用于自動種植的技術的制作方法

相關申請的交叉引用

本申請要求于2014年9月23日提交的名稱為“anautomatedplantingsystem(自動種植系統)”的美國臨時申請no.62/054,280和于2015年8月24日提交的名稱為“techniquesforautomatedplanting(自動種植技術)”的美國臨時申請no.62/209,227的優先權，為了所有目的，以上臨時申請的全部內容均通過引用合并到本文中。

背景技術：

已經存在許多已知的用于將生物和非生物對象種植到地面中和地面上的技術。使用最廣泛的是手動或手工種植，其中人在他或她身上攜帶物品，通常為種子、樹苗或籽苗，選擇用于種植對象的地點，并使用多種工具諸如鐵鍬或其他設備中的一種來種植對象。其他技術可能涉及使用通常由人驅動的陸基機械諸如拖拉機來種植對象。

這些技術通常是緩慢且昂貴的。雖然機械化種植機器的使用確實提高了進行種植活動的效率，但機器不適合在崎嶇的或難以接近的地形使用。

本發明的實施方案提供了解決已有種植技術所具有的這些和其他問題的技術。

技術實現要素：

本發明的實施方案提供了使用種植容裝件(pod，容器)(本文中稱為“容裝件”)進行種植的技術，包括系統和方法。種植系統可以被配置為在預定地點將包括有效載荷(例如種子、插條或其他種植材料)的容裝件輸送到地面中或地面上。在一些實施方案中，自動種植系統可以包括測繪系統，該測繪系統接收不同傳感器輸入并生成種植區域的地圖，該地圖包括地形特點、現有植被等。容裝件種植系統可以使用種植區域的地圖將容裝件輸送到種植區域。容裝件種植系統可以通過使用由測繪系統生成的地圖自動地執行，和/或可以由遠程操作者手動地執行。每個容裝件可以包括待由容裝件種植系統種植在地面上或地面中的有效載荷。容裝件可以根據被種植的植物的類型、地形、之前的種植結果等進行定制(例如形狀、尺寸、有效載荷內容等)。

本發明的實施方案可以包括用于自動種植的計算機實施的方法。該方法可以包括：從多個傳感器接收輸入數據；處理輸入數據以生成一個或多個輸出地圖；以及使用該一個或多個輸出地圖生成用于種植操作的種植圖。該方法還可以包括：確定多個可用種植平臺；基于所述多個可用種植平臺將種植圖劃分為多個部分；向每個可用種植平臺上傳該多個部分中的對應部分；以及使用所述可用種植平臺執行種植操作。

在一些實施方案中，種植平臺可以包括一個或多個無人機(uav)。在一些實施方案中，該一個或多個輸出地圖可以包括識別結構、地形類型和雜物中的一個或多個的地形數據。

在一些實施方案中，使用該一個或多個輸出地圖生成用于種植操作的種植圖還可以包括：將一個或多個地形閾值應用于該一個或多個輸出地圖中的標記；以及利用閾值數據標記該一個或多個輸出地圖中的一個或多個區域，以生成一個或多個豐富化的輸出地圖。在一些實施方案中，使用該一個或多個輸出地圖生成用于種植操作的種植圖還可以包括：將豐富化的輸出地圖與至少一種植物的種植要求進行比較；基于該比較，識別用于該至少一種植物的一個或多個種植區域；以及基于與該至少一種植物相關聯的密度水平，定義該至少一種植物在該一個或多個種植區域中的種植圖。

本發明的實施方案可以包括種植裝置。種植裝置可以包括具有內表面和外表面的殼體。該殼體的第一端部可以封閉以形成腔室，并且該殼體的第二端部敞開。種植裝置還可以包括在腔室中的有效載荷，該有效載荷包括種植材料和基質材料。種植裝置還可以包括具有下表面和上表面的蓋，該下表面適于密封殼體的第二端部。

在一些實施方案中，殼體由可生物降解的材料制成，并且包括對有效載荷特定的營養混合物。在一些實施方案中，殼體為大致錐形的，并且其中，殼體和蓋中的一個或多個適于在與種植環境撞擊時破碎，從而將有效載荷暴露于種植環境。

在一些實施方案中，種植裝置還可以包括連接到蓋的下表面并延伸穿過殼體的第一端部的推桿。在與基層(substrate，地層、基體)撞擊時，推桿使蓋打開。

在一些實施方案中，種植裝置可以包括連接到蓋的上表面的一個或多個翼，該一個或多個翼適于在從第一高度釋放時使種植裝置旋轉。在一些實施方案中，種植裝置的殼體的外表面可以包括一個或多個穩定表面，該一個或多個穩定表面適于使種植裝置圍繞其軸線旋轉。在一些實施方案中，蓋的上表面可以包括從蓋的上表面延伸的一個或多個穩定表面。

在一些實施方案中，種植裝置還可以包括與殼體集成在一起的一個或多個傳感器以及連接到能量存儲系統的能量生成系統。能量存儲系統可以向該一個或多個傳感器提供能量。在一些實施方案中，該一個或多個傳感器包括至少一個通信模塊和至少一個環境傳感器，該至少一個通信模塊被配置為將數據從至少一個環境傳感器傳輸到第二種植裝置。在一些實施方案中，第二種植裝置包括第二通信模塊，該第二通信模塊可以被配置為將從多個種植裝置接收的數據傳輸到基站。

本發明的實施方案可以包括自動種植系統。該自動種植系統可以包括種植系統，該種植系統包括連接到觸發控制的發射機構的腔室、筒體和供給器。該觸發控制的發射機構被配置為引導由供給器供給到腔室中的容裝件通過筒體。自動種植系統還可以包括觸發控制系統，該觸發控制系統連接到觸發控制的發射機構并且被配置為從一個或多個傳感器接收數據。觸發控制系統可以被配置為使用該一個或多個傳感器來確定移動運輸平臺的位置，將移動運輸平臺的位置與種植圖中的第一地點進行比較，確定該位置在第一地點的閾值距離內，以及使觸發控制的發射機構在第一地點發射容裝件。

在一些實施方案中，自動種植系統還可以包括耦接到種植系統的移動運輸平臺，該移動運輸平臺包括上述一個或多個傳感器。在一些實施方案中，移動運輸平臺為無人機。

在一些實施方案中，發射機構可以包括經由電子控制閥連接到上述腔室的高壓腔室。觸發控制系統通過打開電子控制閥使觸發控制的發射機構發射容裝件。在一些實施方案中，高壓腔室包括對該高壓腔室加壓的壓縮氣瓶。

在一些實施方案中，種植系統可以使用萬向節可旋轉地耦接到移動運輸平臺。

在一些實施方案中，自動種植系統還可以包括被配置為從該一個或多個傳感器接收數據的測繪系統。該測繪系統基于來自該一個或多個傳感器的數據生成種植圖。

附圖說明

將參照附圖描述根據本公開內容的不同實施方案，附圖中：

圖1示出了根據本發明的實施方案的自動種植系統的實施例；

圖2示出了根據本發明的一種實施方案的容裝件種植系統的實施例；

圖3示出了根據本發明的一種實施方案的容裝件輸送裝置的高層級圖；

圖4示出了根據本發明的一種實施方案的容裝件輸送裝置的圖；

圖5a和圖5b示出了根據本發明的一種實施方案的可替代容裝件輸送裝置的圖；

圖6a和圖6b示出了根據本發明的一種實施方案的可替代容裝件輸送裝置的圖；

圖7a至圖7c示出了根據本發明的一種實施方案的可替代容裝件輸送裝置的圖；

圖8示出了根據本發明的一種實施方案的附接有容裝件匣的容裝件輸送裝置的腔室的圖；

圖9示出了根據本發明的一種實施方案的附接有多個容裝件匣的容裝件輸送裝置的腔室的圖；

圖10a至圖10c示出了根據本發明的實施方案的容裝件的實施例；

圖11a至圖11c示出了根據本發明的實施方案的容裝件和蓋的部件；

圖12a至圖12c示出了根據本發明的實施方案的容裝件的實施例；

圖13示出了根據本發明的一種實施方案的雙隔室容裝件的實施例；

圖14a至圖14c示出了根據本發明的一種實施方案的破裂型(breakaway)容裝件的實施例；

圖15a和圖15b示出了根據本發明的實施方案的容裝件內囊形體(capsule)的實施例；

圖16示出了根據本發明的一種實施方案的囊形容裝件的實施例；

圖17a至圖17d示出了根據本發明的實施方案的容裝件蓋穩定結構的實施例；

圖18a和18b示出了根據本發明的實施方案的容裝件穩定結構的實施例；

圖19a至圖19c示出了根據本發明的實施方案的重力式容裝件的實施例；

圖20a至圖20d示出了根據本發明的實施方案的矛式容裝件的實施例；

圖21a至圖21c示出了根據本發明的實施方案的多部件矛式容裝件的實施例；

圖22a至圖22e示出了根據本發明的實施方案的容裝件蓋的實施例；

圖23a和圖23b示出了根據本發明的實施方案的撞擊致動蓋的實施例；

圖24a至圖24c示出了根據本發明的實施方案的專用容裝件的實施例；

圖25示出了根據本發明的一種實施方案的容裝件通信系統的實施例；

圖26示出了根據本發明的一種實施方案的測繪系統的實施例；

圖27示出了根據本發明的一種實施方案的自動種植方法的框圖；

圖28示出了根據本發明的一種實施方案的地圖生成方法的框圖；

圖29示出了根據本發明的一種實施方案的確定種植圖的方法的框圖；以及

圖30示出了根據本發明的一種實施方案的計算機系統的高層級框圖。

具體實施方式

在下面的描述中，將描述不同實施方案。出于說明的目的，闡明了具體的配置和細節，以便提供對實施方案的透徹理解。然而，對于本領域技術人員而言還將明了的是，可以在不用這些具體細節的情況下實踐實施方案。此外，公知的特征可能被省略或簡化，以免使所描述的實施方案模糊不清。

已經存在許多已知的用于將生物和非生物對象種植到地面中和地面上的技術。使用最廣泛的是手動或手工種植，其中人在他或她身上攜帶物品，通常為種子、樹苗或籽苗，選擇用于種植對象的地點，并使用多種工具諸如鐵鍬或其他設備中的一種來種植對象。其他技術可能涉及使用通常由人驅動的陸基機械諸如拖拉機來種植對象。手動技術可能導致工作者受傷，并且可能難以在偏遠的或困難的地形上實施。

本發明的實施方案提供了使用種植容裝件(本文中稱為“容裝件”)進行種植的技術，包括系統和方法。自動種植系統可以被配置為在預定地點將包括有效載荷(例如種子、插條或其他種植材料)的容裝件輸送到地面中或地面上。在一些實施方案中，自動種植系統可以包括測繪系統，該測繪系統接收不同傳感器輸入并生成種植區域的地圖，該地圖包括地形特點、現有植被等。容裝件種植系統可以使用種植區域的地圖將容裝件輸送到種植區域。容裝件種植系統可以通過使用由測繪系統生成的地圖自動地執行，和/或可以由遠程操作者手動地執行。每個容裝件可以包括待由容裝件種植系統種植在地面上或地面中的有效載荷。容裝件可以根據被種植的植物的類型、地形、之前的種植結果等進行定制(例如形狀、尺寸、有效載荷內容等)。

在一些實施方案中，控制特征可以包括容裝件定標(target)裝置和使種植系統的活動自動化的控制軟件。控制軟件可以協調各個容裝件種植系統的活動，以提高效率并降低各個種植平臺與其他平臺或物體相撞的可能性。各個種植平臺可以單獨地或成組地被控制。

圖1示出了根據本發明的實施方案的自動種植系統100的實施例。如圖1所示，自動種植系統100可以包括測繪系統102和容裝件種植系統104。測繪系統102和容裝件種植系統104各自均可以在移動運輸平臺中實現，該移動運輸平臺諸如為無人機(uav)、飛機、直升機、衛星或其他移動平臺。雖然總體上參照uav討論本發明的實施方案，但是也可以使用任何其他移動平臺。在一些實施方案中，單個移動運輸平臺可以包括測繪系統102和容裝件種植系統104。在一些實施方案中，移動運輸平臺可以包括測繪系統102和容裝件種植系統104中之一，并且可以配置有對該特定系統特定的部件。

如圖1所示，測繪系統102可以包括傳感器106、飛行控制模塊108和測繪模塊110。在一些實施方案中，傳感器106可以包括電磁傳感器，諸如視覺傳感器、多光譜傳感器、高光譜傳感器、雷達傳感器、激光雷達傳感器和紅外傳感器。在一些實施方案中，測繪系統102的傳感器106可以包括一個或多個無線通信模塊，包括gps或其他無線追蹤數據、gsm或其他移動聯網模塊。在一些實施方案中，可以在專用天氣通信設備上接收當前的、歷史的和預測的天氣數據。在一些實施方案中，飛行控制模塊108可以包括對使用中的移動平臺特定的控制和導引系統。例如，對于四旋翼型uav，飛行控制模塊108可以針對每個轉子包括控制器，并且可以包括防碰撞系統。然后，可以基于對每個轉子的獨立控制來控制uav的位置、方向和速度。在一些實施方案中，測繪模塊110可以利用由傳感器106收集的傳感器數據來識別區域的地理和地質特征。下面更詳細地描述測繪系統的實施方案。

在一些實施方案中，容裝件種植系統104可以包括一個或多個傳感器112、飛行控制模塊114和定標模塊116。在一些實施方案中，傳感器112可以包括gps模塊、視覺傳感器、多光譜傳感器、高光譜傳感器、雷達傳感器、激光雷達傳感器和紅外傳感器，以及登記每個容裝件種植在哪里并記錄容裝件輸送過程的周圍環境的視覺相機。在一些實施方案中，傳感器可以包括通信模塊，諸如接收器、發射器、收發器等。飛行控制模塊114可以包括通信模塊，以從用戶、其他移動運輸平臺或其他系統獲得飛行命令。定標模塊116可以包括通信模塊，以從用戶、其他移動運輸平臺或其他系統獲得定標命令。在一些實施方案中，定標模塊116可以基于地點(例如，當前gps地點在預定義地點的閾值距離之內時)自動向觸發控制系統118發送發射命令。在一些實施方案中，定標模塊116可以以預定義間隔向觸發控制系統118發送發射命令。例如，一旦確定容裝件種植系統104在指定地點，就在容裝件種植系統橫越預定義距離時發送發射命令。在一些實施方案中，一旦容裝件種植系統104接近預定義地點，就向用戶顯示從容裝件種植系統104觀察到的目標區域的實時顯示，使該用戶能夠在發送發射命令之前選擇特定地點。

在一些實施方案中，觸發控制系統118可以使用容裝件輸送系統120來管理種植。例如，觸發控制系統118可以利用從飛行控制模塊114接收的數據來確定移動運輸平臺的地理位置，并將其與種植圖進行比較。如果移動運輸平臺的地理位置在關于種植平臺上的一地點的閾值距離之內，則觸發控制系統118可以發送對釋放容裝件的觸發。在一些實施方案中，觸發控制系統118可以機械地使釋放系統126中的止動件釋放，或者使容裝件推進系統124發射。在一些實施方案中，觸發控制系統118可以包括使用向下投影儀或激光器的對準輔助裝置，以在發射容裝件前示出容裝件可以種植在地面上的何處。當觸發控制系統確定容裝件種植系統對準在目標上時(例如，基于容裝件種植系統地點與種植圖的比較和/或使用對準輔助裝置)，觸發控制系統118可以指示容裝件輸送系統120發射。

在一些實施方案中，觸發控制系統118可以包括安全系統，以降低容裝件擊中人或動物的風險。例如，可以使用熱成像儀來檢測目標區域內的有溫度的對象。在一些實施方案中，可以使用測距儀諸如超聲或紅外測距儀來檢測目標區域中存在對象并使發射機構停用。在一些實施方案中，視覺辨識系統可以與熱成像儀合作以識別目標區域中的對象。當檢測到對象時，安全系統可以向用戶發送警告以檢查目標區域。在一些實施方案中，在使用自動種植的情況下，可以使釋放系統126停用，并且可以指示容裝件種植系統104重新定位到下一目標。

在一些實施方案中，容裝件輸送裝置可以與拓寬視野的頭戴式眼睛顯示器合作，以示出定標區域。可以用覆蓋圖示出定標區域，該覆蓋圖可以識別種植圖、安全的種植地點、不安全的種植地點和/或優選的種植區域中的一個或多個。在一些實施方案中，可以基于物種、容裝件類型和其他種植數據來過濾重疊圖。當安全系統檢測到一區域時，可以投射一投射圖像(例如紅色的十字形記號)，以表明發射是不安全的。安全系統可以被設置為自動地使發射機構停用，或僅僅用作手動輔助裝置。

如圖1所示，容裝件輸送系統120可以包括一個或多個容裝件122、容裝件推進系統124和/或容裝件釋放系統126。如下文進一步描述的，每個容裝件可以包括容裝件殼體、蓋和有效載荷。有效載荷可以包括種植材料(諸如種子或籽苗)和支持基質/凝膠(諸如土壤、營養物或其他材料)。取決于容裝件中所包括的種子的類型和種植地點的狀況，有效載荷可以變化。種植材料可以包括可以播種的各種類型的種子、插條或其他種植材料。在一些實施方案中，殼體和/或蓋可以被設計成在發射、著陸或進入地面中時崩裂或刺破，以允許種子即刻從容裝件中生長出來并允許水進入。

容裝件推進系統124可以包括氣動或液壓推進系統，在該氣動或液壓推進系統中，高壓氣體或水被引入到包括容裝件的腔室中，該高壓氣體或水迫使容裝件沿著筒體向下并朝向目標。在一些實施方案中，高壓氣體可以通過化學反應(例如，使用火藥或者其他固體或液體推進劑)或通過壓縮氣瓶生成。容裝件推進系統124還可以包括機械或電動推送機構。容裝件釋放系統126可以用于使不需要附加推進劑的重力式容裝件下落。下面進一步討論容裝件種植系統104的實施方案。

圖2示出了根據本發明的一種實施方案的容裝件種植系統200的實施例。如圖2所示，容裝件種植系統可以包括移動運輸平臺202諸如無人機(uav)、供給器204、種植裝置208和用于種植的容裝件210。在一些實施方案中，平臺202可以是四旋翼型uav或遙控飛機。在一些實施方案中，平臺202可以包括固定翼遙控飛機、旋轉控制遙控飛機、軟式飛艇、手動操作的飛機或直升機、超輕型滑翔機或其他飛行器中的任何一種。在一些實施方案中，平臺202可以包括各種陸基交通工具，諸如拖拉機、汽車、自行車、摩托車、手推車、畜力牽引扣拴物、陸基機器人系統或任何其他陸基平臺。

在一些實施方案中，容裝件種植系統200可以包括：多個存儲區域，包括具有準備種植的容裝件的供給器204；以及可以在準備種植容裝件之前的運輸途中保存容裝件的冷藏系統。在一些實施方案中，冷藏系統可以保持在可接近容裝件種植系統的各個地點，容裝件種植系統可以在前往種植地點的途中在這些地點處接納容裝件。可以利用冷藏來降低種子的生長速率和/或保存種子。

如圖2所示，移動平臺202可以與供給器204和種植器裝置208集成在單個容裝件種植系統200中。在一些實施方案中，種植器裝置208可以直接安裝于移動平臺202，或者可以經由可以在任何方向上引導容裝件種植系統的萬向節系統進行安裝。在經由萬向節安裝種植器裝置208的實施方案中，種植器裝置可以處于平臺202的底部的中心，從而提供對地面和平臺周圍的近360度的視野。使用萬向節可以在惡劣天氣狀況下(例如，當強風使平臺202漂移時)以及在需要將容裝件種植到陡峭山丘中的情況下在該山丘上進行種植操作期間提高定標準確性。

在一些實施方案中，種植部件(例如，供給器204、種植器裝置208)可以諸如通過軌道安裝的附件連接器或其他連接件連接到單獨的平臺(例如，遙控飛機或其他uav)，或者可以并入到獨立設備中。例如，容裝件輸送裝置204可以并入基于地面的系統中，諸如拖拉機或陸基遙控機械裝置。在一些實施方案中，容裝件輸送裝置204可以用作手持式系統。例如，容裝件輸送裝置204可以包括手柄或皮帶以及手動操作的觸發機構，使得容裝件輸送裝置能夠手動對準和發射。在一些實施方案中，容裝件輸送裝置204可以被配置為捆綁于用戶的腿部。在容裝件輸送裝置204的口部處的壓力傳感器可以檢測用戶的步伐，并且觸發控制系統118可以使容裝件輸送裝置發射。這樣的手動操作實施方案降低了人類操作者使用手動工具諸如鏟子所具有的風險，以及由于在困難地形中進行重復性動作而受傷的風險。另外，不適用于飛行的容裝件可以與手動操作種植部件一起使用。

在一些實施方案中，容裝件輸送裝置204可以包括具有機載導航系統的定標裝置，該機載導航系統使用來自gps或其他傳感器的數據來確定容裝件種植系統200的地點與所識別的種植圖中的種植地點的相對性。定標裝置可以用于根據種植圖來協調容裝件種植系統200的位置，使得能夠將容裝件輸送到地面中或地面上的特定地點。

在一些實施方案中，容裝件輸送裝置204可以包括基于種植圖使空中和/或陸基的移動運輸平臺202和容裝件輸送裝置204的活動自動化的控制軟件。在一些實施方案中，在容裝件種植系統包括多個移動運輸平臺的情況下，控制軟件可以協調每個移動運輸平臺202的活動，以便降低移動運輸平臺202與其他障礙物之間發生碰撞的風險，并試圖提高容裝件種植系統200的種植活動的效率。

在一些實施方案中，容裝件輸送裝置204可以包括機載傳感器設備，該機載傳感器設備可以捕獲與由容裝件輸送裝置輸送的容裝件有關的數據。例如，每個容裝件可以包括在種植時檢測與該容裝件相關聯的位置、定向、結構完整性和環境狀況的各種傳感器。該數據可以從容裝件傳送到容裝件輸送裝置204，并用于：確認例如容裝件是否已被輸送到正確的地點，容裝件是否已損壞，并且如果容裝件已損壞，那么容裝件損壞的程度如何；確認容裝件穿入地面的程度(例如，深度)；確認容裝件被輸送到地面中所處的角度；和/或確認容裝件輸送裝置是否未發射或另外地發生故障。

在一些實施方案中，平臺202可以攜載gsm模塊(用以以接收和發送進行通信的調制解調器)，并且可以在gsm連接可用時不經過地面站進行報告。這允許支持各種容裝件或特定種植的可能性。當種植容裝件時，平臺可以記錄和上傳短視頻以及種植的gps坐標。在一些實施方案中，視頻捕獲可以由發射機構的觸發發起，以僅捕獲發射的每個種子容裝件。在一些實施方案中，視頻上傳在每個容裝件被種植之后發生。

在一些實施方案中，可以從各種平臺推送移動運輸平臺。例如，陸基平臺可以從陸地、工作臺、機動交通工具、推送設備(例如彈射器)手動(例如投擲)推送；水基平臺可以例如直接從水、水上固定裝置(例如碼頭、筏)、水上交通工具(例如船)推送；空基平臺可以例如從另一無人遙控飛機(例如長航時固定翼飛機)、有人駕駛飛機、軟式飛艇等推送。從各種平臺推送遙控飛機允許種植遙控飛機到達范圍更廣的遠程區域。

圖3示出了根據本發明的一種實施方案的容裝件輸送裝置300的高層級圖。如圖3所示，容裝件輸送裝置可以包括供給器302，該供給器將容裝件加載到連接至筒體306的腔室304中。發射機構308可以引導由供給器302加載到腔室304中的容裝件通過筒體306朝向目標區域。在一些實施方案中，發射機構可以使用推進劑來引導容裝件，該推進劑包括可以使用電動或機械觸發器發射的固態、液態或氣態的推進劑。點火時，可以將推進劑氣體引到腔室中，迫使容裝件通過筒體從容裝件輸送裝置離開。在一些實施方案中，發射機構308可以包括通過電子控制閥釋放以用作推進劑的壓縮氣體。在一些實施方案中，發射機構308可以通過激活釋放來引導容裝件通過筒體，這使容裝件通過桶體下落而無需使用推進劑。在一些實施方案中，發射機構308可以包括機械激活的彈簧推進腔室。彈簧推進腔室可以使用電子控制閥、觸發器或其他釋放機構釋放。觸發控制系統可以在發射時釋放彈簧，從而推動容裝件從筒體下降。彈簧可以在射出之間手動地(例如由用戶扳回彈簧)或自動地(例如電子控制加載機構)重新加載。

在一些實施方案中，供給器302可以包括料斗(例如使用重力供給將容裝件匯集到加載腔室中的容器)。如下面進一步討論的，容裝件可以包括在飛行中管理和控制容裝件的穩定和定向表面。料斗可以與例如無需使用額外推進劑被釋放的重力式容裝件一起使用，或者在不需要對容裝件進行精確定向和進料的應用中使用。

在一些實施方案中，供給器302可以包括固定或可移除的匣，每個容裝件被加載在該匣中。例如，可以使用盒式匣，該盒式匣可以與用于槍支和氣槍的匣類似地操作，并且包括在其中加載容裝件的彈簧加載從動件。在發射每個容裝件時，彈簧將下一容裝件推到適當位置。在一些實施方案中，匣可以包括濕度傳感器和壓力傳感器，以檢測匣中是否有任何容裝件破裂或劣化。類似地，替代盒式匣，可以使用管式或鼓式匣將容裝件供給到腔室中。在一些實施方案中，容裝件可以加載到傳送帶中并被供給到腔室304中。然后電氣或機械控制的棘輪機構可以饋送皮帶通過腔室。

雖然示出了單個供給器連接到單個筒體，但這是為了簡化描述而不意在限制性的。如下面關于圖6進一步討論的，在一些實施方案中，多個供給器可以連接到單個筒體。在一些實施方案中，容裝件輸送裝置可以包括多個筒體，每個筒體連接到一個或多個供給器。在一些實施方案中，供給器可以包括不同類型的容裝件。如下面進一步討論的，對于給定的地形條件，被設計用于掘開土壤、添加營養物或以其他方式準備用于種植的區域的專用容裝件可以在供給器中以特定的比例與種子容裝件混合。

在一些實施方案中，筒體306可以是具有與所用容裝件的尺寸對應的膛徑的柱形筒體。直徑較大的內膛可以容納較大的容裝件，直徑較小的內膛可以容納較小的容裝件。在一些實施方案中，當不同尺寸的容裝件與同一筒體一起使用時，容裝件可以包括襯套，以確保容裝件和襯套與筒體之間充分密封。在一些實施方案中，筒體長度可以從與容裝件的長度基本上相等的長度變化到最高達幾米的長度(例如從移動平臺延伸到地面)。

在一些實施方案中，可以使用具有動態可調節膛徑的筒體。筒體可以由柔性材料制成，并且可以通過使用沿筒體的長度陣列排布的一個或多個膜片(例如相機的光圈)而是可調節的，從而提供可以針對容裝件的尺寸進行調節的近似柱形筒體。這樣就不需要多種尺寸的筒體來容納多種尺寸的容裝件。

在一些實施方案中，筒體306可以是滑膛或制有膛線。在筒體制有膛線的情況下，可以基于所使用的推進劑的類型、所使用的容裝件的尺寸和重量、筒體的長度和其他因素來選擇膛線的扭曲率，以確保膛線足以使容裝件在飛行中穩定。可以使用常規的或多邊形的膛線。如下面進一步討論的，在一些實施方案中，每個容裝件可以包括在離開筒體之后獲得旋轉的翅片或其他控制表面，從而提高容裝件在飛行中的準確性。這些容裝件不需要額外的穩定化，并且可以從滑膛筒體發射。

在一些實施方案中，發射機構308可以包括氣動或液壓操作的系統。如下面關于圖4進一步討論的，在一些實施方案中，來自壓縮氣瓶或通過化學反應(例如火藥或其他推進劑)生成的加壓氣體可以通過閥從高壓腔室傳遞至低壓腔室(例如腔室304)，從而迫使容裝件通過筒體。閥可以由受控于觸發機構的電磁線圈打開。閥可以在加壓氣體腔室和容裝件腔室之間的管線內。在一些實施方案中，可以使用加壓水代替加壓氣體。水可以通過閥從高壓腔室傳遞到低壓腔室，然后水推動容裝件通過筒體。這具有在送達時立即對容裝件和地面澆水的優點。

在一些實施方案中，可以使用機械發射機構。例如，可以使用單旋轉輪系統或雙旋轉輪系統(如自動的棒球投擲器或板球投球器)，以利用輪的角動量發射每個容裝件。在一些實施方案中，可以使用機械臂從容裝件輸送系統伸出，將容裝件直接種植到地面中，并通過挖洞來準備土地或簡單地將容裝件推入地面中。在一些實施方案中，機械能可以存儲在彈性帶和/或彈簧中，該機械能可以直接地或通過活塞傳遞到容裝件。

在一些實施方案中，可以使用重力式釋放系統。容裝件可以通過料斗或類似的供給器傳遞到腔室中。腔室或筒體中的止動件可以由觸發器致動，這將釋放容裝件從筒體下落。容裝件通過重力從筒體朝向目標下降。在一些實施方案中，定標系統可以基于追蹤容裝件輸送裝置的速度的傳感器數據對每個容裝件的釋放進行計時。

容裝件輸送裝置300還可以包括觸發器，該觸發器可以包括發起容裝件的發射的機械或電子模塊。該模塊可以直接連接到該模塊從其接收發射指令的機載計算機，或者無線地連接于地面站或經由人類操作者進行連接。在一些實施方案中，觸發器可以具有自動防故障機制(例如，基于目標區域獲取，容裝件種植機構處于‘安全發射’區域(即，不在預定的出界區域內)，則電子命令指示觸發器其被允許進行發射；連接到處于適合發射狀態的發射機構的監視器)。在一些實施方案中，發射機構可以包括微控制器和通過有線或無線串行命令信道進行通信以接收發射指令的支持電子器件。

圖4示出了根據本發明的一種實施方案的容裝件輸送裝置的圖。圖4所示的實施例將壓縮氣瓶用作推進劑。這是為了簡化說明而提供的。如上討論的，各種形式的推進劑和發射機構均可以與本發明的實施方案一起使用。

如圖4所示，壓縮氣瓶402可以插入發射機構308中。壓縮氣瓶402中可以包含空氣、二氧化碳、氮氣或任何其他壓縮氣體。在該實施方案中，發射機構308包括高壓腔室404和連接到壓縮氣瓶402的閥406。閥406可以包括螺紋閥組件，壓縮氣瓶402連接到該組件中，使得能夠在舊瓶耗盡時添加新瓶。當壓縮氣瓶連接到閥406時，可以釋放壓縮空氣，直到高壓腔室404中達到平衡。在一些實施方案中，高壓腔室404可以包括被配置為測量高壓腔室404中的壓力的壓力傳感器。閥406可以是計算機控制閥，其連接到壓力傳感器并且被配置為一旦高壓腔室404中達到預定壓力就關閉閥406。這允許基于應用來控制推進劑氣體的壓力。例如，在結構失效之前，不同的容裝件能夠應對不同量的壓力。另外，根據被種植的種子的類型，可能需要不同的種植深度。通過管理高壓腔室404中的壓力，可以控制不同地形上的種植深度。

在一些實施方案中，可以使用機載壓縮機來代替壓縮氣瓶。壓縮機可以被配置為將高壓腔室404加壓到預定壓力，并且可以用計算機控制以動態地改變所使用的壓力的量。

如上所述，發射機構308可以連接到腔室304，其中一個或多個容裝件408在從筒體306向下發射之前被加載到該腔室中。腔室304可以是經由閥410連接到高壓腔室404的低壓腔室。低壓腔室304可以不是壓力控制的或不以其他方式進行加壓(例如，壓力可以基本上等于周圍的空氣壓力)。在一些實施方案中，閥410可以是機械或電氣觸發的閥。筒體306或腔室304可以包括一個或多個柔性止動件(例如橡膠塞)412，以使容裝件408在發射之前保持在適當位置。當觸發閥410時，來自高壓腔室404的高壓氣體流動到低壓腔室304中，并迫使容裝件408從筒體306落下。

在一些實施方案中，壓縮氣瓶402可以直接(或通過閥組件)連接到閥410，使得當閥410被致動時，來自氣瓶402的壓縮氣體流經閥410進入低壓腔室304中，從而迫使容裝件408離開筒體306。

圖5a和圖5b示出了根據本發明的一種實施方案的可替代容裝件輸送裝置500的圖。圖5a示出了處于準備擊發位置或準備發射位置的氣動容裝件輸送裝置500。如圖5a所示，在準備發射位置，栓體502處于相對于筒體504升高的位置。在一些實施方案中，可以使用裝載(charge)手柄506手動地將容裝件輸送裝置置于準備擊發位置。裝載手柄506可以將栓體502連接到沖擊件508。當準備擊發時，沖擊件508壓靠于沖擊件彈簧510，從而使沖擊件彈簧加載荷。在一些實施方案中，接收器512中的一個或多個觸發控制的止動件511可以將沖擊件508保持在準備擊發位置。在一些實施方案中，可以由調節器514保持空氣壓力。如上所述，取決于特定的種植應用，推進劑氣體的壓力可以保持在不同的水平。這允許針對不同的容裝件、地形和其他因素使用不同的壓力，以增加成功種植的可能性。在一些實施方案中，調節器514可以控制從壓縮氣瓶或連接到調節器的壓縮機(未示出)接收的壓縮氣體。

如圖5b所示，當發射時，可以釋放觸發控制的止動件511。然后沖擊件彈簧510可以迫使沖擊件508在接收器512中向下，直到其撞擊發射閥516。在撞擊時，發射閥516打開，從而壓縮發射閥彈簧518，允許壓縮空氣從調節器514流動到入口520中。在發射位置，栓體502與入口520和筒體504對準522。壓縮空氣從入口520引導通過栓體502并進入筒體504中，從而將容裝件524推向目標。在發射之后，發射閥彈簧518使發射閥516關閉，并且容裝件輸送裝置準備好再次擊發和發射。在一些實施方案中，裝載手柄506可以由用戶手動地準備擊發或由準備擊發機構自動地準備擊發。

圖6a和圖6b示出了根據本發明的一種實施方案的可替代容裝件輸送裝置600的圖。如圖6a所示，可以使用機械容裝件輸送裝置來推送每個容裝件。龍門架602可以包括容裝件保持器604，容裝件606插入該容裝件保持器中。龍門架602可以經由線性軸承610安裝于軌道608。龍門架602還可以經由聯軸器614連接到驅動螺桿612。在一些實施方案中，與齒輪傳動電機或類似機構接合的聯軸器614可以轉動驅動螺桿612，從而將龍門架602升高到發射位置并使彈簧616拉伸。在一些實施方案中，龍門架602所升高至的發射位置可以根據特定的種植應用變化。例如，在推送時需要較大的力的情況下，可以使用較高的位置；而在需要較小的力的情況下，可以使用較低的位置。如圖6b所示，當發射時，聯軸器614被釋放，龍門架602與驅動螺桿612脫離，從而允許彈簧616將龍門架602向下拉，將容裝件推至筒體。

圖7a至圖7c示出了根據本發明的一種實施方案的可替代容裝件輸送裝置700的圖。在一些實施方案中，發射機構308可以包括線圈炮機構，以使容裝件加速離開筒體。如圖7a所示，可以沿著筒體704布置電磁體702的陣列。容裝件706可以包括與電磁體相斥或相吸的金屬。在一些實施方案中，容裝件保持器708而不是容裝件本身可以包括由電磁體加速的金屬部分。如圖7a所示，電子部件觸發并發起沿著筒體704定位的一序列電磁體的激活。可以在筒體704的后膛端激活第一組電磁體710。然后可以依次激活從后膛到口部的電磁鐵702，以使容裝件加速離開筒體。例如，如圖7b所示，第二組電磁體712已被激活。該順序可以繼續，直到到達最后一組電磁體714并且容裝件離開筒體704。在一些實施方案中，筒體704中的止動件可以防止容裝件保持器708離開筒體。然后容裝件保持器可以返回到筒體的后膛端，以加載新的容裝件。在一些實施方案中，容裝件保持器708可以與容裝件706一起離開筒體。容裝件保持器可以被配置為在離開時與容裝件分離，或者可以配置有一個或多個穩定表面以使容裝件在飛行中穩定，和/或可以被配置為在到達目標區域時吸收撞擊力。

在一些實施方案中，發射機構308可以包括軌道炮機構，以使容裝件加速離開筒體。每個容裝件可以包括金屬連接器，該金屬連接器在加載到腔室中時跨沿筒體的長度延伸的兩個軌道形成回路。軌道連接到電源，使得當加載有容裝件時，電流沿著一條軌道行進、經過容裝件到另一條軌道，從而產生將容裝件推出筒體的磁力。在一些實施方案中，容裝件保持器而不是容裝件本身可以包括由電磁體加速的金屬連接器。

圖8示出了根據本發明的一種實施方案的附接有容裝件匣的容裝件輸送裝置的腔室的圖800。如圖8所示，供給器302可以包括盒式匣。雖然在圖8的實施例中示出了盒式匣，但是如上所述，取決于應用、容裝件、地形等，可以使用各種不同類型的供給器。

如圖8所示，供給器302可以包括連接到彈簧804的從動件802。當將容裝件806插入到供給器302中時，容裝件被壓靠于從動件802，從而使彈簧804壓縮。在一些實施方案中，供給器302可以包括止動件808，以避免過早地將容裝件供給到腔室中。當閥410關閉時，可以致動止動件808，使得能夠在上一容裝件被發射后從供給器302供給下一容裝件。

圖9示出了根據本發明的一種實施方案的附接有多個容裝件匣的容裝件輸送裝置的腔室的圖900。如圖9所示，多個供給器302和902附接到腔室304。在該實施例中，每個供給器302、902均是盒式匣。雖然在圖9的實施例中示出了盒式匣，但是如上所述，取決于應用、容裝件、地形等，可以使用各種不同類型的供給器。多個供給器使單個移動平臺能夠運載不同尺寸的容裝件，以從同一容裝件輸送裝置進行發射。

如圖9所示，供給器302可以基本上如圖7所示。與供給器302相比容納較大的容裝件的第二供給器902可以連接到腔室304，并且可以類似地包括連接到彈簧906的從動件904。當將容裝件908插入到供給器902中時，容裝件被壓靠于從動件904，從而使彈簧906壓縮。在一些實施方案中，各供給器302、902可以包括止動件808、910，用以避免過早地將容裝件供給到腔室中，并且用以管理多個供給器之間的容裝件供給。止動件708、910可以是計算機控制的，使得能夠在發射上一個容裝件后選擇性地從供給器302或902供給容裝件。

圖10a至圖10c示出了根據本發明的實施方案的容裝件的實施例1000。如圖10a所示，容裝件可以包括容裝件殼體1002、容裝件蓋/頂部1004、支持基質/凝膠1006、電源1008和一個或多個傳感器1010。支持基質/凝膠(本文也稱為基質材料)可以取決于包含在容裝件中的種子或有效載荷的類型而變化。基質材料1006可以包括土壤、營養物，容裝件可以包括可以播種的各種類型的種子、插條或其他植物材料。在一些實施方案中，蓋帽或蓋可以被設計成在發射、著陸或進入地面中時崩裂或刺破，以允許種子即刻從容裝件中生長出來并允許水進入。

電源1008可以包括電池、太陽能板或者其他能量生成和/或存儲單元。電源1008可以向并入容裝件中的一個或多個傳感器1010提供能量。如下面進一步討論的，電源1008還可以向并入容裝件中的一個或多個無線通信設備提供能量。在一些實施方案中，該一個或多個嵌入的傳感器1010可以收集與土壤成分或種子、籽苗、樹苗、真菌、苔蘚或原生生物健康有關的數據，生長數據，以及容裝件的地點、定向、結構完整性等。該一個或多個傳感器可以將傳感器數據傳送到其他容裝件、uav、基站和/或其他通信設備，以用于進一步分析。

另外，如圖10b和圖10c所示，容裝件可以包括不同形狀的隔室1012、1014，以包括額外的支持基質、凝膠、營養物等，用以在撞擊時支撐有效載荷并在植物生長時支持植物。另外的細節將關于圖11至圖24進行描述。

圖11a至圖11c示出了根據本發明的實施方案的容裝件和蓋的部件1100。如圖11所示，容裝件可以包括各種部件，諸如蓋1102和殼體1104。雖然圖11中示出的容裝件為大致錐形的，但是也可以使用可替代形狀。大致錐形的容裝件可以包括圓形或其他曲面端部容裝件、平頭型容裝件和其他大致圓錐的形狀。當蓋1102被裝配在殼體的蓋帽端1101上的適當位置時，如圖11a所示，形成可以在其中放置種子、營養物和其他支持材料的腔體1106。殼體1104可以是硬殼或軟殼的殼體。在一些實施方案中，殼體1104可以包括營養物，諸如氮、磷、鉀、鈣、硫、鎂以及其他植物營養物和/或微量營養素。可以基于包含在有效載荷中的植物種類和/或基于種植環境中存在或不存在的營養物來選擇在殼體中包括的營養物。在一些實施方案中，殼體的不同部分可以包括不同的營養物，例如殼體的穿刺端1103可以包括金屬，以提高容裝件的穿刺能力以及向土壤添加諸如銅、鐵等微量營養素和諸如鎂等大量營養素。并入殼體1104中的營養物可以來自天然生物源，或來自合成源(混合的各種成分)。在一些實施方案中，殼體材料可以包括可生物降解的材料諸如聚乙烯醇(pva)或其他水溶性聚合物、可紫外光生物降解的材料、明膠、樹脂、玉米粉、海貝殼、碳纖維、石墨烯、陶瓷、混凝紙漿或其他材料。

在一些實施方案中，容裝件可以在腔體1106中包括有效載荷。有效載荷可以包括種植材料和基質材料。例如，種植材料可以包括種子、籽苗、樹苗和其他植物物質中的任何一種。基質材料可以包括真菌、細菌、苔蘚、原生生物、土壤和有機或無機物質中的任何一種，諸如用于促進種子、籽苗、樹苗、真菌、苔蘚、原生生物和植物生長的肥料或凝膠。在一些實施方案中，有效載荷還可以包括傳感器、染料、無線通信設備和其他材料。

當容裝件撞擊地面時，顯著的力可以通過容裝件轉移到種子或有效載荷，可能損壞有效載荷。在一些實施方案中，殼體1104可以包括被設計為在容裝件與地面撞擊時崩裂的斷裂點。這樣的斷裂點使容裝件能夠以可預見和可重復的方式破裂，并且吸收撞擊力以保護有效載荷。在一些實施方案中，腔體1106可以包括被設計為限制有效載荷的移動的內部結構(例如擋板)。這些內部結構可以被設計為在容裝件與地面撞擊時崩裂，以便吸收撞擊力并保護有效載荷。

在一些實施方案中，容裝件可以被手動地或自動地裝配有各種有效載荷類型。例如，通過用手或利用手動操作的工具用種子、松散/非嵌入式傳感器等填充容裝件，可以手動地裝配容裝件。

在一些實施方案中，如圖11b和圖11c所示，蓋1102可以包括多孔蓋1108和隔室1110。在一些實施方案中，隔室1110可以填充有地點標記成分諸如油漆、有色粉末或者可檢測物質，該隔室在發射或種植時打開使得在地面上標記種子容裝件的地點。在一些實施方案中，不同顏色的染料可以與不同種類的植物相關聯。例如，染料可以包含在種植時與土壤中的化學物反應和/或在種植后與容裝件的其他成分反應的化學物，以產生可以用電磁傳感器(例如紅外傳感器或可見光傳感器)監測的可觀察到的頻率/反應。可以選擇染料以允許通過土壤或環境條件的生物體或化學物或物理特性進行激活或去激活。例如，染料可以用于檢測與活動的和不活動的生物體相關聯的生物指標。染料可以與生物體的蛋白質反應，或者被生物體代謝掉，從而產生能夠由電磁傳感器測量的指標。在一些實施方案中，可以選擇化學染料來識別各種土壤性質，諸如ph、重金屬含量、碳含量、有機碳含量、氮含量、磷含量等。

圖12a至圖12c示出了根據本發明的實施方案的容裝件1200的實施例。如圖12a所示，容裝件可以包括上部部件1202和下部部件1204。上部部件1202可以包括一個或多個穩定部件1206。這些穩定部件可以提高飛行的穩定性。下部部件1204可以包括蓋帽1208，該蓋帽包括有效載荷1210。在一些實施方案中，如圖12a所示，蓋帽1206可以是波狀外形1207的，以提高飛行的穩定性并且可以提高種植時的地面穿刺性。雖然在該實施例中的輪廓為螺紋或螺旋的形狀，但是在一些實施方案中，可以使用韌窩模式或其他波狀外形的表面。在一些實施方案中，如圖12b所示，蓋帽1206可以包括堅硬尖端1212。堅硬尖端1212可以由可生物降解的陶瓷、金屬或其他材料制成。如圖12c所示，在一些實施方案中，可以使用球形容裝件。球形容裝件可以包括兩個半部1218、1220，這兩個半部聯接在一起時形成可以在其中存儲有效載荷的腔體。

圖13示出了根據本發明的一種實施方案的雙隔室容裝件的實施例l300。在一些實施方案中，容裝件可以包括多個子隔室，諸如蓋隔室1302和本體隔室1304。子隔室允許容裝件的一些部件預先裝配，而其他部件可以稍后裝配。例如，種子1306可以預先封裝在蓋中，然后可以在加載之前向本體部件1304添加營養混合物1310。這使得能夠基于現場數據對特定的種植環境定制營養混合物，減少從勘察到種植所需的時間。

在一些實施方案中，子隔室可以由分隔件分離開，該分隔件被設計成在特定條件下(諸如在撞擊時、在水存在的情況下等)碎裂。這允許在條件合適時隨時間釋放營養物。子隔室可以由與外部的容裝件相同或不同的材料制成。例如，殼體和/或分隔件可以被設計為在穿刺時吸收直接的線性力并在回彈力下破裂。另外地或者可替代地，殼體可以吸收最高達一定量的力，然后如所設計的斷裂。在一些實施方案中，應力加載可以是短脈沖或最大力。在一些實施方案中，容裝件中可以包括(例如在制造期間或在裝配期間)十字形結構，這樣的十字形結構限制在特定方向上的移動和集中力。例如，薄壁結構可以被設計為直接吸收一列式(inline)線性穿刺力，并且將這些力重引導至在容裝件著陸或進入地面中時崩裂的種子容裝件壁中，以便吸收撞擊力并保護有效載荷。殼體和/或分隔件的材料可以包括網狀編織材料。殼體的厚度可以變化(例如0.1mm至20mm)，以容置較小和較大的容裝件并在不同的地形條件下種植，承受不同的發射力，承受不同的存儲時間等。

圖14a至圖14c示出了根據本發明的一種實施方案的破裂型容裝件1400的實施例。如圖14a所示，如上所述，容裝件1402可以被制造成包括特定的薄弱點1404。圖14b示出了容裝件1402的在薄弱點1404中之一處的橫截面，該薄弱點在此實施例中為殼體中的凹口1404。雖然圖14中所示的薄弱點是沿容裝件殼體的長度延伸的側向凹口，但是可以在制造容裝件1402的殼體和/或分隔件的結構期間引入其他設計的薄弱點(例如，氣穴、穿孔等)。如圖14c所示，在撞擊時，容裝件1402可以沿著薄弱點1404斷裂1406，從而吸收撞擊的能量，由此保護有效載荷，并將有效載荷暴露于種植表面。

圖15a和圖15b示出了根據本發明的實施方案的容裝件內部囊形體的實施例1500。容裝件的有效載荷可以包括一個或多個囊形體。例如，如圖15a所示，一個囊形體1502可以包括營養物和支持材料1504，第二囊形體1506可以包含種子1508或其他種植材料。在一些實施方案中，如圖15b所示，單個囊形體1510可以包含種子1512和營養物以及支持材料1514。在一些實施方案中，每個囊形體可以由明膠或由在水分存在的情況下迅速降解的其他材料制成。雖然圖15a和圖15b中示出了單個種子和相關聯的囊形體，但是每個容裝件可以包括多個種子和相關聯的囊形體。

圖16示出了根據本發明的一種實施方案的囊形容裝件1600的實施例。在一些實施方案中，容裝件可以使用囊形體諸如明膠囊形體制成。這些囊形體快速地生物降解，并且可以包含許多不同的有效載荷，使它們成為簡單且具有成本效益的容裝件部件。如圖16所示，單個囊形體1602可以填充有有效載荷，包括種植材料和基質材料。在一些實施方案中，囊形體可以堆疊。例如，可以通過堆疊兩個囊形體半部1606、1608來形成端部敞開的囊形體1604。這形成多隔室容裝件，其中有效載荷在隔室1608中。囊形體可以類似地堆疊以形成任意大的多隔室容裝件1610。如所示出的，多隔室容裝件1610可以在不同的隔室中包含不同的有效載荷材料，諸如在隔室1612和1614中包含基質材料，而在隔室1616中包含種植材料。通過堆疊多個囊形體，可以使容裝件對于飛行而言是穩定的。例如，可以增加隔室1616的重量，以使其保持在飛行低點，并且多個囊形體的增加的長度可以提高飛行的穩定性。

圖17a至圖17d示出了根據本發明的實施方案的容裝件蓋穩定結構的實施例1700。如圖17a所示，蓋1702可以包括穩定結構1704。穩定結構可以被設計成使容裝件在下降期間旋轉。根據容裝件的尺寸和重量，穩定結構的長度和定向可以變化。在一些實施方案中，穩定結構1704可以在發射后延長。圖17b示出了穩定結構的截面圖1706。還可以使用不同定向的穩定表面。例如，如圖17c和圖17d所示，可以向穩定結構增加額外的穩定表面1708、1710以改進容裝件的旋轉。在一些實施方案中，穩定結構可以通過確保流線型路徑而使飛行穩定(即，確保背部處的阻力使得背部保持在先導表面的后面)，并且可以在不使容裝件旋轉的情況下工作。

圖18a和圖18b示出了根據本發明的實施方案的容裝件穩定結構的實施例1800。除了如上所述的蓋和筒體的穩定特征之外，還可以改變容裝件的殼體以提高飛行的穩定性。例如，如圖18a所示，殼體可以制有膛線1802，使得容裝件在通過滑膛筒體發射時旋轉。膛線1802的扭曲率可以根據容裝件的尺寸和重量變化。在圖18b中，容裝件殼體具有附加的穩定表面1804。這些穩定表面可以在容裝件從筒體離開時升起，或者可以足夠柔韌以行進穿過筒體而不會受損傷。這還允許從滑膛筒體發射容裝件并使其在飛行中穩定。另外，在容裝件撞擊地面時，膛線1802和穩定表面1804可以使空氣進入土壤。在一些實施方案中，殼體可以并入其他穩定特征，諸如波狀外形或韌窩表面，以產生旋轉并使容裝件飛行穩定。

圖19a至圖19c示出了根據本發明的實施方案的重力式容裝件的實施例1900。如上所述，可以通過從移動平臺將容裝件推出筒體來種植容裝件。然而，很多種類的植物使用風和重力來傳播它們的種子。本發明的實施方案可以使用專用的重力式容裝件模擬這種行為。這些重力式容裝件可以從移動平臺落下，而不需要額外的推進劑。如圖19a所示，重力式容裝件的一個實施例包括安裝到包括有效載荷1906的容裝件1904的頂部的翼1902。翼和容裝件的設計可以基于天然存在的種子，諸如翅果。翼在容裝件1904下降時使該容裝件旋轉，從而使飛行穩定并使種植地點更加可預測。

圖19b和圖19c示出了重力式容裝件的可替代實施方案。翼1908可以附接到容裝件1910。可以使用插塞1912或其他連接件來附接翼。在圖19b和圖19c所示的實施方案中，翼1908用作容裝件1910的蓋，從而密封容裝件1910的腔室的開口。在著陸時，翼可以脫落或生物降解，從而打開插塞并允許水分和/或光進入容裝件內和/或使生長的植物能夠獲得自由。如所示出的，容裝件1910可以包括一個或多個種子1914以及營養物和/或土壤混合物1916。在一些實施方案中，可以向容裝件的底部增加穩定表面1918。該表面可以增加容裝件的飛行穩定性以及在撞擊時打碎土壤。

圖20a至圖20d示出了根據本發明的實施方案的矛式容裝件的實施例2000。如圖20a所示，除了輸送有效載荷之外，矛式容裝件2002還可以用作標記樁。矛式容裝件2002可以包括蓋2004、標識符面板2006。在矛式容裝件2002內，與如上所述的其他容裝件中一樣，有效載荷可以包括一個或多個種子2008和營養物/土壤基質2010。如圖13b所示，矛式容裝件2002可以穿入地面2012并保持直立。在一些實施方案中，容裝件中的傳感器可以檢測并傳輸定向、穿刺深度和其他種植特性。

在一些實施方案中，矛式容裝件可以包括堅硬和/或加重的蓋帽2014，如圖20c所示。蓋帽2014可以幫助在密實土壤或困難地形中進行地面穿刺。如圖20d所示，在一些實施方案中，種子和營養物/土壤基質可以包含在囊形體中。

圖21a至圖21c示出了根據本發明的實施方案的多部件矛式容裝件的實施例2100。如上面關于圖20a至圖20c所描述的，矛式容裝件可以輸送有效載荷，同時也可以用作標記樁。如圖21a所示，矛式容裝件可以被設計成具有多個部件，其中每個部件在植物的發育期間服務于不同的目的。例如，矛式容裝件可以包括包含種子和土壤/營養物基質2104的基部容裝件2102。如圖21a所示，種子和土壤/營養物基質可以包含在囊形體中，然而在一些實施方案中，它們可以散裝在基部容裝件2102內。

矛式容裝件還可以包括保護部件2104。保護部件2104可以是中空管，其用作視覺標記并且還保護生長的植物。例如，如圖21b所示，一旦種植，蓋2106和基部2102就可以開始生物降解，從而將矛式容裝件敞開于空氣和降水，以及將新生長的植物暴露于周圍土壤。如圖21c所示，中間保護器部件可以保持在適當位置2110，從而保護新生長的植物免受捕食并在新生長的植物生長時提供結構支撐。

圖22a至圖22e示出了根據本發明的實施方案的容裝件蓋的實施例2200。對于在種植之前封裝容裝件并將其內含物保持在適當位置，蓋是有用的。然而，一旦種植，蓋可能會阻礙種植的種子獲得足夠的光和水分。在一些實施方案中，蓋可以被設計為成克服這些問題。例如，如圖22a所示，蓋可以包括可生物降解的插塞2202。插塞2202使用的材料可以基于該插塞需要生物降解地多快進行選擇。蓋還可以包括由緩慢生物降解的材料制成的結構部分2204。這為蓋和/或容裝件提供了結構剛度。

在一些實施方案中，如圖22b和圖22c所示，蓋可以是穿孔的2206、2208。穿孔允許水分穿過蓋。這可以加速生物降解，并且還可以用于根據環境狀況更緊密地設置生物降解過程的時間。例如，其可以用于使蓋在雨季開始之前在很大程度上保持完整。當開始降雨時，穿孔的蓋迅速生物降解，從而將種子暴露于自然環境。類似地，如圖22d和圖22e所示，蓋可以包括在結構部分2212上蔓延的薄膜2210。薄膜可以是透明或半透明的2214，從而允許光到達容裝件的內部。薄膜和結構部分可以以不同的速率進行生物降解，如上面關于圖22a所描述的實施例中一樣。

圖23a和圖23b示出了根據本發明的實施方案的撞擊致動蓋的實施例2300。如圖23a所示，蓋2302可以連接到推桿2304。推桿可以從蓋起延伸經過容裝件并從容裝件的底部伸出。如圖23a描繪出加載的或在飛行中的容裝件，其中蓋是閉合的并且推桿延伸出容裝件的底部。在圖23b中，容裝件已被種植。撞擊力作用于推桿2304，從而迫使蓋2302進入打開位置2306。該動作還吸收撞擊能量并引導該能量打開容裝件，從而保護有效載荷。一旦打開，水分和光可以到達內部的有效載荷。

圖24a至圖24c示出了根據本發明的實施方案的專用容裝件的實施例2400。在一些實施方案中，可以在不同的地形條件下使用專用容裝件。如圖24a所示，一個專用容裝件2402可以用于在種植前打碎土壤并使空氣進入土壤。例如，可以增加容裝件2402的重量以提高穿刺能力，并且容裝件可以包括在撞擊時使地面變松的透氣表面2404。如在上面所描述的種植器容裝件中一樣，穩定特征，諸如穩定表面、韌窩、膛線等，也可以用于使容裝件2402旋轉，從而提高撞擊時的透氣性。在一些實施方案中，容裝件2402可以包括營養物、水或其他種植材料，它們在地面透氣時被添加到地面。

如圖24b所示，在一些實施方案中，種植容裝件2406可以插入到容裝件2402中。在撞擊時，容裝件2402可以使土壤變松，并且種植容裝件2406可以將其有效載荷添加到變松的土壤。在一些實施方案中，可以使用一層營養物、凝膠或其他材料來聯接容裝件2402和容裝件2406。在種植后，隨著容裝件生物降解，營養層可以被引入到周圍的土壤中。如圖24c所示，在一些實施方案中，可以使用推動式容裝件2408將先前種植的容裝件進一步推動到地面中并使先前種植的容裝件破裂。推動式容裝件2408可以被定尺寸為具有與被推動的容裝件相同或更大的直徑。推動式容裝件可以被添加到供給器中，使得種植容裝件和推動式容裝件依照發射順序交替。在每次種植時，種植容裝件和推動式容裝件可以快速地相繼發射，使得推動式容裝件在剛種植后就撞擊種植容裝件。

在一些實施方案中，每個種植容裝件上的傳感器可以指示種植深度。對于那些已經種植但未以預定深度種植的種植容裝件，可以通過容裝件通信系統從容裝件向容裝件發送消息，以請求推動式容裝件。可以將第二移動運輸平臺分派到容裝件地點，并在該容裝件地點處發射推動式容裝件。在一些實施方案中，第二移動運輸平臺可以是陸基平臺。如上所述，在一些實施方案中，容裝件可以適于所使用的每個種類。例如，不同尺寸的容裝件可以用于不同尺寸的種子。

圖25示出了根據本發明的一種實施方案的容裝件通信系統2500的實施例。如圖25所示，在一些實施方案中，容裝件2502可以包括各種傳感器2504。在一些實施方案中，傳感器2504可以包括檢測溫度、水分含量、ph、co2、氧氣、光照水平、有機和無機分子、有機碳和其他營養物的傳感器。在一些實施方案中，傳感器2504可以包括無線通信模塊，諸如無線發射器，該無線通信模塊被配置為與其他容裝件2504、2506、基站或專用發射器容裝件2508和/或移動運輸平臺通信。在一些實施方案中，包括額外電源并且傳輸范圍擴大的專用發射器容裝件可以與種植容裝件種植在相同的區域中。種植容裝件2502、2504、2506可以與發射器容裝件2508形成網狀網絡。發射器容裝件可以被設計成不完全刺入，而保留太陽能板或其他能量生成系統露出，以能夠傳輸信號。例如，發射器容裝件2508可以包括專用蓋2510，該專用蓋包括連接到電池或其他能量存儲系統的能量捕獲設備2512(例如，太陽能板、太陽能涂料或其他能量捕獲系統)。

在一些實施方案中，容裝件可以通過移動網絡諸如gsm網絡進行通信。容裝件可以使用gsm在發射后立即返回報告目前的容裝件小氣候的狀態(水分、陽光、溫度、ph、地震活動)。在一些實施方案中，容裝件通信系統可以是其中大部分容裝件可以將它們的信息傳輸到另一容裝件的多容裝件網絡，其中另一容裝件可以1)再將信息傳輸到另一容裝件、或者2)將信息傳輸到能夠將信息發送到非容裝件設備以將信息從容裝件網絡發出的容裝件。在一些實施方案中，并不是每個容裝件都需要攜載移動網絡模塊，而是一子組容裝件(例如子容裝件)可以攜帶較小的模塊(例如，400mhz無線電發射器)，而另一子組容裝件(例如中央容裝件)可以攜載較大的移動網絡(例如gsm)模塊。移動網絡模塊可以用于連接到現有的移動網絡，或連接到空中通信設備諸如uav。在一些實施方案中，中央容裝件可以定位在容裝件群體的中間附近。中央容裝件可以從周圍的子容裝件收集信息。網狀網絡可以與每個容裝件一起使用以包括自主的處理能力，并且可以在收集到信息時廣播多個容裝件的信息。

在一些實施方案中，一個或多個地面控制容裝件可以種植在已知的地理地點。可以使用衛星導航技術諸如rtkgps和絕對高度測量來確定地理地點，使得地面控制容裝件可以用作用于未來測繪飛行的地面控制點。地面控制容裝件可以被種植成使得其在視覺上或電磁地可識別。例如，可以發射地面控制容裝件以使其穿入到地面中，而蓋保留在地面以上，以能夠從空中在視覺上進行識別。可替代地或另外地，地面控制容裝件可以向在其附近飛行的uav傳輸信號，以進行識別。如上所述，容裝件可以由在蓋上的太陽能板提供動力。蓋上的標記可以通過顏色(可視的、發光的、熒光的)、數字、字母、圖案進行識別。在熒光的情況下，可以使用激光來照射大區域從而以預定的頻率激發材料，而不是簡單地使用環境太陽照射。在一些實施方案中，容裝件可以通過它們的定向——例如以方形或圓形定向種植——而被識別。

圖26示出了根據本發明的一種實施方案的測繪系統2600的實施例。如圖26所示，測繪系統2600可以被實施為uav2602。在一些實施方案中，測繪系統2600可以在任何移動平臺——包括空中移動平臺、衛星平臺和陸基移動平臺——中實施。測繪系統2600可以包括各種傳感器，以收集描述周圍區域的數據，這些數據可以用于創建局部陸地特征的地圖。在一些實施方案中，傳感器264可以包括電磁傳感器，諸如視覺傳感器、多光譜傳感器、高光譜傳感器、雷達傳感器、激光雷達傳感器和紅外傳感器。在一些實施方案中，測繪系統2600可以包括一個或多個無線通信模塊，包括gps或其他無線追蹤數據、gsm或其他移動聯網模塊。在一些實施方案中，可以在專用天氣通信設備上接收當前的、歷史的和預測的天氣數據。在一些實施方案中，測繪系統2600可以包括電源2608，該電源可以包括電池、太陽能板或其他能量生成和/或存儲單元。

在一些實施方案中，可以處理來自測繪系統2600的數據以創建地圖，以用于衛星數據集的驗證、森林和作物健康監測、土壤成分分析、一個或多個種子容裝件種植圖的生成和/或對陸地的二維和三維測繪。在一些實施方案中，健康監測地圖可以包括生態評估，諸如碳定量、樹木數量和作物定量、樹和作物的病害監測(例如葉覆蓋率、顏色變化、識別等)和小氣候數據。在一些實施方案中，可以生成示出拓撲細節、土壤特性(例如，對巖石、水、土壤、樹樁的識別以及另外地對水分含量、土壤營養物和其他化合物的評估)、對雜物(例如，樹枝、樹樁、根、余料和林業設備雜物)的識別等的區域地圖。

使用根據由測繪系統2600收集的數據生成的地圖，可以生成種植圖和種植順序。種植圖和種植順序(本文也稱為“種植圖”)可以識別種植地點、種植角度、優化的種植順序、樹種適宜性和選擇、容裝件尺寸和/或種植速度。

圖27示出了根據本發明的一種實施方案的自動種植方法2700的框圖。在2702處，可以接收來自各種傳感器的數據。如上所述，測繪系統2000可以包括各種傳感器，諸如電磁傳感器，諸如視覺傳感器、多光譜傳感器、高光譜傳感器、雷達傳感器、激光雷達傳感器和紅外傳感器。感測輸入數據可以在種植之前、種植期間以及種植之后進行收集。在2704處，可以處理傳感器數據，以根據原始數據確定信息。例如，在一些實施方案中，處理可以包括計算基礎陸地和任何結構或植物的高度兩者的拓撲，并對數據應用指標，例如ndvi、tcari/osavi、生物質含量、氮含量等。處理還可以包括自動標記根據感測輸入數據識別的特征，例如：人造結構、巖石、水、土壤、植物(例如樹木、灌木和草)、雜物(例如樹樁、原木、樹枝)和其他特征。可以應用二階算法來確定土壤類型、土壤ph、土壤相對濕度等。

在2706處，經處理的數據可以用于生成輸出地圖。輸出地圖可以包括用于人類觀察和計算評估兩者的各種地圖層的組合。輸出地圖可以用于生成精確的種植圖和監測種植成果，還可以用于：評估森林健康，包括生態評估(碳數量、樹木數量、樹木病害、雜草、葉覆蓋率、顏色變化(例如紅移)等)和小氣候分析(局部溫度和濕度測量等)。在一些實施方案中，輸出地圖可以用于驗證基于衛星的數據集，例如可從衛星服務獲得的數據集。在種植之后進行的用于監測種植成果的測繪也用于優化精確的種植圖。

在2708處，可以使用輸出地圖來生成精確種植圖，如圖28和圖29所示。在一些實施方案中，精確種植圖可以包括：每個種植地點的地理地點(例如，將種植密度和分布考慮在內)；在每個地點種植何種類型的植物(例如，種類或植物生長階段)(因為不同的種類或不同階段的植物在地面上需要的不同條件，以優化生長)；在每個地點種植何種容裝件類型；每個容裝件被種植所處的角度；種植每個容裝件的時間；是否使用容裝件預處理和容裝件后處理；與用于對種植遙控飛機重定標的各個種植點相關聯的局部識別特征。

在2710處，可以將種植圖上傳到移動運輸平臺。在一些實施方案中，種植圖被劃分到多個可用的平臺(例如，uav或其他平臺)中。可以針對以下方面優化每個平臺的種植規程(order)：飛行時間，在基站附近完成種植任務以減少非種植飛行時間；每個平臺的攜載能力，以最大化每次任務種植的容裝件的數量；在考慮到高度變化的情況下每次飛行的電池消耗量，等等。將每個平臺的種植圖和種植規程上傳到每個平臺。初始基站和最終基站(即起飛和降落)的地理地點可以上傳到每個平臺。如果最終基站的位置改變，則可以在飛行中更新該上傳。設置并上傳歸航點(緊急降落點)。

在2712處，由移動運輸平臺執行種植操作，這可以包括容裝件的實際種植。額外的數據輸入包括土壤密度和發射機構的校準后所需壓力。這樣，發射機構可以針對地區中的土壤類型優化容裝件穿刺。該校準依據于可能需要不同種植深度的每個物種類型。種植操作可以涉及目標獲取和控制，諸如在種植之前使用實時數據來確認種植地點(例如，種植區域沒有發生重大變化)。如上所述，也可以在每次種植之前進行多次安全檢查，諸如檢查目標的熱成像數據，以確保沒有動物或人阻擋目標。操作還可以包括導航，諸如基于精確種植圖在預定的種植地點處種植容裝件，以及在飛行任務期間使用實時數據進行障礙物回避，例如避開可能阻礙飛行路徑的倒下的樹木。平臺上的傳感器可以檢測障礙物(例如倒下的樹木、原木、樹枝、新的人造障礙物)。設置了接近度閾值。如果接近度閾值被打破，則平臺可以避開障礙物，并繼續飛行計劃。

在一些實施方案中，使用機載感測對飛行控制做出調節，諸如自動群控，使用監控軟件來監測平臺進度、狀態、傳感器輸入和種植進度，或者使用監控軟件來干預飛行控制以確保平臺安全(例如，停止/開始種植；停止/暫停/繼續飛行任務)。還可以基于溫度、濕度、風和其他條件對發射機構做出調節。還可以調節發射控制系統，例如，通過確定從每個中均具有不同容裝件的多個匣種植哪個容裝件或使用每個匣中的不同容裝件的預加載順序來進行上述調節。基于預定的壓力校準和實時數據調節發射參數。基于所有的預先確定的和更新的參數觸發發射機構。

在一些實施方案中，確認種植成果可以用于確定容裝件是被種植還是未被種植(例如由于未發射)、與預先確定的種植地點的位置誤差、種植時容裝件的機械變化和/或表面穿入(無/部分地/全部)。如上所述，可以使用視覺指示器(例如，從容裝件釋放的染料或粉末；在土壤表面上方是否可以看見蓋；容裝件中的傳感器等)來確定這種確認。

在一些實施方案中，種植操作的輸入可以包括種子容裝件、精確種植圖、平臺和發射機構的功率、命令和數據處理以及種植機構和發射機構狀態(例如，剩余的發射次數)。

在2714處，平臺返回到預定基站。在發射完最后的容裝件后，平臺以一定高度返回到基站，該高度被優化為使與當前正在種植的平臺以及與其他橫越的平臺(例如，返回到陸地或出來進行種植的平臺)的碰撞最小化。這可以通過設置單個或多個橫越高度水平來實現，和/或可以為每個平臺指定唯一的飛行水平以最小化碰撞風險。平臺考慮到該區域中還存在別的其他平臺(例如避免碰撞)。平臺可以被設置為以距基地一定的距離和高度的方式懸停排隊。當基站準備就緒時，視基站的能力而定，平臺可以盡可能多地一次性返回到基站。

圖28示出了根據本發明的一種實施方案的地圖生成方法2800的框圖。如圖28所示，在2802處，可以接收在圖27中生成的輸出地圖。輸出地圖可以包括基于傳感器數據識別的各種特征(例如，nvdi、巖石、水、土壤等)。使用輸出地圖，可以生成種植圖。

在2804處，可以通過將各種閾值應用于輸出地圖數據，開始種植圖的生成。例如，可以向輸出地圖的區域應用最大巖石布局和密度的閾值，以識別用于種植的、巖石過多或間隔過于緊密的區域。類似地，可以向地圖應用最大和最小水含量的閾值，并且可以基于那些閾值來識別區域。另外，也可以應用其他閾值，諸如與遮光物諸如為樹木、巖石等的接近度。這允許基于地圖中的特征用額外的數據使輸出地圖豐富化。

在2806處，可以接收通過測繪系統上的傳感器所接收的或通過現場分析、歷史記錄等所接收的額外數據。該數據可以表明該區域的營養物含量和其他生長參數。在一些實施方案中，可以對豐富化的輸出地圖進行標記以包括營養物數據和閾值數據。每個輸出地圖可以被分成多個單元，每個單元表示輸出地圖中已被豐富化的區域。例如，每平方米的輸出地圖可以標記有閾值和營養物數據。上述單元的尺寸可以根據輸出地圖的分辨率和輸入傳感器數據的解析度變化。

在2808處，豐富化的輸出地圖和營養物數據可以用于針對不同的物種識別地圖內的種植區域。在一些實施方案中，可以針對在一區域中種植的每個物種定義種植需求。每個物種的種植需求可以與豐富化的輸出地圖的每個單元相比較。可以識別出與特定物種的需求匹配的每個單元。在2810處，基于匹配單元，可以生成識別要在哪些地點種植哪些物種的優選地圖。可以生成優選地圖以增加不同物種在該區域中的生長機會，并且該優選地圖可以基于當前物種、歷史種植成果和其他數據。

在2812處，根據優選地圖生成種植圖。種植圖可以限定優選地圖內用于每個物種的每次種植的地點。每次種植可以包括物種標識符、種植類型(例如種子、插條等)、容裝件類型、準備要求(例如透氣、推動等)。種植圖可以基于植物的種類限定地點。例如，不同的物種可以耐受不同水平的密度，這樣，用于一個物種的種植圖可以在已識別區域中每平方米定義一次種植，而用于不同物種的種植圖可以在種植區域中每五平方米定義一次種植。然后可以如上面關于圖26所述的使用種植圖。

在2814處，在種植后，可以監測每次種植的成功和失敗。在一些實施方案中，可以進行常規測繪以檢查每次種植的狀態并從每個種植的容裝件采集傳感器數據。在2816處，基于種植的結果，可以在2806處更新生長參數以及在2810處更新歷史數據，以改善之后的種植圖，如下面關于圖28進一步討論的。

圖29示出了根據本發明的一種實施方案的確定種植圖的方法2900的框圖。在2902處，種植評估模塊可以接收上述的輸出地圖數據2802和種植監測數據2814。在一些實施方案中，輸出地圖數據2702可以是上面的豐富化輸出地圖數據。種植評估模塊2902可以將輸出地圖數據與種植監測數據進行比較，以識別輸出地圖數據中的哪些地理和地質特征最有可能與成功種植有關聯。基于該比較，可以生成存活概率地圖2904。

在一些實施方案中，種植評估模塊可以包括一個或多個機器學習分類器，這些機器學習分類器可以使用輸出地圖數據2703和種植成果監測數據2814進行訓練。如上所述，輸出地圖數據2703可以包括地形圖(拓撲、巖石、水、土壤、營養物)、周圍樹種、期望的種類等，種植成果監測數據可以包括以每棵樹和/或每個物種為基礎的種植成果。機器學習分類器可以識別與特定的種植成果特性相關的輸出地圖數據2703中的條件。隨后，當對新區域繪制地圖時，可以由機器學習分類器處理那些新區域的輸出地圖，以自動產生新區域的第二種植圖。然后可以監測該種植，并且其可以用于進一步訓練機器學習分類器。

在2906處，精確種植圖生成模塊可以使用存活概率地圖結合各植物種類的種植標準2908，來生成精確種植圖2910。類似于上述步驟2208，精確種植圖生成模塊2906可以評估存活概率地圖2904和種植標準2908。然后可以在圖27中的2710處使用精確種植圖2910，以使其針對種植操作在可用移動運輸平臺之間進行劃分。

在一些實施方案中，精確種植圖2910可以包括用于種植區域中的每次種植的gps坐標。在一些實施方案中，種植圖還可以包括來自局部區域的視覺圖像，以幫助識別種植地點。種植圖2910還可以定義每次種植的物種和種植條件，諸如年度時間、天氣預報、土壤條件、溫度等。

圖30示出了根據本發明的一種實施方案的計算機系統的高層級框圖3000。如圖30所示，計算機系統可以包括經由總線3002連接的硬件元件，包括網絡接口3004，這使得計算機系統能夠通過局域網(lan)、廣域網(wan)、移動網絡(例如，edge、3g、4g或其他移動網絡)或其他網絡連接到其他計算機系統。通信接口3004還可以包括用于連接到紅外設備、藍牙設備或其他無線設備(諸如其他平臺或容裝件)的有線或無線接口。計算機系統還可以包括一個或多個處理器3006，諸如中央處理單元(cpu)、現場可編程門陣列(fpga)、專用集成電路(asic)、網絡處理器或其他處理器。處理器可以包括單核或多核處理器。

在一些實施方案中，可以使用一個或多個控制器3008來控制移動運輸平臺的導航，控制器可以包括被設計成控制本文描述的各種移動運輸平臺的硬件和軟件控制器。在一些實施方案中，計算機系統可以包括圖形用戶界面(gui)3010。gui3010可以連接到顯示器(led、lcd、平板計算機、觸摸屏或其他顯示器)，以輸出用戶可觀看的數據。在一些實施方案中，gui3010可以被配置為接收指令(例如，通過觸摸屏或其他交互式界面)。

在一些實施方案中，可以使用一個或多個傳感器3012來導航和收集描述周圍區域的數據，這些數據可以用于創建局部陸地特性的地圖。在一些實施方案中，傳感器3012可以包括各種電磁傳感器，諸如視覺傳感器、多光譜傳感器、高光譜傳感器、雷達傳感器3014、激光雷達傳感器3016和紅外傳感器。在一些實施方案中，傳感器3012可以包括各種通信模塊，諸如gps或其他定位模塊和移動網絡通信模塊。

在一些實施方案中，計算機系統可以包括本地或遠程數據存儲裝置3018。數據存儲裝置3018可以包括本領域已知的各種計算機可讀存儲介質、存儲系統和存儲服務(例如，磁盤驅動器、cd-rom、數碼影碟(dvd)或其他光存儲器、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲器或其他磁存儲設備、關系數據庫、對象存儲系統、本地或基于云的存儲服務或任何其他存儲介質、系統或服務)。數據存儲裝置3018可以包括如本文所述生成、存儲或以其他方式利用的數據。例如，數據存儲裝置3018可以包括如上所述生成和存儲的種植圖3020和飛行計劃3022的全部或部分，存儲器3024可以包括各種存儲器技術，包括ram、rom、eeprom、閃速存儲器或其他存儲器技術。存儲器3024可以包括用以實施如本文所述方法的可執行代碼。

在一些實施方案中，輸送平臺和容裝件可以用于其它目的。例如，包括特定染料的容裝件可以被發射到水系統內的特定地點，以追蹤藻華。也可以使用類似的系統種植其他植物(諸如農作物、苔蘚和花)。例如，可以在難以到達的地點(例如環島上、牧場中)以詳細圖案種植花用于裝飾用途，以從空中或太空中看到這些圖案。染料用于指示未發射的訓令(ordinance)。

在一些實施方案中，uav可以用于空中的定標營養物輸送。例如，uav可以在特定植物的葉子上噴霧或凝膠，或者可以輸送目的在于植物的基部或葉子的濺潑球(splatball)。類似地，可以通過瞄準樹冠將爆裂的濺潑球或手榴彈輸送到一區域，濺潑球可以被配置成在即將到達樹之前爆裂，從而以凝膠狀營養物覆蓋葉子。通過將高度凝膠狀的脈沖式高速球瞄準在植物的基部，可以輸送濺潑球。

在一些實施方案中，用于檢測、計數、估計和確定準備度的方法收集針葉樹球果和種子(以及非針葉樹)。如上所述的uav可以監測球果(或其他種子)，測量當前狀態(例如是否為綠色)，確定每棵樹的計數并估計那些未計數的(例如視圖中隱藏的)，估計總種子產量并確定何時準備收獲(例如基于從綠色到棕色的光譜特征轉變和“開度”，表明它們是否準備好)。

在一些實施方案中，容裝件可以用于土壤修復。可以發射容裝件以使困難地形上的不穩定的土壤或巖石粘結。容裝件可以包括對地點、氣候、地形等特定的營養物、細菌/真菌和/或蠕蟲或蠕蟲卵。

雖然為了清楚理解的目的已經相當詳細地描述了前述實施例，但是上述發明技術不限于所提供的細節。存在許多可替代方式實施上述發明技術。所公開的實施例是說明性的而不是限制性的。

當特征或元件在本文中被稱為在另一特征或元件“上”時，其可以直接在另一特征或元件上，或者也可以存在介于之間的特征和/或元件。相比之下，當特征或元件被稱為“直接在”另一特征或元素“上”時，不存在介于之間的特征或元件。還將理解，當特征或元件被稱為“連接”、“附接”或“耦接”到另一特征或元件時，其可以直接連接、附接或耦接到另一特征或元件，或者可以存在介于之間的特征或元件。相比之下，當特征或元件被稱為“直接連接”、“直接附接”或“直接耦接”到另一特征或元件時，不存在介于之間的特征或元件。

雖然是關于一個實施方案進行描述或示出的，但是如此描述或示出的特征和元件可以應用于其他實施方案。本領域的技術人員還將理解，提及的設置成“鄰近”另一特征的結構或特征可以具有與鄰近特征重疊或在臨近特征下面的部分。

本文使用的術語僅用于描述特定實施方案的目的，并不旨在限制本發明。例如，如本文所使用的，單數形式“一”、“一個”和“該”也旨在還包括復數形式，除非上下文另有明確指示。還將理解，當在本說明書中使用時，術語“包括”和/或“具有”說明存在所陳述的特征、步驟、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一個或多個其他特征、步驟、操作、元件、部件和/或其組合。如本文所使用的，術語“和/或”包括相關聯的列舉項中一個或多個的任何和所有組合，并且可以縮寫為“/”。

為便于描述，本文中可能使用空間相對術語，諸如“在…下”、“在…之下”、“下部”、“在…上”、“上部”等，以描述如圖所示的一個元件或特征相對于另外的元件或特征的關系。將理解，空間相對術語旨在涵蓋除了圖中描繪的定向之外，設備在使用或操作中的不同定向。例如，如果圖中的設備被倒置，則被描述為在其他元件或特征“下”或“下方”的元件將被定向為在該其他元件或特征“上”。因此，例示性術語“在…下”可以涵蓋上下兩種定向。設備可以以其他方式定向(旋轉90度或處于其它定向)，并且相應地使用本文的空間相對描述符解讀。

類似地，術語“向上”、“向下”、“豎直”、“水平”等在本文中僅用于說明的目的，除非另有明確指示。

盡管術語“第一”和“第二”可以在本文中用于描述各種特征/元件，但這些特征/元件不應該受這些術語限制，除非上下文另有指示。這些術語可以用于將一個特征/元件與另一特征/元件區分開。因此，在不偏離本發明的教導的情況下，下面討論的第一特征/元件可以被稱為第二特征/元件，并且類似地，下面討論的第二特征/元件可以被稱為第一特征/元件。

如本文的說明書和權利要求書中所使用的，包括如在實施例中所使用的，除非另有明確說明，否則所有數字可以被理解為前面加有詞語“約”或“近似”，即使該術語沒有明確地出現。可以在描述大小和/或位置時使用措辭“約”或“近似”，以指示所描述的值和/或位置在值和/或位置的合理預期范圍內。例如，數值可以具有是所陳述值(或值范圍)的+/-0.1％、所陳述值(或值范圍)的+/-1％、所陳述值(或值范圍)的+/-2％、所陳述值(或值范圍)的+/-5％、所陳述值(或值范圍)的+/-10％等的值。本文所述的任何數值范圍旨在包括其中包含的所有子范圍。

盡管上面描述了各種說明性實施方案，但是在不偏離如權利要求所述的本發明的范圍的情況下，可以對各種實施方案作出多種改變中的任一種。例如，執行各種描述的方法步驟的順序通常可以在可替代實施方案中進行改變，并且在其他可替代實施方案中，一個或多個方法步驟可以被完全跳過。各種設備和系統實施方案的可選特征可以包括在一些實施方案中，而不包括在其他實施方案中。因此，前面的描述主要出于例示性目的提供的，并且不應被理解為限制如權利要求中闡述的本發明的范圍。

本文包括的實施例和圖示通過說明而非限制的方式示出了可以實踐主題的具體實施方案。如所提及的，可以從其中利用和推導出其他實施方案，使得可以在不偏離本公開內容的范圍的情況下進行結構和邏輯的替換和改變。發明主題的這些實施方案可以僅為了方便起見在本文被單獨地或共同地稱為術語“發明”，而不旨在主動地將本申請的范圍限制于任何單個發明或創造理念，如果實際上公開了不止一個這樣的理念的話。因此，雖然本文已經示出和描述了具體的實施方案，但是可以用計算出的實現相同目的的任何布置替代所示的具體實施方案。本公開內容旨在涵蓋各種實施方案的任何和所有的改動或變化。在閱讀上文說明書后，上述實施方案的組合和本文中未具體描述的其他實施方案對于本領域技術人員將是明了的。