, resulta ventajoso detectar no solo la presencia y la posición de embriones aislados en la primera imagen óptica en la etapa S3, sino detectar también la orientación de un embrión seleccionado. En la etapa S4, el movimiento de la unidad de recogida puede no solo servir para disponerla sustancialmente sobre un embrión seleccionado para ser recogido, sino que también puede comprender un elemento de giro (de la unidad de recogida como un conjunto, o solo un elemento, p. ej., las pinzas) para hacer posible recoger el embrión en la etapa S5.
Una vez que se ha realizado la acción de recogida, la unidad de recogida puede moverse, en la etapa S6, a la posición de confirmación predeterminada sobre la segunda región transparente 2' para confirmar si un embrión fue realmente recogido en la etapa S5. Ventajosamente, la unidad de recogida no solo se mueve lateralmente para esta etapa, sino que también gira, de manera que una cámara puede obtener una vista sin obstrucciones de la posición en donde se ubicaría el embrión, en caso de estar presente. Generalmente, esto sería posible mediante un giro de las pinzas que dispone las pinzas en un plano esencialmente horizontal. A continuación, se captura una segunda imagen óptica en la etapa S7. La fuente de luz mejora la precisión, ya que el embrión, en caso de estar presente, obstruirá parte de la luz que va desde la fuente de luz a la cámara. Por lo tanto, la presencia de un embrión puede detectarse, por ejemplo, determinando si la sombra de un embrión está presente en la segunda imagen óptica capturada en la etapa S7.
La cámara que captura la segunda imagen óptica puede ser la misma cámara que captura la primera imagen óptica. De hecho, la segunda imagen óptica, que se toma cuando la unidad de recogida está en la posición de confirmación predeterminada y, por lo tanto, es probable que no obstruya la vista del receptáculo desde la cámara, también puede usarse como la primera imagen óptica en una etapa posterior S2. Sin embargo, en caso necesario, puede tener lugar un reenfoque de la cámara entre la captura de la primera imagen óptica y la segunda imagen óptica, en cuyo caso la segunda imagen óptica probablemente no será adecuada para usarse como una primera imagen óptica posterior. También pueden usarse cámaras separadas.
Si se confirma una recogida correcta en la etapa S8, la unidad de recogida puede moverse hacia la bandeja y depositar el embrión en un compartimento de la bandeja. El experto en la técnica estará familiarizado con diversas maneras de lograr la etapa de deposición. Si se usan pinzas, simplemente abrir las pinzas puede resultar suficiente. Dado que los embriones aún pueden tener algún medio unido a los mismos y, por lo tanto, pueden estar pegajosos, también es posible aplicar una pequeña ráfaga de aire presurizado para depositar el embrión en caso necesario. Después de depositar el embrión en la etapa S9, el método puede repetirse volviendo a la etapa S2.
Si no se detecta el embrión en la segunda imagen óptica en la etapa S8, la unidad de recogida se mueve de vuelta al receptáculo para recoger un embrión posterior en la etapa S4. También puede ser posible que el embrión posterior sea el mismo embrión que no se recogió correctamente en primer lugar. La ubicación del embrión a recoger puede detectarse a partir de la segunda imagen óptica. Alternativamente, el método puede repetirse a partir de la etapa S2, y comenzar con la captura de una nueva primera imagen óptica, preferiblemente, antes de que la unidad de recogida se mueva de vuelta, para obtener una vista sin obstrucciones del receptáculo.
Volviendo a la etapa S3, si no se detecta un embrión de planta aislado en la primera imagen óptica, esto puede deberse a que todos los embriones del receptáculo están agrupados en al menos un grupo de embriones. Para poder gestionar esto, el sistema según la invención puede comprender una unidad de soplado, y en la etapa S4', esta unidad de soplado se mueve a lo largo de una primera trayectoria predefinida mientras sopla un medio gaseoso presurizado, p. ej., aire, hacia abajo, hacia el receptáculo. Esto puede romper al menos uno de los grupos hasta la medida en que los embriones aislados de nuevo estén presentes en el receptáculo. Para ver si la unidad de soplado que se mueve a lo largo de la trayectoria predeterminada tuvo este resultado deseado, se puede capturar una primera imagen óptica adicional del receptáculo, preferiblemente, después de que la unidad de soplado se mueve a una posición en donde no impide la vista desde la cámara del receptáculo, y la presencia de embriones aislados se puede detectar en esta imagen capturada. Si se detecta un embrión aislado, el proceso continúa desde la etapa S4. En caso contrario, la unidad de soplado puede moverse a lo largo de una trayectoria predeterminada que es preferiblemente diferente de la primera trayectoria predeterminada, repitiendo la etapa S4'. Si después de un cierto número de repeticiones de este proceso, por ejemplo, 3 repeticiones, no se detectan embriones aislados en el receptáculo, el sistema puede configurarse para enviar una señal a un usuario, que luego puede reemplazar el receptáculo.
Las Figuras 5 y 6A-6E muestran varias vistas y secciones transversales de una realización de una unidad de recogida según la invención. En estas figuras, los números de referencia similares se refieren a elementos similares.
La Figura 5 es una vista frontal de la unidad 14 de recogida que muestra la unidad 17 de agarre más claramente. La unidad de agarre comprende un cilindro 171 que puede mover un pistón 172 a través del accionamiento de unos vástagos 172' de pistón. El pistón 172 está conectado a un elemento 175 de agarre principal. También se disponen elementos 174 de soporte que están unidos a elementos 173 de agarre secundarios. Al accionar el cilindro 171, el pistón 172 y el elemento 175 de agarre principal se pueden mover contra los elementos 173 de agarre secundarios, tal como puede observarse en la Figura 6B, agarrando un borde de una bandeja dispuesta en el espacio entre los elementos 173, 175. En la realización mostrada, el cilindro 171 es un cilindro neumático, controlado a través de un suministro 176 de aire. Por supuesto, también son posibles otros medios para accionar la unidad de agarre.
La Figura 6A muestra una vista superior de la unidad 14 de recogida. La Figura 6B muestra una sección transversal a través de la línea A en la Figura 6A, mientras que la Figura 6C muestra una sección transversal a través de la línea B. La Figura 6B muestra una sección transversal a través del cilindro 171, el pistón 172, el elemento 172 de agarre principal y los elementos 173 de agarre secundarios. Una abertura es visible entre los elementos 173, 175 de agarre principales y secundarios, en donde el borde de una bandeja puede ser agarrado.
La Figura 6C es una sección transversal de la unidad 14 de recogida, específicamente. Más en particular, esta figura muestra pasos 168 de aire a través de la unidad 15 de recogida que pueden usarse ya sea para la función de soplado descrita anteriormente o, en caso necesario, para depositar un embrión que está unido a las pinzas 15. El aire puede suministrarse a través de una abertura 167 de suministro de aire y luego puede soplarse a través de los pasos 168.
La Figura 6D es la misma vista que se muestra en la Figura 5. En la misma, se indica una línea C, en donde la Figura 6E es una sección transversal a través de esta línea. La abertura 167 de suministro de aire para la unidad de recogida también se indica en esta caso, del mismo modo que los elementos que comprenden los pasos 168 de aire. En esta figura, también se pueden ver las pinzas 15 que se usan para recoger el embrión.
La Figura 6E es una sección transversal en la que el funcionamiento de las pinzas 15 puede observarse con más detalle. Las pinzas 15 en esta realización son accionadas neumáticamente por medio de un cilindro 150 de doble acción, aunque también son posibles alternativas. Unos canales 151 y 152 de suministro de aire pueden usarse para cerrar y abrir las pinzas 15, respectivamente, suministrando un medio gaseoso presurizado adecuado.
Se muestra un tornillo 155 de ajuste que permite el posicionamiento de los bloques 153, 154 de soporte. El espacio entre los bloques 153, 154 determina el ángulo o carrera máximos de las pinzas 15.
La realización descrita anteriormente se incluye solo con fines ilustrativos. El experto en la técnica podrá contemplar equivalentes para muchas de las características mencionadas anteriormente, y el alcance de las reivindicaciones no se limita a las características específicas mencionadas anteriormente.
Claims (1)
- REIVINDICACIONESi.Un método para recoger y recolectar embriones de planta, que comprende las siguientes etapas:capturar una primera imagen óptica que es una imagen de al menos un embrión de planta, dispuesto en un receptáculo (S1);detectar un embrión de planta aislado en la primera imagen óptica capturada (S3); controlar un brazo robótico (13) que tiene una unidad (14) de recogida montada en el mismo para mover la unidad de recogida a una posición en donde es capaz de recoger el embrión (S4) de planta aislado;realizar una acción de recogida para recoger el embrión de planta aislado usando la unidad (S5) de recogida;controlar el brazo robótico (13) para mover la unidad (14) de recogida a una posición (S6) de confirmación predefinida,capturar una segunda imagen óptica en donde una parte asociada con el embrión de planta recogido no se solapa con una parte, en caso de estar presente, asociada con el receptáculo (S7); confirmar la presencia de un embrión de planta recogido en la segunda imagen óptica (S8); controlar el brazo robótico (13) para mover la unidad (14) de recogida para depositar el embrión de planta recogido en un compartimento (4) respectivo en una bandeja (3) que comprende al menos un compartimento, si el embrión de planta recogido es visible en la segunda imagen óptica (S9), o controlar el brazo robótico para mover la unidad de recogida a una posición en donde es capaz de recoger un embrión de planta aislado adicional, si ningún embrión de planta recogido es visible en la segunda imagen óptica.2. El método según la reivindicación 1, en donde el receptáculo (1) es visible en la segunda imagen óptica, comprendiendo además el método detectar el embrión de planta aislado adicional de la segunda imagen óptica, o comprendiendo además el método detectar el embrión de planta aislado adicional de la primera imagen óptica.3. El método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende capturar una nueva primera imagen óptica para la detección de un embrión de planta a recoger a continuación cuando la unidad (14) de recogida no obstruye una vista del receptáculo (1) en la nueva primera imagen óptica, en donde dicha nueva primera imagen óptica se captura preferiblemente cuando la unidad (14) de recogida está en la posición para depositar un embrión de planta recogido o se mueve hacia la misma.4. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende usar una misma cámara óptica (12) para obtener la primera y la segunda imágenes ópticas, en donde la cámara óptica (12) realiza una función de zoom antes de registrar la segunda imagen óptica.5. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha detección de un embrión de planta aislado o dicha detección de un embrión de planta aislado adicional comprende:encontrar un embrión de planta aislado en la primera o la segunda imágenes ópticas; comparar al menos uno de un tamaño, color y forma con criterios predeterminados; determinar que el embrión de planta aislado debe ser recogido si dicho al menos uno de un tamaño, una orientación, color y forma cumple los criterios predeterminados.6. El método según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende controlar el brazo robótico (13) para girar la unidad (14) de recogida durante y/o después de un movimiento a la posición de confirmación predefinida, para permitir una mejor vista del embrión de planta recogido, en caso de estar presente.7. El método según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente una etapa de detectar una orientación del embrión de planta aislado o del embrión de planta aislado adicional en la primera y/o segunda imágenes ópticas, y orientar la unidad (14) de recogida en consecuencia antes de realizar la acción de recogida.8. El método según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende, si no se detecta ningún embrión de planta aislado en la primera y/o segunda imágenes ópticas, mover una unidad (16) de soplado a lo largo de una trayectoria preestablecida mientras se dirige un medio gaseoso presurizado, tal como aire, hacia el receptáculo.9. El método según la reivindicación 8, que comprende, después de la etapa de mover la unidad (16) de soplado a lo largo de una trayectoria preestablecida,mover la unidad (16) de soplado a una posición en donde se puede obtener una nueva primera o segunda imágenes ópticas con una vista sustancialmente sin obstrucciones del receptáculo (1); y detectar si hay embriones de planta aislados en el receptáculo (1) usando la primera y/o segunda imágenes ópticas;comprendiendo además preferiblemente el método, si no se detectan fragmentos aislados en la última etapa, mover la unidad (16) de soplado a lo largo de una trayectoria preestablecida diferente mientras se dirige el medio gaseoso presurizado hacia el receptáculo (1).El método según cualquiera de las reivindicaciones 8-9, que comprende, si no se detectan fragmentos aislados, una etapa de transmitir una señal de advertencia a un operador, y/o en donde la etapa de dirigir el medio gaseoso presurizado hacia el receptáculo (1) implica soplar el medio gaseoso presurizado hacia abajo en un ángulo sustancialmente recto con respecto a un plano definido por el fondo del receptáculo (1).El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, una vez que ya no hay ningún compartimento (4) libre en la bandeja (3), reemplazar la bandeja (3), comprendiendo además preferiblemente el método usar una unidad (17) de agarre para reemplazar la bandeja (3); y/o en donde la unidad (16) de soplado y/o la unidad (17) de agarre se montan en el mismo brazo robótico (13) que la unidad (14) de recogida y en donde el movimiento de la unidad (16) de soplado y/o la unidad (17) de agarre se controla controlando el brazo robótico (13).Un sistema para recoger embriones de planta y para recolectar los embriones de planta recogidos en una bandeja (3) que tiene al menos un compartimento (4), que comprende:una superficie en donde puede estar dispuesto un receptáculo (1) que contiene al menos un embrión de planta, tal como un embrión de planta;un brazo robótico (13) dotado de una unidad (14) de recogida configurada para recoger un embrión de planta, en donde el brazo robótico (13) es capaz de mover la unidad (14) de recogida para recoger un embrión de planta del receptáculo (1), mover la unidad de recogida una posición de confirmación predefinida para confirmar la recogida de un embrión de planta, y mover la unidad (14) de recogida para depositar un embrión de planta recogido en una bandeja (3) que comprende al menos un compartimento (4) adecuado para recibir el embrión de planta recogido;un sistema (12) de cámara que comprende una cámara óptica, estando configurado dicho sistema para capturar una primera imagen óptica que es una imagen de al menos un embrión de planta dispuesto en un receptáculo (1), y para capturar una segunda imagen óptica en donde una parte asociada con el embrión de planta recogido no se solapa con una parte, en caso de estar presente, que está asociada con el receptáculo; yun controlador (11) configurado para:detectar un embrión de planta aislado en la primera imagen óptica;controlar el brazo robótico (13) para mover la unidad (14) de recogida a una posición en donde la unidad puede recoger el embrión de planta aislado detectado;controlar la unidad (14) de recogida para recoger el embrión de planta aislado detectado; controlar el brazo robótico (13) para mover la unidad (14) de recogida a una posición de confirmación predefinida;confirmar la presencia de un embrión de planta recogido en la segunda imagen óptica; controlar el brazo robótico (13) y la unidad (14) de recogida para depositar el embrión de planta recogido en un compartimento (4) respectivo si el embrión de planta recogido es visible en la segunda imagen óptica, o controlar el brazo robótico (13) para mover la unidad (14) de recogida a una posición en donde es capaz de recoger un embrión de planta aislado adicional si ningún embrión de planta recogido es visible en la segunda imagen óptica;en donde la unidad (14) de recogida comprende preferiblemente un par de pinzas (15) adecuadas para recoger un embrión de planta aislado, formando parte dichas pinzas de la unidad (14) de recogida, en donde las pinzas son preferiblemente pinzas accionadas neumáticamente.El sistema según la reivindicación 12, que comprende además:una primera fuente (9) de luz configurada para emitir luz a través de la superficie (5) desde un lado de la superficie opuesto a un lado de la superficie en donde se dispone o dispondrá el receptáculo (1), en donde el receptáculo (1) está dispuesto entre el sistema (12) de cámara y la fuente (9) de luz, emitiendo preferiblemente dicha fuente de luz luz roja; y/ouna segunda fuente de luz, en donde la unidad de recogida, cuando está en la posición de confirmación predefinida, está ubicada entre el sistema (12) de cámara y una segunda fuente de luz que está configurada para emitir luz a la unidad de recogida, emitiendo preferiblemente dicha fuente de luz luz roja, en donde la primera fuente de luz es preferiblemente la segunda fuente de luz; en donde, preferiblemente:la superficie (5) comprende una primera región transparente (2) en donde se dispondrá el receptáculo (1) y una segunda región transparente (2'), separada de la primera región transparente, en donde la primera fuente (9) de luz está configurada para emitir luz a través de la primera región transparente (2), y en donde la segunda fuente de luz está configurada para emitir luz a través de la segunda región transparente (2'), en donde la fuente (9) de luz está realizada preferiblemente como una superficie iluminada cubierta por una máscara con dos ventanas en donde una de las ventanas tiene sustancialmente el mismo tamaño que el receptáculo (1) y el receptáculo (1) está dispuesto en la misma.14. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 12-13, que comprende además:una unidad (16) de soplado adecuada para dirigir un medio gaseoso presurizado al receptáculo (1), en donde la unidad (16) de soplado está controlada preferiblemente por el controlador (11); y/o una unidad (17) de agarre adecuada para agarrar la bandeja (3), en donde la unidad (17) de agarre está controlada preferiblemente por el controlador;en donde, preferiblemente:la unidad (16) de soplado y/o la unidad (17) de agarre están montadas en el mismo brazo robótico (13) que la unidad (14) de recogida, y en donde el movimiento de la unidad (16) de soplado y/o la unidad (17) de agarre se controla controlando el brazo robótico (13), y/o en donde la unidad (16) de soplado y/o la unidad (17) de agarre están incorporadas en la unidad (14) de recogida.15. Una unidad (14) de recogida estando configurada como la unidad de recogida definida en cualquiera de las reivindicaciones 12-14.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2017599A NL2017599B1 (en) | 2016-10-10 | 2016-10-10 | Method and system for picking up and collecting plant matter |
| PCT/NL2017/050658 WO2018070866A1 (en) | 2016-10-10 | 2017-10-06 | Method and system for picking up and collecting plant matter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2978160T3 true ES2978160T3 (es) | 2024-09-06 |
Family
ID=57796908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES17791182T Active ES2978160T3 (es) | 2016-10-10 | 2017-10-06 | Método y sistema para recoger y recolectar embriones de planta |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11641803B2 (es) |
| EP (1) | EP3523619B1 (es) |
| CN (1) | CN110114653B (es) |
| BR (1) | BR112019007302B1 (es) |
| CA (1) | CA3039949A1 (es) |
| DK (1) | DK3523619T3 (es) |
| ES (1) | ES2978160T3 (es) |
| FI (1) | FI3523619T3 (es) |
| NL (1) | NL2017599B1 (es) |
| WO (1) | WO2018070866A1 (es) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210120739A1 (en) * | 2018-08-31 | 2021-04-29 | Abundant Robotics, Inc. | Multiple Channels for Receiving Dispensed Fruit |
| JP7204513B2 (ja) * | 2019-02-13 | 2023-01-16 | 株式会社東芝 | 制御装置及びプログラム |
| US11526997B2 (en) * | 2019-12-21 | 2022-12-13 | Verdant Robotics, Inc. | Targeting agricultural objects to apply units of treatment autonomously |
| CN112243698B (zh) | 2020-10-22 | 2021-08-13 | 安徽农业大学 | 一种基于多传感器融合技术的核桃自动化采摘及收集方法 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001013702A2 (en) * | 1999-08-23 | 2001-03-01 | Weyerhaeuser Company | An embryo delivery system for manufactured seeds |
| US6351690B1 (en) * | 2000-01-21 | 2002-02-26 | Virologic, Inc. | Automated method and system for performing antiviral drug susceptibility and resistance testing |
| US7530197B2 (en) * | 2003-06-30 | 2009-05-12 | Weyerhaeuser Co. | Automated system and method for harvesting and multi-stage screening of plant embryos |
| CA2484533C (en) * | 2003-11-25 | 2008-12-02 | Weyerhaeuser Company | Systems and method of embryo delivery for manufactured seeds |
| CA2486311C (en) * | 2003-11-26 | 2008-08-12 | Weyerhaeuser Company | Vacuum pick-up device with mechanically assisted release |
| US8553737B2 (en) * | 2007-12-17 | 2013-10-08 | Oclaro Photonics, Inc. | Laser emitter modules and methods of assembly |
| DE102010002317B4 (de) * | 2010-02-24 | 2018-06-14 | Apologistics Gmbh | System und Verfahren zur Vereinzelung und Kommissionierung von Artikeln |
| US9437005B2 (en) * | 2011-07-08 | 2016-09-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Information processing apparatus and information processing method |
| US9827054B2 (en) * | 2014-03-14 | 2017-11-28 | Synaptive Medical (Barbados) Inc. | Intelligent positioning system and methods therefore |
| US10119108B2 (en) * | 2013-08-01 | 2018-11-06 | Sartorius Stedim Biotech Gmbh | Manufacturing within a single-use container |
| CN103749045B (zh) * | 2014-02-18 | 2015-06-03 | 福州大学 | 一种光机电式播种机 |
| WO2016036697A1 (en) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | Progyny, Inc. | Methods of detecting embryo mosaicism |
| CN105523222A (zh) * | 2014-10-22 | 2016-04-27 | 深圳富泰宏精密工业有限公司 | 整列机构 |
| CN104438095A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-03-25 | 杭州郝姆斯食品有限公司 | 一种自动分拣出货设备及分拣出货的方法 |
| CN204448619U (zh) * | 2014-12-23 | 2015-07-08 | 中国农业大学 | 一种种子实时在线分选装置 |
| WO2016148905A1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-09-22 | President And Fellows Of Harvard College | Flim for differentiating old and young oocytes |
| NL2014637B1 (nl) * | 2015-04-14 | 2016-12-16 | Rijk Zwaan Zaadteelt En Zaadhandel Bv | Systeem en werkwijze voor het zaaien van zaden. |
| US10552951B2 (en) * | 2015-06-16 | 2020-02-04 | Growtonix, LLC | Autonomous plant growing systems |
-
2016
- 2016-10-10 NL NL2017599A patent/NL2017599B1/nl active
-
2017
- 2017-10-06 WO PCT/NL2017/050658 patent/WO2018070866A1/en not_active Ceased
- 2017-10-06 EP EP17791182.3A patent/EP3523619B1/en active Active
- 2017-10-06 BR BR112019007302-7A patent/BR112019007302B1/pt active IP Right Grant
- 2017-10-06 DK DK17791182.3T patent/DK3523619T3/da active
- 2017-10-06 ES ES17791182T patent/ES2978160T3/es active Active
- 2017-10-06 FI FIEP17791182.3T patent/FI3523619T3/fi active
- 2017-10-06 CA CA3039949A patent/CA3039949A1/en active Pending
- 2017-10-06 CN CN201780076372.4A patent/CN110114653B/zh active Active
-
2019
- 2019-04-08 US US16/377,794 patent/US11641803B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112019007302A8 (pt) | 2022-05-17 |
| FI3523619T3 (fi) | 2024-03-28 |
| NL2017599B1 (en) | 2018-04-16 |
| US11641803B2 (en) | 2023-05-09 |
| DK3523619T3 (da) | 2024-03-18 |
| CN110114653A (zh) | 2019-08-09 |
| BR112019007302B1 (pt) | 2023-03-07 |
| WO2018070866A1 (en) | 2018-04-19 |
| US20190281765A1 (en) | 2019-09-19 |
| BR112019007302A2 (pt) | 2019-07-02 |
| CN110114653B (zh) | 2022-12-16 |
| WO2018070866A8 (en) | 2019-05-16 |
| EP3523619B1 (en) | 2024-02-28 |
| EP3523619A1 (en) | 2019-08-14 |
| CA3039949A1 (en) | 2018-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2978160T3 (es) | Método y sistema para recoger y recolectar embriones de planta | |
| CN101772300B (zh) | 种子分拣器 | |
| US10999978B2 (en) | System and method for sowing seeds | |
| ES3037287T3 (en) | Crop harvesting robot | |
| US6354770B1 (en) | Upstream engaging fluid switch for serial conveying | |
| CN112505042B (zh) | 生物样本成像设备 | |
| NO335683B1 (no) | Automatisert system og metode for innhøsting og flertrinnsscreening av plante-embryoer | |
| ES2949657T3 (es) | Sistemas automatizados para extraer muestras de tejido de semillas y procedimientos relacionados | |
| CN106605259A (zh) | 用于对种子进行成像和定向的系统以及使用方法 | |
| US20150135585A1 (en) | Apparatus for non-destructive testing of a seed | |
| PL228904B1 (pl) | System do automatycznej skaryfikacji i oceny żywotności nasion oraz sposób automatycznej skaryfikacji i oceny żywotności nasion | |
| SE526768C2 (sv) | System och förfarande för embryotransport för tillverkade frön | |
| HK40005138A (en) | Method and system for picking up and collecting plant matter | |
| JP4002954B2 (ja) | 播種装置 | |
| JP6108572B2 (ja) | 生体サンプル用の凍結アリコータのためのマシンビジョンシステム | |
| US20170339856A1 (en) | Plant Propagule Root-Growing Device | |
| CZ34030U1 (cs) | Zařízení k třídění krytokořenných sazenic lesních dřevin | |
| CZ2020197A3 (cs) | Způsob třídění krytokořenných sazenic lesních dřevin | |
| BRPI0811990B1 (pt) | A method for determining whether a seed exhibits a desired phenotype, a system for separating a plurality of seeds based on identified seed phenotypes, and a method for determining whether individual seeds within a plurality of seeds exhibit a desired phenotype |