用于移动自动大量释放昆虫的系统和方法与流程

用于移动自动大量释放昆虫的系统和方法
1.本技术是国际申请日为2018年1月18日、中国申请号为201880001567.7、发明名称为“用于移动自动大量释放昆虫的系统和方法”的发明专利申请的分案申请。


背景技术：

2.除南极洲外的所有大陆都遭受蚊子瘟疫的灾祸。用于控制蚊子种群的各种技术涉及产生不育的雄性昆虫以释放到野外以与当地雌性交配。这些技术需要用于将饲养的昆虫释放到野外的系统。


技术实现要素：

3.在一个实施例中，本公开的系统可以包括：昆虫存储装置，其限定一个或多个内部隔室以存储昆虫群体；用于装载昆虫存储装置的装载机构；昆虫释放装置，其联接到装载机构并配置成从昆虫存储装置中的昆虫群体将一个或多个昆虫释放到环境中。
4.本公开的另一个实施例可以包括：管，其限定用于储存蚊子的一个或多个隔室；装载机构，其配置为重新定位一个或多个隔室；鼓风机，其定位为向管的一部分施加空气压力以迫使蚊子离开管；处理器，其通信地联接到装载机构和鼓风机，并配置成控制装载机构和风扇。
5.本公开的另一个实施例可以包括一种方法，包括：从位置传感器接收位置信号；从检测昆虫释放速率的传感器接收速率信号；基于位置信号和速率信号控制装载机构和昆虫释放装置，以将昆虫群体从昆虫释放装置释放到环境中。
6.提及这些说明性示例不是为了限制或限定本公开的范围，而是提供示例以帮助理解本公开。在具体实施方式中讨论了说明性示例，其提供了进一步的描述。通过查阅本说明书，可以进一步理解各种示例提供的优点。
附图说明
7.在说明书的其余部分中更具体地阐述了完整且可行的公开内容。说明书参考以下附图。
8.图1示出了根据本公开的实施例的用于移动自动大量释放昆虫的说明性系统。
9.图2a示出了根据本公开的实施例的用于移动自动大量释放昆虫的另一说明性系统。
10.图2b示出了根据本公开的实施例的用于移动自动大量释放昆虫的另一说明性系统。
11.图3示出了根据本公开的实施例的用于移动自动大量释放昆虫的另一说明性系统。
12.图4是根据本公开的实施例的用于移动自动大量释放昆虫的方法的流程图。
具体实施方式
13.现在将详细参考各种和可替代的说明性实施例和附图。每个示例是以解释的方式提供的，而不是作为限制。对于本领域技术人员显而易见的是，可以进行修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以用在另一个实施例中以产生又一个实施例。因此，本公开旨在包括落入所附权利要求及其等同物的范围内的修改和变型。
14.自动大量释放昆虫的说明性示例
15.商业饲养计划可以饲养改良的蚊子用于控制当地的蚊子种群。例如，饲养计划可以设计具有期望性状的蚊子。这些期望的性状可以包括不育(或者缺乏产生可存活后代的能力)并且能够与相同物种的野生型昆虫竞争。在一些实施例中，饲养的昆虫可以是雄性昆虫，例如，能够与该区域中的野生蚊子竞争以交配伴侣的不育雄性蚊子。其他期望的性状可包括例如寿命，尺寸，飞行能力和/或耐热性。一旦饲养完，这些改良的蚊子必须释放到野外，与当地的蚊子竞争交配伴侣。本公开的实施例提供用于释放昆虫的系统和方法。
16.本公开的一个说明性实施例包括昆虫存储装置，装载机构和昆虫释放装置。在说明性实施例中，昆虫存储装置是具有多个内部分隔器的管。每个分隔器在管内形成封闭区域。这些封闭区域可用于储存昆虫，例如一种或多种蚊子。
17.该说明性实施例还包括装载机构，该装载机构移动多个分隔器以将隔室暴露于开口以允许昆虫飞出昆虫存储装置。例如，在说明性实施例中，多个分隔器中的每一个可以互连，并且装载机构可以包括电动机或螺线管，其配置成向前或向后移动分隔器。在说明性实施例中，装载机构将由分隔器产生的腔室定位成与管中的开口相对(例如，腔室定位成使得其打开)。该开口与昆虫释放装置相对。在说明性实施例中，昆虫释放装置包括风扇，该风扇构造成将空气吹过由分隔器形成的外壳并吹出开口。这迫使昆虫(例如蚊子)离开开口以将它们释放到环境中。此外，在一些实施例中，装载机构包括料斗，料斗包括多个昆虫存储装置(例如，管)。在这样的实施例中，装载机构可以被配置为顺序地装载多个昆虫存储装置。
18.在说明性实施例中，装载机构(例如，电动机或螺线管)和昆虫释放装置(例如，风扇)均由处理器控制。处理器配置成改变装载机构的移动速率和由风扇移动的空气量。
19.在说明性实施例中，处理器还联接到一个或多个传感器。例如，在一个实施例中，一个或多个传感器包括位置传感器(例如，gps，agps或glonass接收器)，其被配置为确定昆虫释放系统的当前位置。处理器可以部分地基于这些信号来控制装载机构和昆虫释放装置的操作。此外，在一些实施例中，处理器联接到一个或多个附加传感器，其配置成确定昆虫释放速率或已释放的昆虫数量。处理器还可以部分地基于这些信号来控制装载机构和昆虫释放装置的操作。例如，处理器可以被预编程为在特定位置释放一定数量的昆虫。此外，在一些实施例中，处理器可以被预编程为以已知间隔释放一定数量的昆虫。
20.在一些实施例中，整个昆虫释放系统可以装配在车辆上，例如汽车，卡车，船或飞机(例如，飞机，直升机或无人机)。此外，在一些实施例中，整个昆虫释放系统可以安装到无人机上，该无人机被配置成飞行到某些位置并释放预定数量的蚊子。在其他实施例中，昆虫释放系统可以配置成由人携带(例如，在背包中)或安装到自行车上。
21.提及这些说明性示例不是为了限制或限定本公开的范围，而是提供示例以帮助理解本公开。在具体实施方式中讨论了说明性示例，其提供了进一步的描述。通过查阅本说明书，可以进一步理解各种示例提供的优点。
22.自动大量释放昆虫的说明性系统
23.图1显示了用于自动大量释放昆虫的说明性释放系统100。如图1所示，释放系统100包括处理器102，存储器104，传感器106，昆虫存储器108，装载机构110和释放装置112。
24.如图1所示，处理器102可以包括微处理器，数字信号处理器(dsp)，专用集成电路(asic)，现场可编程门阵列(fpga)和状态机中的一个或多个。这种处理器还可以包括可编程电子设备，例如plc，可编程中断控制器(pic)，可编程逻辑器件(pld)，可编程只读存储器(prom)，电子可编程只读存储器(eprom或eeprom)或其他类似设备。
25.处理器102可以包括存储器104或与存储器104通信，存储器104可以包括例如rom、ram、asic、软盘、cd-rom、磁盘、存储器芯片、配置的处理器、所有光学介质、所有磁带或包括可执行程序代码的其他磁介质。存储器104可以包括机器可读程序代码，其由处理器102执行以执行功能，例如用于位置检测或用于控制昆虫的释放。此外，处理器102可以将数据(例如，从传感器106记录的数据)存储在存储器104中。
26.在一些实施例中，处理器102可以联接到用户接口设备。在一些实施例中，用户接口设备可以包括控制盒，例如具有用户接口设备(例如按钮，滑动器，触摸板，触摸屏，显示器等)的盒子用于控制释放系统100的释放速率。此外，在一些实施例中，处理器102可以联接到网络接口(例如，调制解调器，网络接口(无线，有线，两者或其他组合)，红外通信设备，无线通信设备和/或芯片组(例如蓝牙
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设备，电气和电子工程师协会(ieee)802.11设备(例如，利用这里描述的一个或多个ieee 802.11标准的设备)，wifi设备，wimax设备，蜂窝通信设施等)，以使处理器能够由单独的设备控制，例如智能手机，平板电脑，笔记本电脑，台式机，服务器或其他计算机。
27.释放系统100还包括一个或多个传感器106。在一些实施例中，传感器106可包括位置传感器，例如gps，agps或glonass接收器。此外，在一些实施例中，传感器106可包括一个或多个传感器，以检测昆虫存储器108中昆虫的数量，昆虫离开昆虫存储器108的速率，和/或已经离开昆虫存储器108的昆虫的数量。例如，在一些实施例中，传感器108可包括以下中的一个或多个：重量传感器，相机，麦克风，超声波多普勒传感器或光传感器。例如，在一个实施例中，这些传感器中的一个或多个可以安装到昆虫存储器108和/或释放装置112，并且配置成测量离开昆虫存储器108中的开口的昆虫的数量。
28.昆虫存储器108包括配置成存储一种或多种类型的蚊子的隔室。例如，在一些实施例中，昆虫存储器108可包括管，例如圆形、方形或一些其他横截面的管。在一些实施例中，昆虫存储器108还包括多个分隔器，所述多个分隔器布置成在昆虫存储器108中形成一个或多个内部隔室。在一些实施例中，这些分隔器可包括构造成提供一个或多个用于存储昆虫的内部隔室的部分和子部分。在一些实施例中，分隔器可以包括塑料材料，该塑料材料包括昆虫可以在其上栖息的表面。在一些实施例中，可以选择材料以提供更好的栖息区域。可用于在昆虫存储器108中形成分隔器的一些材料的示例包括：网格，喷砂塑料，特氟隆，泡沫或穿孔钢。此外，在一些实施例中，每个分隔器互连并配置成在昆虫存储器108内移动。在一些实施例中，可以存在多个昆虫存储装置，例如多个蚊子管，每个蚊子管包括形成分开的隔室的多个分隔器。此外，在一些实施例中，装载机构110还可包括用于喂养和空气循环的隔室，以帮助维持昆虫的健康。例如，用于喂养的隔室可以包括用于供糖的隔室，例如用于定位涂覆糖的棉材料的区域(例如，在筒的中心)，因此昆虫可以在运输期间进食。
29.装载机构110包括配置成将昆虫存储装置108装载到位以释放昆虫的装置。例如，在一些实施例中，装载机构110可包括螺线管、电动机、气压缸或一些其他装置，用于移动昆虫存储器108或用于在昆虫存储器108内移动分隔器。此外，在一些实施例中，装载机构110包括料斗，料斗包括多个昆虫存储装置108。在这样的实施例中，装载机构110可以配置成顺序地装载多个昆虫存储装置108。
30.释放装置112包括用于从昆虫存储器108移除昆虫的系统。例如，在一个实施例中，多个分隔器中的每一个可以互连，并且装载机构110可以包括电动机或螺线管，其配置成在管内向前或向后移动分隔器。在说明性实施例中，装载机构110定位由分隔器产生的腔室，使得腔室与管中的开口相对。该开口与昆虫释放装置112相对，该昆虫释放装置112呈被配置为将空气吹过由分隔器形成的外壳并吹出开口的风扇的形式。这迫使昆虫(例如蚊子)离开开口以将它们释放到环境中。在其他实施例中，释放装置112可包括不同的力源，例如用于释放压缩空气、二氧化碳或一些其他物质的喷嘴，以将昆虫推出昆虫存储装置108。
31.在一些实施例中，装载机构110可以配置成改变暴露于释放装置112的昆虫存储器108中的开口的尺寸。在一些实施例中，这使得释放系统100能够以可控的速率释放昆虫。在一些实施例中，处理器可以部分地基于从传感器106接收的数据来确定速率。例如，传感器106可以包括gps传感器，并且可以部分地基于释放系统100的位置来确定释放速率。此外，在一些实施例中，传感器106还可包括配置成确定当前释放速率的传感器。在一些实施例中，装载机构110可以控制当前的释放速率以匹配期望的释放速率，例如，预定的期望释放速率。
32.此外，在一些实施例中，昆虫存储装置108还包括电联接到电源的导体阵列。这些导体中的每一个可以定位在距电气接地的预定距离处。该预定距离可以对应于昆虫(例如蚊子)的大小。因此，当蚊子在其中一个导体上栖息时，蚊子可以使电路完整，允许电压和/或电流流过蚊子。在一些实施例中，测量电路可以测量传导电压和/或电流以确定蚊子存在以及关于蚊子的其他信息(例如，其大小，种类，性别等)。此外，在一些实施例中，可以提供更高的电压和/或电流以触发蚊子飞起。在一些实施例中，这可以增加昆虫存储装置108中的每只昆虫被迫进入环境的可能性。
33.现在转向图2a，图2a包括示例性昆虫存储容器202。如图2a所示，昆虫存储容器202包括多个分隔器204，分隔器204形成多个封闭区域。在一些实施例中，这些封闭区域中的每一个可以具有不同的尺寸。这些封闭区域中的每一个包括一个或多个昆虫，其可包括一种或多种蚊子。在一些实施例中，每个封闭区域可包括不同数量、类型或性别的昆虫。此外，每个分隔器通过轴206互连。在一些实施例中，上面讨论的装载机构110可以向前或向后移动该轴，从而移动昆虫存储器202内的每个隔室的位置。
34.现在转向图2b，其示出了可以在昆虫存储器202中找到的分隔器250和275的另外的示例透视图。如图2b所示，每个分隔器包括一个或多个蚊子可以栖息的区域。此外，每个分隔器互连，因此可以一起向前或向后推动。在一些实施例中，分隔器还可包括用于喂养糖和空气循环的隔室，以帮助维持昆虫的健康。在一些实施例中，分隔器250和275由用于为昆虫提供栖息空间的材料构成。用于分隔器的一些示例材料包括：网格、喷砂塑料或穿孔钢。
35.图2b中所示的实施例是示例。在其他实施例中，可以使用不同的形状和/或形式因子来最大化以下中的一个或多个：栖息区域，气流，存储空间和/或释放昆虫而没有损坏的
能力(例如，利用来自释放装置112的相对较小的压力)。
36.现在转到图3，其示出了用于自动大量释放昆虫的示例系统300。系统300示出了装载机构302、昆虫存储器304和释放机构306的一个示例实施例。
37.如图3所示，装载机构302包括诸如用于推动或拉动结构(例如，上文关于图2a或2b描述的结构之一)的活塞或螺线管的机构，该结构可定位在昆虫存储器304内部以形成用于存储昆虫的外壳。装载机构将结构推入这样的位置，使得它产生的腔室定位成与开口306相对(例如，在开口306的前面)。
38.开口306的相对侧包括鼓风机308，其以透视图示出。鼓风机308可包括一种或多种类型的电风扇，例如箱式风扇，轴流式风扇，离心式风扇，径流式风扇，横流风扇，波纹管或本领域已知的用于产生空气压差的任何其他系统。鼓风机308提供空气压力，该空气压力迫使昆虫通过开口306离开昆虫存储器304。在其他实施例中，可以使用其他形式的压力，例如压缩的空气或二氧化碳，或一些其他类型的压缩气体，以提供压力以迫使昆虫离开昆虫存储器304。
39.用于自动大量释放昆虫的说明性方法
40.图4是根据一个实施例的自动大量释放昆虫方法的流程图。在一些实施例中，图4中的步骤可以在由处理器执行的程序代码中实现。在一些实施例中，这些步骤可以由一组处理器实现。在一些实施例中，图3中所示的步骤可以以不同的顺序执行。或者，在一些实施例中，可以跳过图4中所示的一个或多个步骤，或者可以执行图4中未示出的附加步骤。参考上面关于图1中所示的系统100和/或图2a中所示的系统202描述的组件来描述以下步骤。
41.当处理器102从一个或多个传感器106接收位置信号时，方法400开始于步骤402。例如，在一个实施例中，一个或多个传感器包括位置传感器(例如，gps，agps或glonass接收器)，其被配置为确定昆虫释放系统的当前位置。此外，在一些实施例中，传感器106还可包括加速计和/或速度传感器，处理器102可从该加速计和/或速度传感器确定当前位置。处理器102可以使用该位置来确定是否在该位置释放昆虫。例如，处理器102可以被预编程为在某些已知位置(例如，具有蚊子侵扰或蚊子传播疾病爆发的区域)释放蚊子。
42.接下来在步骤404处，处理器102从传感器106接收速率信号。例如，在一些实施例中，传感器108可包括以下中的一个或多个：重量传感器，相机，麦克风，超声波多普勒传感器或光传感器。例如，在一个实施例中，这些传感器中的一个或多个可以安装到昆虫存储器108和/或释放装置112，并且配置成测量离开昆虫存储器108中的开口的昆虫的数量。例如，在一个实施例中，传感器106包括光源和位于昆虫存储器108的开口处的光检测器。当昆虫穿过光束时，传感器可以发送信号，处理器102使用该信号来检测昆虫已经离开昆虫存储器108。
43.然后，在步骤406，处理器102控制装载机构110。在一个实施例中，基于确定的位置或释放的蚊子的数量，处理器102可以控制装载机构以重新定位昆虫存储器108(例如，重新定位管)或昆虫存储器108内的部件(例如，昆虫存储器108内的分隔器)。在其他实施例中，装载机构110可以装载新的昆虫存储容器(例如，在第一管中的所有昆虫已经被释放之后装载第二管)。
44.然后，在步骤408，处理器102控制释放机构112。在一个实施例中，基于确定的位置或释放的蚊子的数量，处理器102可以改变施加到释放装置112的功率量(例如，增加或减少
一个或多个所述条件或值的过程、步骤、计算或其他动作在实践中可以基于超出所述的附加条件或值。本文包括的标题、列表和编号仅是为了便于解释而不是限制性的。
52.根据本主题的方面的实施例可以在数字电子电路中，计算机硬件、固件、软件中，或前述的组合中实现。在一个实施例中，计算机可包括一个或多个处理器。处理器包括或可访问计算机可读介质，例如联接到处理器的随机存取存储器(ram)。处理器执行存储在存储器中的计算机可执行程序指令，例如执行包括传感器采样例程、选择例程和其他例程的一个或多个计算机程序以执行上述方法。
53.这种处理器可以包括微处理器，数字信号处理器(dsp)，专用集成电路(asic)，现场可编程门阵列(fpga)和状态机。这种处理器还可以包括可编程电子设备，例如plc，可编程中断控制器(pic)，可编程逻辑器件(pld)，可编程只读存储器(prom)，电子可编程只读存储器(eprom或eeprom)或其他类似设备。
54.这样的处理器可以包括介质或可以与介质(例如有形计算机可读介质)通信，该介质可以存储指令，当由处理器执行时，该指令可以使处理器进行本文所述的步骤，如执行或辅助。计算机可读介质的实施例可以包括但不限于能够向处理器(例如web服务器中的处理器)提供计算机可读指令的所有电子、光学、磁性或其他存储设备。介质的其他示例包括但不限于软盘，cd-rom，磁盘，存储器芯片，rom，ram，asic，配置的处理器，所有光学介质，所有磁带或其他磁介质，或任何其他计算机处理器可以读取的介质。而且，各种其他设备可以包括计算机可读介质，诸如路由器、专用或公共网络、或其他传输设备。所描述的处理器和处理可以在一个或多个结构中，并且可以通过一个或多个结构分散。处理器可以包括用于执行本文描述的方法(或方法的一部分)中的一个或多个的代码。
55.本文使用的词语“或”旨在涵盖包含性和排他性or条件。换句话说，a或b或c包括适合特定用途的以下任何或所有替代组合：单独a；单独b；单独c；仅a和b；仅a和c；仅b和c；以及a和b和c。
56.虽然已经关于本主题的具体实施方案详细描述了本主题，但是应当理解，本领域技术人员在理解前述内容后可以容易地产生对这些实施例的改变、变型和等同物。因此，应该理解的是，本公开内容是出于示例而非限制的目的而给出的，并且不排除包括对本主题的这些修改、变型和/或添加，这对于本领域中普通技术人员来说是显而易见的。