高通量种子自动化取样及阳性种子挑选系统及方法_2

文档序号:9665380阅读:来源:国知局
带周期性动作,使得种子振动盘上的种子通过振动进入种子振动盘输出带;图像识别模块根据种子振动盘输出带进口下方的图像识别传感器,检测进入种子振动盘输出带进口的种子是否为种子尖部在前、胚乳在后,若不是则不能进入种子振动盘输出带,保证进入种子振动盘输出带的种子都是胚乳在后;③当种子振动盘输出带将第一粒种子送入种子输送带的种子放置孔后,进样模块控制种子输送带延伸至种子盒的第一排第一列的方孔上方,并将种子尖部朝下放入该方孔内;这样,进样模块控制种子输送带依次将12粒种子放入种子盒第一排的各方孔内;④台面轨道移动模块控制种子盒传输轨道移动一排的距离,使得种子盒的第二排与种子输送带平行;⑤重复步骤②到步骤④,直到种子盒内全部装满种子;该过程中,若进样模块检测到实际放入种子振动盘中的种子数目与排样模块中编写的数目不一致时,则发出提示消息并控制种子振动盘将错误种子由种子排出口排出;若进样模块检测到种子振动盘内没有种子,则控制种子振动盘和种子输送带停止动作,直到再次加入种子后继续动作;⑥图像识别模块根据第一板位下方的图像识别传感器对放入种子盒的所有种子进行最后检测,确保所有种子全部按照胚乳朝上的方向放入种子盒;⑦当种子盒内全部装满种子后,台面轨道移动模块控制种子盒传输轨道移动一排的距离,使得种子盒正好处于翻转板正下方;翻转模块控制两可伸缩立柱向下收缩,使得翻转板向下移动将种子盒中种子向下压,使得种子盒内种子外露的胚乳高度一致,同时两边的卡扣将种子盒与翻转板扣紧,翻转模块控制可伸缩立柱上升后翻转,使得种子盒翻转180度后打开卡扣。
[0013]本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本发明由于排种区设置有种子振动盘和种子输送带,种子振动盘上的种子可以通过振动依次单粒的放入种子输送带中,可以高通量、快速、准确排列种子,并进行种子编号记录。2、本发明由于设置有种子输送带、翻转板、96孔种子盒,可以将种子定向(胚乳在下),并采用低能激光准确切割种子胚乳,不会影响剩余种子的发芽能力。3、本发明由于设置有激光枪,采用低能激光可以高效、高通量切割种子胚乳,能够最大程度的避免样品间污染。4、本发明将种子胚乳切割成薄皮,可以减去下步操作中的样品震荡粉碎的步骤。5、本发明由于在操作过程中的每板样品都有一个唯一编号,不仅能保证每粒种子的样品名称能与各个板孔编号一一对应,还能保证种子每一步操作后的板孔编号与上一步板孔编号的一一对应,这样即使处理成千上万个样品,也能保证数据的准确性,避免样品编号错误的发生。6、本发明包括可以将种子单独挑出的96孔种子盒,同时设置有保存区,可以根据胚乳的鉴定结果,自动化挑选阳性种子集中保存,避免手工挑选发生错误,缩短挑选时间,减少样品储存空间。7、本发明由于联机电脑中设置有样品排列编辑记录模块、激光切割控制模块和阳性样品挑选模块,操作人员可以根据实际需要灵活设计各种实验参数,最大程度上满足各类型实验室需求。综上所述,本发明可以高通量、自动化对种子胚乳进行准确切割,不影响剩余种子的发芽能力,保证不会造成样品间的污染,本发明结构简单、操作简便,可以广泛应用于种子自动化取样及阳性种子挑选领域中。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的整体结构示意图;
[0015]图2是本发明种子输送带结构示意图;
[0016]图3(a)是本发明种子盒上部示意图;
[0017]图3(b)是本发明种子盒下部示意图;
[0018]图4(a)是本发明种子管上部不意图;
[0019]图4(b)是本发明种子管下部示意图;
[0020]图5是本发明种子盒编号示意图;
[0021]图6是本发明种子盒中样品编号与盒孔编号对应记录;
[0022]图7(a)是本发明种子盒中阳性种子示意图;
[0023]图7(b)是本发明阳性种子盒中种子排列图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0025]如图1所示,本发明高通量种子自动化取样及阳性种子挑选系统包括一操作平台和一用于控制操作平台的联机电脑。其中,操作平台表面设置有排种区1、取样区2和保存区3三个操作区,且操作平台外部还设置有一用于保证操作人员安全的装置保护罩(图中未显示)。
[0026]排种区1表面设置有种子振动盘11、种子输送带12和种子盒传输轨道13。种子振动盘11底部设置有一用于将错误种子排出的种子排出口 111,种子振动盘11表面设置有一与种子输送带12搭接的种子振动盘输出带112。种子盒传输轨道13紧邻种子振动盘11设置,种子盒传输轨道13靠近操作平台侧壁的一端表面固定设置有第一板位131,第一板位131上放置一种子盒132。种子盒传输轨道13另一端两侧分别设置有一可伸缩立柱133,两可伸缩立柱133之间通过横杆134连接,横杆134上设置有一翻转板135,翻转板135两侧中部还分别设置有一卡扣136。其中,种子振动盘输出带112和第一板位131下方还分别设置有一用于检测种子方向的图像识别传感器。
[0027]取样区2表面设置有一凹槽,凹槽内设置取样盒传输轨道21。取样盒传输轨道21表面设置有用于取样的第二板位211。取样盒传输轨道21靠近操作平台侧壁的一端设置有激光枪移动轨道212,激光枪移动轨道212上设置有激光枪213。取样盒传输轨道21另一端设置有取样盒进出口 214。取样盒传输轨道21上方设置有第一导杆215,第一导杆215滑动设置在操作平台端部侧壁上设置的第一轨道216内,且第一导杆215上还固定设置有一取样盒机械臂 217。
[0028]保存区3表面并排设置有用于保存种子样品的第三板位31和用于保存阳性种子样品的第四板位32。保存区3上方还设置有第二导杆33,第二导杆33滑动设置在操作平台端部侧壁上设置的第二轨道34内,且第二导杆33上设置有一单管抓取机械臂35。
[0029]上述实施例中,联机电脑内设置有排样模块、进样模块、图像识别模块、翻转模块台面轨道移动模块、取样模块、激光切割模块、样品保存模块和阳性样品挑选模块。排样模块用于对样品排列进行编辑记录,即将种子和样品编号与种子盒上的盒孔编号进行对应排列。进样模块控制种子振动盘和种子输送带对种子进行排列。图像识别模块用于根据图像识别传感器对种子的方向进行识别。翻转模块控制用于控制翻转板使得种子盒内种子胚乳外露的高度一致,并将种子盒翻转180度,使种子胚乳向下。台面轨道移动模块用于控制操作平台上的种子盒传输轨道、取样盒传输轨道和激光枪移动轨道进行移动。取样模块用于控制第一导杆上的取样盒抓取臂将种子盒由种子盒传输轨道转移到取样盒传输轨道。激光切割模块用于对激光枪的激光切割力度和激光切割次数进行设置。样品保存模块用于控制第二导杆上的单管抓取机械臂将种子盒由取样盒传输轨道移动到第三板位进行样品保存。阳性样品挑选模块用于根据阳性种子鉴定结果将阳性种子挑选到阳性种子盒中进行保存。
[0030]上述各实施例中,如图2所示,种子输送带12采用可伸缩结构,其末端设置有一种子放置孔121,种子输送带12可以通过伸缩将种子放置孔121延伸到种子盒上方每排的所有孔位。
[0031]上述各实施例中,如图3(a)、图3(b)所示,种子盒132采用96孔种子盒,其包括一盒底1321,盒底1321上设置有一 96孔板架1322,96孔板架1322表面间隔设置有八排十二列共96个方孔1323,每一方孔1323内分别插设有一种子管1324。种子管1324上方还放置有一盒盖(图中未示出)。
[0032]如图4(a)、图4(b)所示,种子管1324包括两夹板,两夹板中部铰接将种子管1324分为上、下两部分,种子管1324上部的两夹板末端搭接在方孔1323边沿,种子管1324下部的两夹板侧面通过弹性材料连接,且下部的两夹板上还分别设置有一用于固定种子位置的卡扣。
[0033]基于上述高通量种子自动化取样及阳性种子挑选系统,本发明还提出一种高通量种子自动化取样及阳性种子挑选方法,包括以下步骤:
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