用于选择性授粉的系统和方法与流程

背景技术：

当遗传物质在植物之间、植物的花之间或通过自身在花内传递时，植物通过授粉繁殖。授粉可以通过人工运送花粉或通过饲养对植物进行授粉的蜜蜂来管理。

技术实现要素：

一个实施方式涉及选择性防止植物的授粉的方法。该方法包括接收步骤，在接收步骤中处理电路接收关于植物的花的植物数据。该方法还包括控制步骤，在控制步骤中处理电路控制机器人设备的操作，以基于植物数据选择性地执行授粉防止处理，以至少暂时防止花的授粉。

另一个实施方式涉及从植物收集花粉的方法。该方法包括接收步骤，在接收步骤中处理电路接收关于植物的花的植物数据。该方法还包括控制步骤，在控制步骤中处理电路基于植物数据来控制机器人设备的操作以从花中收集花粉。

另一个实施方式涉及监测被授粉的植物的方法。该方法包括获取步骤，在获取步骤中机器人设备从植物的花中获取植物数据。该方法还包括确定步骤，在确定步骤中机器人设备的处理电路基于植物数据确定花是否已经被授粉。

另一个实施方式涉及对植物进行授粉的方法。该方法包括接收步骤，在接收步骤中处理电路接收关于具有多个花的植物的植物数据。该方法还包括控制步骤，其中处理电路基于植物数据控制机器人设备的操作以选择性地对植物的多个花的一部分进行授粉。

另一个实施方式涉及用于选择性对植物进行授粉的系统。该系统包括配置为至少暂时防止植物的花的授粉的授粉防止装置。该系统还包括配置成基于植物数据来控制授粉防止装置的操作的处理电路。

另一个实施方式涉及一种用于从植物收集花粉的机器人设备。该机器人设备包括收集装置、配置成获取关于植物的植物数据的传感器以及配置成基于植物数据控制收集装置的操作以从植物的花中收集花粉的处理电路。

另一个实施方式涉及用于监测被授粉的植物的机器人设备。机器人设备包括配置为获取关于植物的花的植物数据的传感器。机器人设备还包括处理电路，该处理电路被配置为基于植物数据控制传感器的操作以及确定花是否已经被授粉。

另一个实施方式涉及用于对植物进行授粉的机器人设备。机器人设备包括配置成将花粉递送到植物的多个花的授粉装置。机器人设备还包括配置成收集关于多个花的植物数据的传感器。机器人设备还包括处理电路，该处理电路被配置成基于植物数据来控制授粉装置的操作。

前面的概述只是说明性的，并不意图以任何方式进行限制。除了上面描述的说明性方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，进一步的方面、实施方式和特征将变得显而易见。

附图说明

图1是根据一个实施方式的机器人设备和多个植物的示意图。

图2a和图2b是根据各种实施方式的更详细地示出的图1的机器人设备的示意图。

图2c和2d是根据各种替代实施方式的机器人设备的示意图。

图3是根据一个实施方式的用于图1的机器人设备的控制系统的框图。

图4a-4c示出根据各种实施方式的用于授粉的植物的各个部分。

图5是根据一个实施方式的包括多个机器人设备的通信网络的框图。

图6a-6e示出根据各种实施方式的可与图1的机器人设备结合使用的各种授粉防止装置。

图7是根据一个实施方式的对植物进行授粉的方法的框图。

图8是根据另一个实施方式的对植物进行授粉的方法的框图。

图9是根据另一个实施方式的对植物进行授粉的方法的框图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考形成其一部分的附图。在附图中，除非上下文另外指出，否则相似的符号通常标识相似的组件。详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施方式并不意味着限制。可以使用其他实施方式，并且可以做出其他改变而不偏离这里给出的主题的精神或范围。

当描述关于多个项目(诸如多个花)的设备、方法或系统时，诸如通过术语“所述”、“每个”，“之一”和其他这样的术语对这些项目的任何引用通常不意味着限制。而是，一般而言，关于在其上执行的方法和步骤的分析或与多个项目相关的其他事项的任何数据可潜在地应用于多个项目的任何子集，包括但不限于一个项目或每个项目。此外，一般而言，应用于对植物进行授粉的本发明的实施方式也可以应用于对植物的多个花中的任何一个进行授粉。

通常参考附图，本文公开的各种实施方式涉及用机器人设备对植物进行授粉的设备、方法和系统。在一个实施方式中，机器人设备具有收集装置，该收集装置具有构造成从植物的花中收集花粉的潮湿表面。机器人设备从花中收集花粉。机器人设备还包括配置成收集关于植物的花的植物数据的传感器以及配置成基于植物数据控制机器人设备的操作的处理电路。处理电路使用植物数据来确定花是否已经被授粉。机器人设备还具有配置成将花粉递送到植物的花的授粉装置。处理电路确定花是否已经被授粉，然后如果花没有被授粉，则将花粉递送给花。

在各种实施方式中，环境可被定义为要被授粉的植物周围的任何区域。环境可能会根据需要扩大或缩小。环境无需是一致的，但是可能有偏离其他一致轮廓的子区域。在一些实施方式中，为了便于环境内的距离、尺寸、形状和其他空间元素的导航和计算，可以相对于环境来定义任何适当的坐标系，坐标系包括但不限于基于相对于原点位置的线性距离的笛卡尔x-y-z坐标系或基于相对于原点位置径向距离、垂直距离和扫过的角度的柱r-z-θ坐标系。

在环境中，假定机器人设备具有相对固定的位置，则局部范围可被定义为表示授粉装置可达到的最大距离的区域。类似地，假定包括授粉装置的机器人设备没有固定的位置，则全局范围可以被定义为环境内的授粉装置可以到达的区域。

参照图1，机器人设备200可以用于给各种尺寸、形状和其他特征的植物100的花120授粉。在一些实施方式中，机器人设备200可以(例如，通过无线光学、微波或超声波信号)彼此通信和/或与中央计算机130通信以确定每个机器人设备200将对公共环境中的哪些植物100进行授粉。在一些实施方式中，第一机器人设备200在第一全局范围内授粉所有的花，而第二机器人设备200在第二全局范围内授粉所有的花，并且第三机器人设备200防止在第三全局范围内授粉所有的花。虽然图1将机器人设备200图示为空行的(airborne)，但是在各种实施方式中，机器人设备200可以被设置为非空行的(参见例如图2c-2d所示的机器人设备200等)。

机器人设备200可以与传感器140通信，传感器140提供关于将被授粉的植物100周围的环境的信息。传感器140可以是对特定光源(例如太阳150)敏感的光传感器，或者是对传到环境中特定位置的光的强度敏感的光传感器。传感器140也可以是对环境中的特定位置处的环境温度敏感的温度传感器。传感器140也可以是对环境中特定位置的湿度量敏感的湿度传感器。传感器140也可以是对环境中的特定位置处的风速或风向敏感的空气流量传感器。传感器140还可以是被配置成检测环境中的花粉(例如，图4c所示的花粉450)的存在的化学传感器、图像传感器或其他传感器。

参考图2a和2b，机器人设备200可以包括底盘(chassis)210(例如，主体、主要部分等)、授粉装置220、收集装置230和授粉防止装置240。机器人设备200也可以包括被配置为控制授粉装置220、收集装置230和授粉防止装置240的操作的处理电路(例如，图3所示的处理电路310)。

在一些实施方式中，授粉装置220包括用于提供花粉450的喷嘴224。在一些实施方式中，授粉装置220可将花粉450储存为丸粒，并一次提供一个。处理电路310可以被配置为控制用于提供花粉450的驱动器的操作。机器人设备200可以包括用于存储多个花粉类型的多个花粉450的贮存器。

在一些实施方式中，收集装置230包括潮湿表面。机器人设备200可以包括用于将流体传递到收集装置230的表面的罐。该流体可以具有粘合性质。

在一些实施方式中，收集装置230包括粘性表面。粘性表面可以涂有胶或其他粘合剂。粘性表面可以是可移动的(例如通过卷轴)以周期性地暴露新的表面并使旧的表面不暴露。粘性表面可以包括纤维或其他小的突起，以增加提供粘附性的表面的面积以粘附到花粉450。

在一些实施方式中，机器人设备200包括被配置为获取关于植物100的植物数据的传感器250。传感器250可以连接到底盘210，或者可以位于底盘210内。如图2a所示，传感器250包括位于机器人设备200的底盘210上的照相机254。照相机254可以捕获花120的静止图像或视频，或者可以提供花120的图像的实时流。照相机254可以被配置为以可见光谱或红外光谱、或电磁光谱的任何其他部分捕获关于花120的视觉信息。在一些实施方式中，传感器250是照相机254、激光距离传感器、红外距离传感器和超声波距离传感器中的至少一种或者包括照相机254、激光距离传感器、红外距离传感器和超声波距离传感器中的至少一种。

如图1所示，传感器140远离机器人设备200定位。传感器140可以放置在具有花120的最佳视觉覆盖的位置。传感器140可以放置在具有多个花120的清晰视界的位置。传感器140可以直接或间接与机器人设备200通信。传感器140可以被配置为使植物数据与传感器254感测的植物数据相一致。

在一些实施方式中，机器人设备200包括通信装置260。通信装置260可以在处理电路310和各种源之间发送和接收信息，并且可以被配置为在整个电磁频谱中(无线地或者经由电缆或光纤)接收和发送信号，信号包括但不限于红外、射频和微波信号以及诸如无线因特网、有线因特网、蓝牙和近场技术之类的电子通信协议。在一些实施方式中，机器人设备200包括传感器250，并且通信装置260可以向传感器250和处理电路310发送信息并从传感器250和处理电路310接收信息。

在一些实施方式中，传感器140可以连接到与机器人设备200机载的通信装置260通信的传感器通信装置142(参见图1)。传感器通信装置142还可以经由中央通信集线器(例如，可通信地连接到中央通信装置132的中央通信集线器134)与机器人设备200机载的通信装置260间接通信，并且可以使用任何通信协议进行通信，任何通信协议包括但不限于：因特网、本地内联网或其他本地通信协议、无线电、以及蓝牙或其他短程通信协议。

在一些实施方式中，机器人设备200包括检测装置270，检测装置270被配置为检测柱头上先前安置的花粉、花粉进入柱头(例如图4c所示的花粉450和柱头410)和花粉管中的至少一者，以确定是否发生授粉。例如，在一些实施方式中，检测装置270包括被配置为捕获植物100和植物100的部分的图像并将图像传输到处理电路310的照相机；处理电路310然后将图像与其它先前存储的图像进行比较，以确定由照相机捕获的图像是否匹配所存储的图像。在一些实施方式中，用户可以视觉检查由照相机捕获的图像以确定授粉是否已经发生。在一些实施方式中，检测装置270包括超声波传感器，以将超声波施加到植物的一个或多个位置并检测传播或散射的超声波信号(例如以探测植物或花的内部结构)。类似地，检测装置270和处理电路310可以被配置为分析植物100的图像(例如视觉的、热的、超声波的)以确定是否已经发生受精(例如胚胎发育是否已经开始)，或者可以允许用户目视检查植物100的图像以确定是否发生了受精。在一些实施方式中，探测装置270包括诸如温度计或热成像仪之类的温度传感器以确定植物的一个或多个位置处的温度。

在一些实施方式中，机器人设备200包括被配置为获取植物数据的传感器250以及被配置为提供机器人设备200的位置的惯性导航装置290。惯性导航装置290可以包括被配置为检测运动的加速度计以及被配置为检测旋转的陀螺仪或多轴加速度计阵列。参考位置标记可以放置在植物100和花120周围的环境中的任何地方，以便提供惯性导航装置290的起点(origin)。在一些实施方式中，第一花120的位置或植物100上的指定位置可以用作参考位置，以确定第二花120的相对或全局位置。处理电路310可以被配置为将机器人设备200的位置存储在任何适当的坐标系中。处理电路310可以被配置为将植物100和花120的位置存储在与存储机器人设备200的位置的坐标系相同的坐标系中。机器人设备200可以穿行通过植物100和花120周围的环境，以便临时或定期地更新植物100和花120的位置。

进一步参考图2a，机器人设备被提供为空行机器人设备200。空行机器人设备200可以包括联接到用于推进的马达的机翼280。进一步参考图2b，机器人设备被提供为空行机器人设备200。空行机器人设备200可以包括联接到用于推进的马达的一个或多个转子284。用于推进的马达可以包括通过燃烧燃料和氧化剂来提供动力的内燃机。用于推进的马达可以包括从电池或另一个电源汲取电流的电动马达，并且使用电流给电动马达供电并且继而为机翼280或转子284提供动力。空行机器人设备200可以包括配置成(例如，当对植物的花进行授粉操作时)将空行机器人设备200可逆地附接到植物100的夹持构件。

参考图2c，机器人设备被提供为陆基机器人设备200。陆基机器人设备200可以包括底盘210、包括喷嘴224的授粉装置220、收集装置230、授粉防止装置240、包括照相机254的传感器250、通信装置260、检测装置270和惯性导航装置290。作为图2a-2b所示的空行机器人设备200的替代方案，陆基机器人设备200包括用于横穿景观的轮子281。虽然图2c示出了具有轮子281的陆基机器人设备200，但是陆基机器人设备201可以包括适用于陆基运输的任何其他装置，诸如胎面或轨道等。用于陆基运输的装置(诸如轮子281)可以联接到用于推进的马达。用于推进的马达可以包括通过燃烧燃料和氧化剂来提供动力的内燃机。用于推进的马达可以包括电动马达，该电动马达从电池或另一个电源汲取电流并且使用该电流给电动马达提供动力，并且继而为轮子281、活动支腿或胎面或轨道等提供动力。陆基机器人设备200可以包括夹持构件，该夹持构件被配置为(例如，在对植物的花进行授粉操作的同时)将陆基机器人设备200可逆地附接到植物。

参照图2d，机器人设备被提供为被安装的机器人设备200。如图2d所示，被安装的机器人设备200被附接到建筑物(structure)。被安装的机器人设备200可以可逆地附接到该建筑物。该建筑物可以是天花板、墙壁、地板、柱子等。该建筑物可以是温室的建筑物的一部分，并且被安装的机器人设备200可以被配置为控制温室中的授粉。被安装的机器人设备200可以包括：包括喷嘴224的授粉装置220、收集装置230、授粉防止装置240、包括照相机254的传感器250、通信装置260、检测装置270和惯性导航装置290。作为如图2a、2b和2c所示的移动/徘徊的机器人的替代方案，附接到建筑物上的被安装的机器人设备200通常在空间中的至少一个点固定。如图2d所示，被安装的机器人设备200可以包括臂282和关节(joint)283，以便改变被安装的机器人设备200的各个部件的位置。被安装的机器人设备200可以由任何适当的电力系统供电，该适当的电力系统例如电力、电池、气体发生器、发动机等。

参考图3，显示了用于对植物100的花120进行授粉的系统300。系统300包括：具有中央处理单元312和存储器装置314的处理电路310、传感器320、授粉装置330、收集装置340、授粉防止装置350、治疗装置360和远程设备370。处理电路310被配置为控制授粉防止装置330的操作以选择性地进行授粉防止处理。在一些实施方式中，系统300在诸如机器人设备200之类的机器人设备上实现(例如，使得包括传感器320、授粉装置330、收集装置340、授粉防止装置350、治疗装置360等的设备体现为机器人设备200)。在其他实施方式中，系统300的一个或多个部件由机器人设备200远程地实现。

中央处理单元312可以被实现为通用处理器、专用集成电路(asic)、一个或多个现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)、成组的处理部件或其他合适的电子处理部件。存储器314是用于存储用于促进在此描述的各种处理的数据和/或计算机代码的一个或多个设备(例如，ram、rom、闪存、硬盘存储器等)。存储器314可以是或包括非瞬态易失性存储器或非易失性存储器。存储器314可以包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件、或用于支持在此描述的各种活动和信息结构的任何其他类型的信息结构。存储器314可以可通信地连接到中央处理单元312，并向中央处理单元312提供计算机代码或指令以执行本文所述的处理。

在一些实施方式中，处理电路310被配置为基于植物数据来控制授粉装置330、收集装置340、授粉防止装置350和治疗装置360中的至少一个的操作，以管理植物100的花120的授粉(例如授粉、防止授粉、收集花粉450等)。植物数据可以包括关于植物100的物种的数据。植物数据可以包括关于植物100或花120的尺寸(诸如高度、宽度、深度、形状或任何相关的几何测量值)的数据。植物数据可以包括关于花120(或多个花120)的位置(诸如相对于树干、树枝或其他的花120等的位置)的数据。关于植物100或花120的尺寸的植物数据可以基于作为单个整体结构的植物100或植物100的任何部分(如树枝、叶或花120)。关于花120的尺寸的植物数据可以基于作为单一整体结构的花120或者花120的任何部分(例如柱头410、雌蕊420、花粉450、雄蕊430、胚珠440，如图4c所示)。植物传感器数据还可以包括关于植物100或花120的状态的数据，例如，温度、表面电导、水分含量、密度、颜色、照射植物100或花120的光的强度或任何其他植物数据。植物数据可以是瞬时的，或者可以是一段时间内计算的最大值、最小值、中值或平均值。

在一些实施方式中，植物数据包括关于植物100和花120的历史数据。历史数据可以包括关于花120的尺寸(诸如高度、宽度、深度、形状或者任何其它相关的几何尺寸)的规格。历史数据可以包括作为单个整体结构的花120或者花120的任何部分的规格。历史数据120可以包括花120(例如，在一个季节)的生长的数据、花蕾的位置的数据、花在先前季节的生长和位置的数据，等等。历史数据可以包括花120的至少一个图像。

植物数据可以包括花120或花120的任何部分的图像数据。在一些实施方式中，处理电路310可以被配置为确定花120是否已经授粉或受精。例如，植物数据可以指示柱头410上先前安置的花粉450、花粉450进入柱头410和花粉管中的至少一者的存在。植物数据可以表明胚胎发育是否已经开始。在一些实施方式中，用户或软件程序检查图像数据以确定是否发生授粉或受精。

在一些实施方式中，处理电路310被配置为基于关于花120周围的环境的环境数据来控制授粉装置330、收集装置340、授粉防止装置350和治疗装置360中的至少一个的操作。花120周围的环境的特征可以是与花120有关的任何几何形状或坐标系。环境数据可以由传感器140测量或收集。多个传感器140可以用于同时收集多个数据点，可以比较或组合多个数据点以创建围绕并包括花120的环境的复合印象。

环境数据可以从环境外的源(诸如用户输入、无线电气象站、电视气象站、经由互联网或其它在线通信源接收的数据)或从任何其他外部源接收。环境数据可以包括但不限于：温度、表面电导、水分含量、密度、颜色、照射花120的光的强度或任何其他植物数据；大气温度、露点、霜点、大气压力、湿度或关于大气及其水分含量的任何其他数据；天气和气候数据，诸如日照、雨、雪、任何其他形式的降水、风、闪电或任何其他天气或气候数据，或任何天气或气候事件的频率或预期频率。环境数据可以包括关于过去、现在或未来(例如预测)的特定时刻的数据。在一些实施方式中，环境数据包括：关于到达环境的阳光的量的光数据、关于环境的水分含量的湿度数据以及关于存在于环境中的障碍物的障碍物数据中的至少一个。

远程设备370可以被配置为将包括授粉计划的远程数据传送到系统300。远程设备370可以可通信地连接到远程信息源，例如，互联网、本地内联网或其他本地通信协议、无线电、和蓝牙或者其他短距离通信协议。用户可以通过远程设备370向系统300和处理电路310提供指令。在一些实施方式中，远程设备370是、包括或可通信地连接到传感器140、中央计算机130和中央通信集线器132中的至少一个，并且可以将诸如植物数据或环境数据之类的数据从这些设备传输到系统300。

在一些实施方式中，授粉防止装置350被配置为执行破坏花的柱头410、移除花120的柱头410、破坏花120以及从植物100移除花120中的至少一者。

在一些实施方式中，系统300包括治疗装置360，其被配置成在发生防止授粉之后将治疗剂施加到花120。治疗剂可以是固体，液体或气体治疗剂。机器人设备200可以包括多种治疗剂，所述多个治疗剂被选择为基于治疗剂的特性和要治疗的花120来最佳地治疗各种花120。机器人设备200可混合多种治疗剂以提供复合治疗剂。机器人设备200可将治疗剂与诸如水之类的溶剂混合以改变待施用的治疗剂的浓度或稠度。在一些实施方式中，治疗剂包括药物。在一些实施方式中，所述治疗剂包括配置成撤销花120的防止授粉的修复剂。例如，如果使用水溶性密封剂来防止花120的授粉，则所述治疗剂可以包括基于水的清洗剂以洗去密封剂。例如，如果使用光敏密封剂来防止花120的授粉，则治疗可以包括传递光通量(例如，在特定的光谱范围内)以降解密封剂。

在一些实施方式中，植物数据包括授粉计划。授粉计划可以包括任何成组的指南、指令、说明、信息、描述给花120授粉的时机(timing)、花120的授粉状态和受精状态、要用于授粉的花粉450的类型等。状态可以是花120是授粉或受精的二进制指示。状态可以是授粉或受精的光谱上的值或相对授粉或受精的主观指标。状态可以指示：柱头410上先前安置的花粉450的存在；花粉450进入柱头410；花粉管；或是否已经开始胚胎发育。处理电路310可以被配置为基于状态来更新授粉计划。例如，如果状态指示植物100的花120已经被授粉，则授粉计划可以避免任何将来对花120的授粉。

授粉计划可以包括将具体花粉类型的花粉450(参见图4c)施加到植物100的第一花120并且将不同花粉类型的花粉450施加到植物100的第二花120的指示。花粉类型可以是与花粉450相关的任何特征。例如，花粉类型可以描述花粉450的特征，例如高度、宽度、深度、体积、质量、密度、颜色、表面粗糙度、硬度、寿命、对温度或湿度变化的响应、包括与其他植物100和花粉450的关系的遗传信息或任何其他这样的特征。

授粉计划可以包括基于自花授粉目标、异花授粉目标、收获目标、目标果实或任何其他这样的因素来修改授粉的指示。基于授粉计划，花粉450可以在从第一花120收集之后被递送到选定的第二花120。授粉计划可以包括识别该计划应该被应用到哪些花120或植物100。在一些实施方式中，这种识别是特定的，而在一些实施方式中，这种识别是累积的，例如指定计划将被应用(或不应用)于一些花120、一部分花120、一些植物100或一部分植物100。授粉计划可以包括花120、植物100、花粉450以及花120、植物100和花粉450周围的环境的数据库。数据库可以存储诸如存储在数据库中的项目的位置之类的信息。授粉计划可以包括花120和植物100之间的行进路线，以通过授粉和收集任务来最佳地引导机器人设备200。在一些实施方式中，授粉计划包括花120或者多个花120中的至少一个花120的指示至少一个花120是否可用于授粉的状态以及至少一个花120的位置。在一些实施方式中，(例如，通过诸如照相机之类的空行传感器)监测并记录授粉计划的执行。文档可以机载存储，也可以报告给远程实体。在一些实施方式中，执行授粉计划的各方面的成功(或缺乏)可用作后续授粉计划或行动的反馈信息。

在一些实施方式中，授粉计划包括时机或对花120的授粉时机的调整。例如，花120可具有提前或延迟的授粉时机以最大化暴露于促生长因子(如阳光、雨水、肥料和土壤养分)。在一些实施方式中，花120的授粉时机可以被调整以与授粉其他花120相一致，使得接收相同花粉类型的花粉450的所有花120可以同时用相同的花粉450授粉。在一些实施方式中，授粉计划包括对多个花120中的至少一个的授粉时机的调整。

在一些实施方式中，花120的授粉时机落入预定授粉窗口内。例如，授粉时机可以落在：有阳光的时间段内；缺乏阳光的时间段内；对应于其他花120(例如，对于多个花120中的至少一个)的授粉窗口的时间段内；基于季节或气候时间表的时间段内；基于月度、年度或季度日历的时间段内；或任何其他时间段内。授粉窗口可能具有不同的时间长度；如果机器人设备200在预定授粉窗口期间不能够执行授粉任务，则授粉窗口可以被推进到未来的时间段。

在一些实施方式中，授粉时机是基于至少一个花120对受精的准备度。例如，处理电路310可以被配置为确定花120是否已经足够成熟以进行授粉；处理电路310可以被配置为识别自从先前授粉以来何时已经过去了最少量的时间。

在一些实施方式中，处理电路310被配置为基于与果实相关联的花粉类型估计果实的发育时间，并且然后基于用于该果实的发育时间来确定至少一个花120的授粉时机。例如，处理电路310可以使用果实生长的生长模型来计算果实发育所需的发育时间，将发育时间与预期收获果实时的目标时间进行比较，并相应地设定授粉时机。

植物100或植物100的部分(例如花120、果实、种子等)的生长模型可以包括各种因素，各种因素包括但不限于：瞬时日照强度、相关时间段内的总日光照射、温度、湿度、降雨量、一年中的时间、其他植物100或植物100的其他部分的邻近性、其他植物100和/或植物100的其他部分的生长特征、其他植物100或植物100的其他部分的期望生长、植物100或植物100的部分的潜在未来生长、要被授粉或受精的植物100或植物100的部分的生长响应、以及关于期望的生长特征的任何用户输入。生长模型可以表现出对任一因素的线性响应、幂律响应、指数响应、正弦响应或任何其它关系。例如，生长模型可以预测植物100或植物100的部分将在出现大于每个因素的最小值的情况时生长，但是每个因素的最小值也随着植物100或植物100的部分生长而增大，使得植物100或植物100的部分最终达到稳态尺寸。

在一些实施方式中，确定至少一个花120的授粉时机，使得由植物100养成的至少一种果实准备好在预定收获窗口内被收获。收获窗口可以是收获果实的任何时间段。例如，收获窗口可对应于单个预定时间段；收获窗口可以基于月度、季度、年度、商业或其他常规时间表来确定。

在一些实施方式中，授粉计划包括时机或对从花120收集花粉450的时机的调整。例如，可以提前或延迟从花120收集花粉450的时机，以便更有效地从多个花120和植物100收集花粉450，例如通过从多个花120收集相同花粉类型的花粉450。在一些实施方式中，授粉计划包括待从植物或花收集的花粉的量。

在一些实施方式中，授粉计划包括与多个花120中的至少一个相关联的部位的载荷承载能力。载荷承载能力可以包括用于承载重量、体积、特定果实或者特定种类的果实、或任何其他载荷。载荷承载能力可能包括诸如历史数据、植物数据和环境数据等之类的因素。

在一些实施方式中，授粉计划包括与多个花120中的至少一个相关联的部位的营养供应能力。营养供应能力可以基于诸如植物的历史数据、距植物100的根部或其他部分的距离、土壤养分和肥料、阳光和雨水的获取、环境数据、其他植物数据、与其他植物100以及植物100的特征或部分的接近度等之类的因素。

在一些实施方式中，处理电路310被配置成监视在第一授粉之后的预定授粉时机范围内是否发生了至少一个花120的受精，并且处理电路310被配置为基于是否发生了至少一个花120的受精来将第二授粉应用于至少一个花120。例如，处理电路310可以被配置为控制检测装置270的操作以检测胚胎发育，报告至少一个花120的受精状态，并且如果在预定的授粉时机范围内没有发生受精则指导授粉装置220给至少一个花120授粉。

在一些实施方式中，第二授粉包括与第一授粉的花粉类型不同的花粉类型的花粉450。第一和第二花粉类型的特征可以用于确定哪种花粉类型应该用于第二授粉。例如，花粉类型可以包括关于花粉类型对特定花120的亲和力(affinity)的信息；第二授粉可以使用具有比第一授粉的花粉450对花120的亲和力更小或更大的亲和力的花粉类型的花粉450来进行。在一些实施方式中，第二授粉包括与第一授粉的花粉类型相同的花粉类型的花粉450。

参考图4a-4c，更详细地示出了各种植物100和花120。进一步参考图4a-4b，示出了植物100，其具有有花瓣405的花120。

进一步参考图4c，花120显示为具有包括花瓣405、柱头410、雌蕊420、雄蕊430、胚珠440和花粉450的部分。在一些实施方式中，诸如传感器140和传感器250之类的传感器以及检测诸如检测装置270之类的装置被配置成获取关于植物100和花120以及花120的部分的植物数据。

参考图5，示出了用于多个机器人设备200以及远程服务器510和外部传感器520的通信方案500。通信可以通过多种通信协议中的任何一种进行，多种通信协议包括但不限于在整个电磁频谱上的信号(例如红外线信号、射频信号、微波信号等)和电子通信协议(例如无线互联网、有线互联网、蓝牙和近场技术)。

在一些实施方式中，外部传感器520获取关于植物100和花120的植物数据以及关于植物100和花120周围的环境的环境数据。远程服务器510可以接收植物数据和环境数据，基于植物数据和环境数据实施授粉计划，并且将授粉计划传输到多个机器人设备200。第一机器人设备200可以与第二机器人设备200通信，以在环境内划分授粉任务，使得第一机器人设备200完成第一全局范围内的所有授粉任务，并且第二机器人设备完成第二全局范围内的所有授粉任务。

在一些实施方式中，用户创建授粉计划，并且使用远程服务器510来将授粉计划发送到机器人设备200。外部传感器520可以获取关于植物100和花120的植物数据以及关于植物100和花120周围环境的环境数据。用户可以解释植物数据和环境数据以修改授粉计划。

在一些实施方式中，处理电路310被配置为控制机器人设备200的操作以选择性地执行授粉防止处理，以基于植物数据至少暂时地防止花120的授粉。在一些实施方式中，通过遮挡花120的柱头410来防止授粉。在其他实施方式中，通过破坏柱头410、移除柱头410、破坏花120和移除花120中的至少一种来防止授粉。

参考图6a-6e，在一些实施方式中，处理电路310可以被配置为控制诸如移除装置240和授粉防止装置330的装置的操作，以便防止花120的授粉。移除装置240和授粉防止装置330可以包括切割装置610、光损伤装置620、化学装置630和热装置640中的至少一种。

参照图6a，在一个实施方式中，切割装置610是链锯。切割装置610也可以是锯、刀、圆锯或任何其他切割装置；它可以由塑料、金属、金属合金或任何其他材料制成。

参照图6b，在一个实施方式中，光损伤装置620包括激光装置624。激光装置624可包括运动控制系统和计算机数字控制，以根据预定模式、用户输入、来自处理电路310的反馈或任何其他控制输入来指导由激光装置624产生的激光628的方向、强度和其他性质。在一些实施方式中，激光装置624包括多个方向上定向的多个激光628，以防止从多个方向对花120进行授粉。

在一些实施方式中，光损伤装置620产生被配置为影响植物100、花120或花120的柱头410的红外光、紫外光或其它光。例如，光损伤装置620可以产生干扰发生在植物100中的光合作用过程的光。

参照图6c，在一些实施方式中，化学装置630以固体、液体、气体或其组合的形式将化学物质634施加到植物100或植物100的一部分(例如花120或柱头410)。化学装置630可以在将化学物质634施加到花120之前修改化学物质634的性质，例如化学物质634的温度或浓度。化学装置630可以包括供应溶剂(例如水或乙醇)，以改变化学物质634的浓度。化学装置630可以包括喷嘴632，并且可以将化学物质634作为喷雾施加到花120。化学装置630在将化学物质634施加到花120之前可以将化学物质634与溶剂或与其他化学物质634混合。化学装置630可以包含配置成防止多个花120的授粉的多种化学物质634，并且处理电路310可以被配置成选择性地控制化学装置630的操作以施加优选地针对特定植物100或花120选择的化学物质634。离开化学装置630的化学物质634的流速可以以各种方式调节，包括但不限于保持恒定、根据模式增大和减小、以及响应于来自处理电路310的反馈、用户输入或任何其他化学控制而被调制。

在一些实施方式中，化学物质634包括密封剂以密封(例如阻止花粉通过)花120的柱头410。密封剂可以是胶。密封剂可以是水溶性的或防水的。密封剂可构造成在花120的整个寿命期间降解。密封剂可构造成在特定的时间段(例如，几天或几周)之后降解，从而使授粉延迟仅指定的时间段。降解速率可以基于温度、湿度、光敏性、密封剂的特性等。密封剂可以被配置为可选择性地移除(例如，通过稍后施加化学物质或光来降解它)。密封剂可以被配置为使蜜蜂从接近花120转向。例如，密封剂可以包括引导蜜蜂避开花120的信息素。

参照图6d，在一个实施方式中，热装置640是基于燃烧的热源，并且提供火焰642。燃烧燃料可以是固体、液体或气体。火焰642的性质(例如其温度、长度、或者是层流还是湍流)可以通过例如调节氧化剂和燃料的流量来控制。火焰642可以预先混合或者可以是扩散火焰。火焰642可以是连续的或间歇的。火焰642的性质可以保持恒定，或者可以根据模式、来自处理电路310的反馈、用户输入或任何其他控制来调节或增强或减弱。

参考图6e，在一些实施方式中，热装置640包括加热元件644。加热元件644可以包括被配置为存储和释放聚焦热量的任何材料，包括但不限于金属、金属合金或碳基结构。加热元件644可具有固体表面，或者可具有构造成有助于破坏或除去花120或柱头410的齿、锯齿或其它结构。热量可通过燃烧过程或通过电阻器或任何其他加热过程传递到加热元件644。加热元件644的温度根据模式、来自处理电路310的反馈、用户输入或任何其他温度控制可以被调制，可以保持恒定，或者可被增加和减少。

如图2a-2d所示，在一些实施方式中，机器人设备200包括标记装置228，其被配置为在花120附近将标记施加到花120或植物100以指示花120已经被授粉。标记可以是视觉标记，例如在可见光谱中可见的化学物质、染料或墨水。标记还可以是在电磁光谱的其他部分中可见的化学物质、染料、墨水或其他材料。标记可以是荧光的。标记可以是射频标识符。标记可以包括无线电标记或同位素标记。标记可以被配置为发出音频信号或化学信号。标记可以被配置为其信号强度随着时间推移而降低。

在一些实施方式中，处理电路310被配置成确定植物120是否已经被授粉。处理电路310可分析植物数据以确定存在柱头410上先前安置的花粉450、花粉450进入柱头410或花粉管。在一些实施方式中，处理电路310可以被配置成确定植物100是否已经受精，例如，胚胎发育是否已经开始。

在一些实施方式中，处理电路310被配置为基于包括指示植物100是否已经授粉或植物100是否受精的状态的植物数据来估计植物100的种子生产量和果实生产量中的至少一个。种子生产和果实生产的生长模型可以支持估计种子生产和果实生产。种子生产和果实生产的生长模型可以反映植物100的多个花120中有多少已经被授粉以及植物100的多个花120中有多少已经受精。种子生产和果实生产的生长模型可能反映了植物100获得营养、土壤养分、化肥、阳光和雨水的机会；以及植物100上的花120相对于彼此以及相对于植物100的其他部分(例如根和外部树枝)的位置。

在一些实施方式中，处理电路310被配置为确定至少一个花120的状态，并且基于该状态更新植物100的多个花120中的另一个花120的授粉时机。例如，如果第一花120在多次尝试之后没有被成功授粉，则处理电路可以被配置为更新授粉计划以提前植物100的第二花120的授粉时机，以便激励对植物100的更多花120进行授粉。

参考图7，示出了使用授粉计划给植物授粉的方法700。在710处，接收授粉参数，例如授粉计划。授粉参数(例如授粉计划)可以包括用于选择性对花120或多个花120中的至少一个花120授粉的任何信息。在720处，接收植物数据。植物数据可以由诸如传感器140和传感器250之类的传感器获取，并且可以包括：关于植物100和花120的物理特性的数据、关于植物100和花120的状态的数据、关于花120授粉状态或受精状态的数据、历史数据和图像数据等等。在730处，处理电路310基于授粉计划和植物数据来控制机器人设备200的操作以对植物100的花120进行授粉。

参考图8，示出了用于收集和传递来自花120的花粉450的方法800。在810处，花120被识别以用于收集花粉450。可以基于花120的特征(例如物种、大小、位置)；基于来自授粉计划的信息；基于诸如指示花120是否授粉或花120是否受精的状态；或基于任何其他因素来识别花120。在820处，收集花粉450。例如，处理电路310可以被配置为控制收集装置230的操作以从花120收集花粉450。

在830处，传送花粉450。处理电路310可以被配置为控制机器人设备200的操作以将花粉传送到收集地点(840a)。可以通过用从相同的花120收集的花粉450给花120授粉来进行自花授粉(840b)。可以通过给与从其收集花粉450的花120的物种相同的物种的植物100的另一个花120授粉来进行授粉(840c)。异花授粉可以通过给与从其收集花粉450的花120的物种不同的物种的花120授粉来进行(840d)。

参考图9，示出了用于监测植物100和对植物100进行授粉的方法900。在910，花120被识别以进行授粉。花120可以基于授粉计划来识别。花120可以基于先前的授粉来识别。可以基于花120或具有花120的植物100的视觉特征来识别花120。在920，确定花120的授粉状态。检测装置270可构造成检测柱头410上的先前安置的花粉450、花粉450进入柱头410和花粉管中的至少一种。检测装置270还可以被配置为检测受精是否已经发生，例如，胚胎发育是否已经发生。在930处，处理电路310被配置成基于花120是否授粉或花120是否受精来控制授粉装置220的操作以将花粉450施加到柱头410。

本公开考虑了用于完成各种操作的方法、系统和任何机器可读介质上的程序产品。本公开的实施方式可以使用现有的计算机处理器实现，或通过用于合适系统的为此或另一目而并入的专用计算机处理器来实现，或通过硬连线系统实现。在本公开的范围内的实施方式包括程序产品，程序产品包括用于承载或在其上存储机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。这样的机器可读介质可以是可由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何可用介质。例如，这样的机器可读介质可以包括ram、rom、eprom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储器设备、或可以用于承载或存储机器可执行指令或数据结构的形式的期望的程序代码并且可以由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何其它介质。当信息通过网络或其他通信连接件(硬连线、无线、或硬连线或无线的组合)传输或提供给机器时，机器将连接件正确地视为机器可读介质。因此，任何这样的连接件被适当地称为机器可读介质。以上的组合也包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令包括例如使通用计算机、专用计算机或专用处理机器执行某些功能或功能组的指令和数据。

尽管附图可以示出方法步骤的特定顺序，但是步骤的顺序可能与所描绘的不同。还可以同时或部分同时执行两个或更多个步骤。这种变化将取决于所选择的软件和硬件系统以及设计人员的选择。所有这些变化都在本公开的范围内。同样，软件实现可以用具有基于规则的逻辑和其他逻辑的标准编程技术来完成，以实现各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤。

在此描述的主题的各方面在以下编号的条款中阐述：

1.一种选择性防止植物的授粉的方法，其包括：

由处理电路接收关于植物的花的植物数据；以及

由处理电路基于所述植物数据控制机器人设备的操作以选择性地执行授粉防止处理，以至少暂时地防止所述花的授粉。

2.如条款1所述的方法，其中所述授粉防止处理包括遮挡所述花的柱头。

3.如条款2所述的方法，其中遮挡所述柱头包括控制所述机器人设备以将密封剂施加到所述花上以密封所述柱头。

4.如条款3所述的方法，其中所述密封剂是水溶性的。

5.如条款3所述的方法，其中所述密封剂是防水的。

6.如条款3所述的方法，其中所述密封剂被配置为在所述花的寿命期间降解。

7.如条款3所述的方法，其中所述密封剂被配置为使蜜蜂从接近所述花转向。

8.如条款7所述的方法，其中所述密封剂包括信息素。

9.如条款1所述的方法，其中，所述授粉防止处理包括破坏所述花的柱头和移除所述花的柱头中的至少一个。

10.如条款9所述的方法，其中所述机器人设备包括移除装置，所述移除装置包括切割装置、热装置、光损伤装置和化学装置中的至少一种。

11.如条款1所述的方法，其中所述授粉防止处理包括破坏所述花和从所述植物移除所述花中的至少一个。

12.如条款1所述的方法，其中所述控制步骤还包括控制所述机器人设备的操作以对所述花施用治疗剂。

13.如条款12所述的方法，其中所述治疗剂包括药物。

14.如条款12所述的方法，其中所述治疗剂包括配置成撤销授粉防止处理的修复剂。

15.如条款1所述的方法，其还包括：

使用传感器收集所述植物数据；以及

将来自所述传感器的所述植物数据传输到所述处理电路。

16.如条款1所述的方法，其中所述植物数据包括所述花和所述植物中的至少一个的位置。

17.如条款1所述的方法，其中所述植物数据包括所述植物的物种。

18.如条款1所述的方法，其中所述植物数据包括关于所述植物的历史数据。

19.如条款18所述的方法，其中历史数据包括所述植物的至少一个图像。

20.如条款1所述的方法，其还包括接收授粉计划，其中基于所述授粉计划控制所述机器人设备。

21.如条款20所述的方法，其中所述授粉计划包括对花的授粉时机的调整。

22.如条款20所述的方法，其中，所述授粉计划包括以下中的至少一个：要在其上执行和不执行所述授粉防止处理中的至少一种的花的数量、花的部分、植物的数量和植物的部分。

23.如条款1所述的方法，其还包括：

从传感器接收关于所述花的周围环境的环境数据；以及

进一步基于所述环境数据来控制所述机器人设备的操作。

24.如条款1所述的方法，其还包括将所述机器人设备可逆地附接到所述植物。

25.如条款1所述的方法，其中所述机器人设备是空行式的。

26.如条款1所述的方法，其中机器人设备是陆基式的。

27.如条款1所述的方法，其中所述机器人设备被安装到建筑物。

28.如条款1所述的方法，其还包括记录所述授粉防止处理的执行。

29.一种从植物收集花粉的方法，其包括：

由处理电路接收关于植物的花的植物数据；以及

由处理电路基于植物数据控制机器人设备的操作以从所述花收集花粉。

30.如条款29所述的方法，其还包括：

从传感器收集植物数据；以及

将来自所述传感器的所述植物数据传输到所述处理电路。

31.如条款29所述的方法，其中所述植物数据包括所述花和所述植物中的至少一个的位置。

32.如条款29所述的方法，其中所述植物数据包括所述植物的物种。

33.如条款29所述的方法，其中所述植物数据包括关于所述植物的历史数据。

34.如条款33所述的方法，其中历史数据包括所述植物的至少一个图像。

35.如条款25所述的方法，其还包括：

从传感器接收关于所述花的周围环境的环境数据；以及

进一步基于所述环境数据来控制所述机器人设备的操作。

36.如条款29所述的方法，其还包括控制所述机器人设备的操作以将所述花粉存放在收集地点。

37.如条款29所述的方法，其还包括：

接收授粉计划；以及

基于所述授粉计划进一步控制所述机器人设备的操作。

38.如条款37所述的方法，其中所述授粉计划包括对从所述花收集花粉的时机的调整。

39.如条款37所述的方法，其中所述授粉计划包括以下中的至少一个：要对其执行和不执行所述授粉中的至少一种的花的数量、花的部分、植物的数量和植物的部分。

40.如条款37所述的方法，其中所述授粉计划包括要收集的花粉的量。

41.如条款29所述的方法，其中所述机器人设备包括收集装置，所述收集装置构造成从所述花中收集花粉。

42.如条款41所述的方法，其中所述收集装置包括潮湿表面。

43.如条款41所述的方法，其中所述收集装置包括粘性表面。

44.如条款29所述的方法，其还包括将所述花粉传递至第二花。

45.如条款44所述的方法，其中传递步骤包括基于授粉计划来选择所述第二花。

46.如条款45所述的方法，其中所述授粉计划包括对所述第二花的授粉时机的调整。

47.如条款29所述的方法，其还包括将所述机器人设备可逆地附接到所述植物。

48.如条款29所述的方法，其中所述机器人设备是空行式的。

49.如条款29所述的方法，其中所述机器人设备是陆基式的。

50.如条款29所述的方法，其中所述机器人设备被安装到建筑物。

51.如条款29所述的方法，其还包括记录所述授粉防止处理的执行。

52.一种监测被授粉的植物的方法，其包括：

使用机器人设备从植物的花获取植物数据；以及

由机器人设备的处理电路基于所述植物数据确定所述花是否已经被授粉。

53.如条款52所述的方法，其中基于先前获取的植物授粉数据来调度植物数据的所述获取。

54.如条款52所述的方法，其中基于先前获取的环境数据来调度植物数据的所述获取。

55.如条款52所述的方法，其中基于历史数据调度植物数据的所述获取。

56.如条款52所述的方法，其还包括向远程实体报告所述授粉确定的报告。

57.如条款56所述的方法，其中，所述报告包括所述植物的识别、所述植物的位置、所述花的识别、所述花的位置、所述授粉的状态以及所述获取的时间。

58.如条款52所述的方法，其还包括：

控制所述机器人设备的操作以将标记施加到所述花上以指示所述花已经被授粉。

59.如条款52所述的方法，其中所述获取步骤包括检测柱头上先前安置的花粉、花粉进入柱头和花粉管中的至少一种。

60.如条款59所述的方法，其中所述机器人设备包括被配置为执行所述检测步骤的检测装置。

61.如条款52所述的方法，其中所述获取步骤包括检测所述植物是否已受精。

62.如条款52所述的方法，其中所述检测步骤包括检测胚胎发育是否已经开始。

63.如条款61所述的方法，其中所述机器人设备包括被配置为执行所述检测步骤的检测装置。

64.如条款52所述的方法，其还包括：

基于所述花是否被授粉来估计所述植物的种子生产量和果实生产量中的至少一个。

65.如条款52所述的方法，其还包括：

根据花是否被授粉来更新授粉计划。

66.如条款65所述的方法，其中所述更新步骤包括调整所述植物或其他植物的其他花的授粉时机。

67.如条款52所述的方法，其中所述机器人设备是空行式的。

68.如条款52所述的方法，其中所述机器人设备是陆基式的。

69.如条款52所述的方法，其中所述机器人设备被安装到建筑物。

70.一种对植物进行授粉的方法，其包括：

由处理电路接收关于具有多个花的植物的植物数据；以及

由所述处理电路基于所述植物数据控制机器人设备的操作以选择性地对所述植物的所述多个花的一部分进行授粉。

71.如条款70所述的方法，其还包括：

接收所述植物的授粉计划；以及

基于所述授粉计划进一步控制所述机器人设备的操作。

72.如条款71所述的方法，其中所述授粉计划包括与所述多个花中的至少一个花相关联的部位的载荷承载能力。

73.如条款71所述的方法，其中所述授粉计划包括用于与所述多个花中的至少一个花相关的部位的营养供应能力。

74.如条款71所述的方法，其中授粉计划包括：

所述多个花中的至少一个花的指示所述至少一个花是否可用于授粉的状态，以及

所述至少一个花的位置。

75.如条款71所述的方法，其中所述授粉计划包括与用于对所述多个花的部分进行授粉的花粉相关的花粉类型。

76.如条款75所述的方法，其中所述控制步骤进一步包括用相同花粉类型的花粉对所述多个花中的至少一些花进行授粉。

77.如条款71所述的方法，其中所述授粉计划包括所述多个花中的至少一个花的授粉时机。

78.如条款77所述的方法，其中所述至少一个花的所述授粉时机落入预定授粉窗口内。

79.如条款77所述的方法，其中所述授粉计划包括对所述至少一个花的所述授粉时机的调整。

80.如条款77所述的方法，其还包括基于所述至少一个花对受精的准备度来确定所述至少一个花的所述授粉时机。

81.如条款77所述的方法，其还包括：

基于与果实相关的花粉类型估计所述果实发育的发育时间；以及

基于所述果实的发育时间确定所述至少一个花的所述授粉时机。

82.如条款77所述的方法，其中确定所述至少一个花的所述授粉时机，使得由所述植物养成的至少一种果实准备好在预定收获窗口内被收获。

83.如条款71所述的方法，其中授粉计划包括以下中的至少一个：要对其执行和不执行所述授粉防止处理中的至少一种的花的位置、花的数量、花的部分、植物的数量和植物的部分。

84.如条款70所述的方法，其中，所述控制步骤还包括控制所述机器人设备的操作，以至少暂时防止所述多个花中的至少一个花的授粉。

85.如条款84所述的方法，其中所述控制步骤还包括控制所述机器人设备的操作以遮挡所述至少一个花的柱头。

86.如条款85所述的方法，其中所述控制步骤还包括控制所述机器人设备以将密封剂施加到所述花上以密封所述柱头。

87.如条款86所述的方法，其中所述密封剂是水溶性的。

88.如条款86所述的方法，其中所述密封剂是防水的。

89.如条款86所述的方法，其中所述密封剂被配置为在所述至少一个花的寿命期间降解。

90.如条款84所述的方法，其中所述控制步骤进一步包括控制所述机器人设备的操作，以执行破坏所述至少一个花的柱头和移除所述至少一个花的柱头中的至少一者。

91.如条款90所述的方法，其中所述机器人设备包括移除装置，所述移除装置包括切割装置、热装置、光损伤装置和化学装置中的至少一种。

92.如条款84所述的方法，其中所述控制步骤还包括控制所述机器人设备的操作，以执行破坏所述至少一个花和从所述植物移除所述至少一个花中的至少一者。

93.如条款84所述的方法，其中，所述控制步骤还包括控制所述机器人设备的操作，以对所述至少一个花施用治疗剂。

94.如条款93所述的方法，其中所述治疗剂包括药物。

95.如条款93所述的方法，其中所述治疗剂包括配置成撤销所述至少一个花的授粉防止的修复剂。

96.如条款70所述的方法，其还包括：

使用传感器收集植物数据；以及

将来自所述传感器的所述植物数据传输到所述处理电路。

97.如条款70所述的方法，其中所述植物数据包括关于所述植物的历史数据。

98.如条款97所述的方法，其中所述历史数据包括所述植物的至少一个图像。

99.如条款70所述的方法，其还包括：

从传感器接收关于所述花的周围环境的环境数据；以及

进一步基于所述环境数据来控制所述机器人设备的操作。

100.如条款70所述的方法，其还包括：

监测在第一授粉之后的预定授粉时机范围内是否发生了所述多个花中的至少一个花的受精；以及

基于所述至少一个花的受精是否发生，对所述至少一个花施加第二授粉。

101.如条款100所述的方法，其中所述第二授粉包括与所述第一授粉的花粉类型不同的花粉类型的花粉。

102.如条款100所述的方法，其中所述第二授粉包括与所述第一授粉的花粉类型相同的花粉类型的花粉。

103.如条款70所述的方法，其中所述控制步骤还包括控制多个机器人设备的操作以选择性地对所述植物的所述多个花的一部分授粉。

104.如条款103所述的方法，其中，基于由第二机器人设备获取的植物数据来控制第一机器人设备的操作。

105.如条款70所述的方法，其中所述机器人设备包括：

被配置为获取植物数据的传感器，以及

惯性导航装置，其被配置成提供所述机器人设备的位置；并且

其中所述控制步骤还包括基于所述植物数据和所述机器人设备的所述位置来确定所述多个花的成组的位置。

106.如条款105所述的方法，其中所述传感器包括照相机、激光距离传感器、红外距离传感器和超声波距离传感器中的至少一种。

107.如条款70所述的方法，其中所述机器人设备是空行式的。

108.如条款70所述的方法，其中所述机器人设备是陆基式的。

109.如条款70所述的方法，其中所述机器人设备被安装到建筑物。

110.如条款70所述的方法，其还包括记录所述选择性授粉的执行。

111.如条款71所述的方法，其还包括接收关于多个植物的植物数据，其中所述授粉计划与所述多个植物相关联。

112.一种用于选择性对植物进行授粉的系统，其包括：

授粉防止装置，其被配置为至少暂时防止对植物的花进行授粉；以及

处理电路，其被配置为基于关于所述植物的植物数据来控制所述授粉防止装置的操作。

113.如条款112所述的系统，其中，所述授粉防止装置还被配置为遮挡所述花的柱头。

114.如条款112所述的系统，其中所述授粉防止装置进一步配置成将密封剂施加到所述花上以密封所述花的柱头。

115.如条款114所述的系统，其中所述密封剂是水溶性的。

116.如条款114所述的系统，其中所述密封剂是防水的。

117.如条款114所述的系统，其中所述密封剂被配置为在所述花的寿命期间降解。

118.如条款114所述的系统，其中所述密封剂被配置为使蜜蜂从接近所述花转向。

119.如条款118所述的系统，其中所述密封剂包括信息素。

120.如条款112所述的系统，其还包括移除装置，所述移除装置被配置为执行破坏所述花的柱头、移除所述花的柱头、破坏所述花、以及从所述植物移除所述花中的至少一个，其中所述处理电路被配置为基于所述植物数据来控制所述移除装置的操作。

121.如条款120所述的系统，其中所述移除装置包括切割装置、热装置、光损伤装置和化学装置中的至少一种。

122.如条款112所述的系统，其还包括治疗装置，所述治疗装置构造成对所述花施用治疗剂。

123.如条款122所述的系统，其中所述治疗剂包括药物。

124.如条款122所述的系统，其中所述处理包括被构造成撤销所述花的授粉防止的修复剂。

125.如条款112所述的系统，其还包括配置成收集所述植物数据中的至少一些的传感器。

126.如条款112所述的系统，其中，所述植物数据包括所述花和所述植物中的至少一个的位置。

127.如条款112所述的系统，其中所述植物数据包括所述植物的物种。

128.如条款112所述的系统，其还包括配置成收集关于所述花的周围的环境的环境数据的传感器。

129.如条款128所述的系统，其中所述处理电路被配置为进一步基于所述环境数据来控制所述机器人设备的操作。

130.如条款112所述的系统，其中所述植物数据包括关于所述植物的历史数据。

131.如条款130所述的系统，其中历史数据包括所述植物的至少一个图像。

132.如条款112所述的系统，其中，所述处理电路被配置为基于授粉计划进一步控制所述机器人设备的操作，以调整所述花的授粉时机。

133.如条款132所述的系统，其中所述授粉计划包括以下中的至少一种：将防止对其进行授粉和不防止对其进行授粉中的至少一种的花的数量、花的部分、植物的数量、和植物的部分。

134.如条款112所述的系统，其中所述处理电路被配置为进一步控制所述机器人设备的操作以将所述机器人设备可逆地附接到所述植物。

135.如条款112所述的系统，其中所述处理电路被配置为进一步控制所述机器人设备的操作以记录所述授粉防止装置的操作。

136.一种用于从植物收集花粉的机器人设备，其包括：

收集装置；

被配置为获取关于植物的植物数据的传感器；以及

处理电路，其被配置为基于所述植物数据控制所述收集装置的操作以从所述植物的花收集花粉。

137.如条款136所述的机器人设备，其中，所述植物数据包括所述花和所述植物中的至少一个的位置。

138.如条款136所述的机器人设备，其中所述植物数据包括所述植物的物种。

139.如条款136所述的机器人设备，其中，所述植物数据包括关于所述植物的历史数据。

140.如条款139所述的机器人设备，其中所述历史数据包括所述植物的至少一个图像。

141.如条款136所述的机器人设备，其还包括传感器，所述传感器构造成收集关于所述植物周围的环境的环境数据。

142.如条款141所述的机器人设备，其中所述处理电路被配置为进一步基于所述环境数据来控制所述收集装置的操作。

143.如条款136所述的机器人设备，其中所述处理电路被配置为进一步控制所述收集装置的操作以将所述花粉存放在收集地点。

144.如条款136所述的机器人设备，其中所述处理电路被配置为基于授粉计划进一步控制所述收集装置的操作。

145.如条款144所述的机器人设备，其中所述授粉计划包括对从所述花收集花粉的时机的调整。

146.如条款144所述的机器人设备，其中授粉计划包括以下中的至少一种：将防止对其进行授粉和不防止对其进行授粉中的至少一种的花的数量、花的部分、植物的数量、和植物的部分。

147.如条款144所述的机器人设备，其中所述授粉计划包括要收集的花粉的量。

148.如条款136所述的机器人设备，其中所述收集装置包括潮湿表面。

149.如条款136所述的机器人设备，其中所述收集装置包括粘性表面。

150.如条款136所述的机器人设备，其中所述处理电路被配置为进一步控制所述收集装置的操作以将所述花粉递送至第二花。

151.如条款150所述的机器人设备，其中所述处理电路被配置为基于授粉计划来选择所述第二花。

152.如条款151所述的机器人设备，其中所述授粉计划包括对所述第二花的授粉时机的调整。

153.如条款136所述的机器人设备，其中所述处理电路被配置为将所述机器人设备可逆地附接到所述植物。

154.如条款136所述的机器人设备，其中所述机器人设备是空行式的。

155.如条款136所述的机器人设备，其中所述机器人设备是陆基式的。

156.如条款136所述的机器人设备，其中所述机器人设备安装到建筑物。

157.如条款136所述的机器人设备，其中所述处理电路被配置成记录所述收集装置的操作。

158.一种用于监测被授粉的植物的机器人设备，其包括：

传感器，其被配置为获取关于植物的花的植物数据；以及

处理电路，其被配置为：

控制所述传感器的操作，以及

基于所述植物数据确定所述花是否已经被授粉。

159.如条款158所述的机器人设备，其中所述传感器进一步配置为基于先前获取的植物授粉数据基于时间表获取所述植物数据。

160.如条款158所述的机器人设备，其中，所述传感器还被配置为基于先前获取的环境数据基于时间表来获取所述植物数据。

161.如条款158所述的机器人设备，其中所述传感器还被配置为基于先前获取的历史数据基于时间表来获取所述植物数据。

162.如条款158所述的机器人设备，其中所述处理电路进一步配置成向远程实体发送授粉的所述确定的报告。

163.如条款162所述的机器人设备，其中，所述报告包括所述植物的识别、所述植物的位置、所述花的识别、所述花的位置、所述授粉的状态以及所述获取的时间中的至少一个。

164.如条款158所述的机器人设备，其还包括标记装置，所述标记装置构造成将标记施加到所述花以指示所述花已经被授粉。

165.如条款158所述的机器人设备，其中，所述植物数据包括指示所述花是否已经被授粉的状态。

166.如条款165所述的机器人设备，其中所述状态指示所述柱头上先前安置的花粉的存在。

167.如条款165所述的机器人设备，其中所述状态指示花粉进入柱头的存在。

168.如条款165所述的机器人设备，其中该状态指示花粉管的存在。

169.如条款158所述的机器人设备，其中所述植物数据包括指示所述植物是否已受精的状态。

170.如条款169所述的机器人设备，其中所述植物数据还包括指示胚胎发育是否已经开始的状态。

171.如条款165所述的机器人设备，其中，所述处理电路还被配置为基于包括所述状态的所述植物数据来估计所述植物的种子生产量和果实生产量中的至少一个。

172.如条款165所述的机器人设备，其中所述处理电路还被配置为基于所述状态来更新授粉计划。

173.如条款172所述的机器人设备，其中

所述授粉计划包括所述植物或其他植物的至少一个其他花的授粉时机；以及

所述处理电路进一步被配置为调整所述至少一个其他花的授粉时机。

174.如条款158所述的机器人设备，其中所述机器人设备是空行式的。

175.如条款158所述的机器人设备，其中所述机器人设备是陆基式的。

176.如条款158所述的机器人设备，其中所述机器人设备安装到建筑物。

177.一种用于对植物进行授粉的机器人设备，其包括：

授粉装置，其被配置为将花粉递送到植物的多个花；

配置成收集关于所述多个花的植物数据的传感器；以及

处理电路，其被配置为基于所述植物数据来控制所述授粉装置的操作。

178.如条款177所述的机器人设备，其中所述处理电路被配置为进一步基于所述植物的授粉计划控制所述授粉装置的操作。

179.如条款178所述的机器人设备，其中所述授粉计划包括与所述多个花中的至少一个花相关联的部位的荷载承载能力。

180.如条款178所述的机器人设备，其中所述授粉计划包括与所述多个花中的至少一个花相关联的部位的营养供应能力。

181.如条款178所述的机器人设备，其中所述授粉计划包括对所述多个花中的至少一个花的授粉时机的调整。

182.如条款178所述的机器人设备，其中所述授粉计划包括：

所述多个花中的至少一个花的指示所述至少一个花是否可用于授粉的状态，以及

所述至少一个花的位置。

183.如条款178所述的机器人设备，其中所述授粉计划包括与用于对所述多个花的部分进行授粉的花粉相关联的花粉类型。

184.如条款183所述的机器人设备，其中所述多个花中的每个花用相同花粉类型的花粉授粉。

185.如条款178所述的机器人设备，其中所述授粉计划包括所述多个花中的至少一个花的授粉时机。

186.如条款185所述的机器人设备，其中所述至少一个花的授粉时机落入预定授粉窗口内。

187.如条款185所述的机器人设备，其中所述处理电路被配置为基于所述至少一个花对受精的准备度来确定所述至少一个花的所述授粉时机。

188.如条款185所述的机器人设备，其中所述处理电路被配置为：

基于与果实相关的花粉类型估计果实发育的发育时间；以及

基于所述果实的所述发育时间确定所述至少一个花的所述授粉时机。

189.如条款185所述的机器人设备，其中确定所述至少一个花的所述授粉时机，使得由所述植物养成的至少一种果实准备好在预定收获窗口内被收获。

190.如条款178所述的机器人设备，其中所述授粉计划包括以下中的至少一个：要对其进行授粉和不进行授粉中的至少一种的花的位置、花的数量、花的部分、植物的数量和植物的部分。

191.如条款177所述的机器人设备，其中所述机器人设备是空行式的。

192.如条文177所述的机器人设备，其中所述机器人设备是陆基式的。

193.如条款177所述的机器人设备，其中所述机器人设备安装到建筑物。

194.如条款177所述的机器人设备，其还包括：

授粉防止装置，其被配置为至少暂时地防止所述多个花中的至少一个花的授粉；

其中所述处理电路被配置为控制所述授粉防止装置的操作。

195.如条款193所述的机器人设备，其中所述授粉防止装置进一步被配置为遮挡所述至少一个花的柱头。

196.如条款193所述的机器人设备，其中所述授粉防止装置进一步被配置为将密封剂施加到所述至少一个花上以密封所述至少一个花的柱头。

197.如条款196所述的机器人设备，其中所述密封剂是水溶性的。

198.如条款196所述的机器人设备，其中所述密封剂是防水的。

199.如条款196所述的机器人设备，其中所述密封剂被配置为在所述至少一个花的寿命期间降解。

200.如条款196所述的机器人设备，其中所述密封剂被配置为使蜜蜂从接近所述花转向。

201.如条款200所述的机器人设备，其中所述密封剂包括信息素。

202.如条款193所述的机器人设备，其还包括移除装置，所述移除装置被配置为执行破坏所述至少一个花的柱头和移除所述至少一个花的柱头中的至少一个。

203.如条款202所述的机器人设备，其中所述移除装置包括切割装置、热装置、光损伤装置和化学装置中的至少一种。

204.如条款193所述的机器人设备，其还包括治疗装置，所述治疗装置构造成对所述花施用治疗剂。

205.如条款204所述的机器人设备，其中所述治疗剂包括药物。

206.如条款204所述的机器人设备，其中所述处理包括配置成撤销所述花的授粉防止的修复剂。

207.如条款178所述的机器人设备，其中所述处理电路进一步经配置以从远程设备接收远程数据，所述远程设备经配置以将包括所述授粉计划的所述远程数据传送到所述处理电路。

208.如条款207所述的机器人设备，其中所述远程数据包括关于多个植物的植物数据。

209.如条款177所述的机器人设备，其还包括配置成收集关于所述花的周围环境的环境数据的传感器。

210.如条款209所述的机器人设备，其中所述处理电路被配置为进一步基于所述环境数据来控制所述授粉装置的操作。

211.如条款177所述的机器人设备，其中所述植物数据包括关于所述植物的历史数据。

212.如条款211所述的机器人设备，其中所述历史数据包括所述植物的至少一个图像。

213.如条款177所述的机器人设备，其还包括被配置为提供所述机器人设备的位置的惯性导航装置，其中所述处理电路被配置为基于所述植物数据和所述机器人设备的所述位置确定所述多个花的成组的位置。

214.如条款213所述的机器人设备，其中所述传感器包括照相机、激光距离传感器、红外距离传感器和超声波距离传感器中的至少一个。

215.如条款177所述的机器人设备，其中所述处理电路被配置成记录所述授粉装置的操作。

虽然本文已经公开了各个方面和实施方式，但是其他方面和实施方式对于本领域技术人员将是显而易见的。本文公开的各个方面和实施方式是为了说明的目的而不旨在是限制性的，其真实范围和精神由所附权利要求书表明。