BR102015010270A2 - sistema, método e aparelho para detectar os diâmetros de talo de plantas, e, máquina colheitadeira - Google Patents

Abstract

1 / 1 resumo "sistema, mã‰todo e aparelho para detectar os diã‚metros de talo de plantas, e, mãquina colheitadeira" um sistema para detectar o diã¢metro de talos de plantas detecta a posiã§ã£o de um membro lateralmente mã³vel disposto para contatar um talo de uma planta localizado dentro de um intervalo alongado em uma unidade de colheita em fileira para determinar e mapear os diã¢metros do talo.

Description

"SISTEMA, MÉTODO E APARELHO PARA DETECTAR OS DIÂMETROS DE TALO DE PLANTAS, E, MÁQUINA COLHEITADEIRA" Campo Técnico [001] O presente pedido se refere geralmente a unidades de colheita em fileira. Mais particularmente, ele se refere a sistema e método para detectar os diâmetros de talo de plantas sendo processados em uma unidade de fileira.

Antecedentes [002] Uma série de diferentes disposições para determinar a produtividade de máquinas colheitadeiras agrícolas foi proposta no passado, como detectar o torque para acionar a câmara alimentadora ou trado transversal de uma plataforma ou cabeça de colheita de milho. O valor detectado pode ser usado para controlar a velocidade de propulsão da máquina colheitadeira ou registrado e geo-referenciado em um mapa para fins agronômicos, como determinar as quantidades de fertilizante. Estas disposições fornecem informação a respeito da massa ou volume de plantas por unidade de área de terra.

[003] Plantas de milho são colhidas com milho cabeças montadas na frente de máquinas colheitadeiras agrícolas, como combinadas colheitadeiras de forragem. Durante a operação, rolos de talo puxam para baixo fileiras adjacentes de plantas de milho e as espigas de milho das plantas são encaixadas por placas extratoras. As cabeças de milho compreendem uma série de unidades de colheita em fileira dispostas lado a lado, cada uma das unidades de colheita em fileira tem um par de rolos de talos ou um rolo de talo interagindo com uma parede rígida, para puxar as planas para baixo. A s placas extratoras são montadas acima dos rolos de talo, formando um intervalo alongado estendendo-se para frente através de que a planta é puxada para baixo pelos rolos de talo. A distância entre as placas extratoras é geralmente ajustável manualmente e selecionada de modo tal que o talo pode passar, enquanto as espigas são removidas dos talos pelas placas extratoras e alimentadas por um transportador, usualmente uma corrente transportadora, para um trado transversal que alimenta as espigas para o interior da máquina colheitadeira.

Sumário [004] Vários aspectos de exemplos da invenção são dados nas reivindicações.

[005] De acordo com um primeiro aspecto, um sistema para detectar diâmetros de talo de plantas é descrito. O sistema compreende uma unidade de colheita em fileira com uma armação definindo um intervalo alongado ao longo de que talos de plantas se movem durante uma operação de colheita; um primeiro sensor acoplado a um membro lateralmente móvel disposto para contatar um talo de uma planta localizado dentro do intervalo alongado e adaptado para gerar um sinal representativo da posição do membro lateralmente móvel; e uma unidade de processamento adaptado para derivar um valor de diâmetro de talo representativo de um diâmetro do talo a partir do sinal do primeiro sensor e para armazenar o valor de diâmetro de talo em uma memória.

[006] A unidade de colheita em fileira pode compreender pelo menos um rolo de talo suportada sobre a armação para ser rotativo em torno de seu eixo e disposto para puxar para baixo um talo de planta, uma primeira placa extratora e uma segunda placa extratora, as placas extratoras suportadas sobre a armação e formando um intervalo alongado entre as placas extratoras acima do rolo de talo, o intervalo alongado tendo uma extensão longitudinal essencialmente paralela ao eixo do rolo de talo. Nesta forma de realização, o intervalo alongado é assim um intervalo extrator e a espigadeira é uma cabeça de colheita de milho. Porém, em uma outra forma de realização o intervalo alongado pode definir um canal ao longo de que talos de planta são logo transportados, mas não processados de qualquer maneira.

[007] A primeira placa extratora pode ser suportada para ser móvel em uma direção estendendo-se transversalmente à extensão longitudinal do intervalo alongado contra uma força de solicitação solicitando a primeira placa extratora para a segunda placa extratora e o primeiro sensor é acoplado à primeira placa extratora e adaptado para gerar um sinal representativo da posição da primeira placa extratora. Em uma outra forma de realização, o primeiro sensor pode ser acoplado à segunda placa extratora e adaptado para gerar um sinal representativo da posição da segunda placa extratora.

[008] A segunda placa extratora pode ser suportada para ser móvel em uma direção estendendo-se transversalmente à extensão longitudinal do intervalo alongado contra uma força de solicitação que solicita a segunda placa extratora para a primeira placa extratora, um segundo sensor é acoplado à segunda placa extratora e adaptado para gerar uma sinal representativo da posição da segunda placa extratora e a unidade de processamento é adaptada para derivar os valores de diâmetro de talo representativos do diâmetro de talo de plantas localizado dentro do intervalo alongado a partir de sinais do primeiro sensor e do segundo sensor.

[009] A unidade de processamento pode ser adaptada para atribuir um local máximo de sinais adicionados a partir do primeiro sensor e do segundo sensor a um talo.

[0010] Em uma outra forma de realização, um elemento apalpador é montado lateralmente de maneira móvel na extremidade de entrada do intervalo alongado e o primeiro sensor detecta a posição do elemento apalpador.

[001 l] A unidade de processamento pode ser conectada a um sistema de determinação de posição e ser adaptada para armazenar a respectiva posição do sistema junto com o valor do diâmetro de talo.

Breve Descrição dos Desenhos [0012] A figura 1 mostra uma vista lateral esquemática de uma máquina agrícola exemplificativa com uma espigadeira compreendendo unidades de fileira.

[0013] A figura 2 mostra uma vista em perspectiva lateral de topo de uma unidade de fileira exemplificativa da espigadeira de figura 1 com uma placa extratora lateralmente móvel, solicitada por mola e um sensor para detectar diâmetros de talo.

[0014] A figura 3 mostra uma vista em perspectiva de baixo do mecanismo de mola para solicitar a placa extratora.

[0015] A figura 4 mostra um fluxograma exemplificativo de acordo com que uma unidade de processamento para detectar diâmetros de talo opera.

[0016] A figura 5 é uma representação esquemática de talos em uma unidade de fileira.

[0017] A figura 6 é uma representação esquemática de sinais provenientes dos sensores com o tempo devidos aos talos que entram na unidade de fileira.

[0018] A figura 7 é uma representação esquemática de uma segunda forma de realização de uma unidade de fileira.

[0019] A figura 8 é uma representação esquemática de uma terceira forma de realização de uma unidade de fileira.

[0020] A figura 9 é uma representação esquemática de uma quarta forma de realização de uma unidade de fileira.

[0021] A figura 10 é uma representação esquemática de uma quinta forma de realização de uma unidade de fileira.

[0022] A figura 11 mostra a unidade de fileira da figura 10 com um talo entrando.

Descrição Detalhada dos Desenhos [0023] Em uma forma de realização da invenção, a posição de um membro lateralmente móvel interagindo com talos de planta em um intervalo alongado de uma unidade de colheita em fileira é detectada e pode ser mapeada para fornecer um mapa de diâmetro de talo de um campo que pode ser usado para fins agronômicos, como determinar um uma quantidade de fertilizante específica para o local. O s diâmetros derivados por planta proporcionam dados valiosos para fins agronômicos ou dados analíticos de desempenho de equipamento para resolução de problemas e concepção e valor de novos produtos para empresas de sementes ou substâncias químicas para resolução de problemas e futuro desenvolvimento de produtos.

[0024] A figura 1 mostra uma vista lateral esquemática de uma máquina agrícola exemplificativa, por exemplo uma combinada 100, com uma espigadeira 106 compreendendo uma ou mais unidades de fileira, por exemplo unidade de colheita em fileiras 10. Embora aspectos da invenção tenham sido descritos aqui com referência a uma combinada, os ensinamentos da invenção são relevantes também a outras máquinas agrícolas, por exemplo colheitadeiras, tais como colheitadeiras de cana de açúcar, colheitadeiras de forragem, etc.

[0025] Referência é feita à figura 1, mostrando uma combinada 100 com uma espigadeira 106. A espigadeira 106 é mostrada montada sobre uma câmara alimentadora 112 na extremidade dianteira de um chassi 102 da combinada 100. Em uma forma de realização exemplificativa, a espigadeira 106 é usada para apanhar plantas de talo 108 como milho ou girassol crescendo em um campo e remover os frutos, como espigas, dos talos de planta. Os talos de planta 109, agora despojados seus frutos, são deixados sobre o solo. O s frutos são carregados através da espigadeira 106 e para trás através da câmara alimentadora 112 que suporta a espigadeira 106 sobre a combinada 100. Uma vez que os frutos passam através da câmara alimentadora 112 eles vão para um sistema debulhador 114 que inclui um rotor 116 disposto dentro de um côncavo 118. O rotor 116 gira dentro do côncavo 118 deste modo debulhando e separando os grãos de milho dos sabugos de milho e das palhas de milho. Os grãos de milho caem para baixo em uma sapata de limpeza oscilante 119 que os faz passar através de uma peneira 120 e uma grelha 122, depois do que eles são coletados e transportador para cima para um tanque de grãos 121. Resíduos de milho incluindo sabugos de milho e palhas de milho passam para trás através da disposição de rotor e côncavo e são cortados em um cortador 124. O chassi 102 é suportado sobre rodas dianteiras acionadas 104 e rodas traseiras esterçáveis 105.

[0026] A espigadeira 106 compreende uma série de unidades de colheita em fileira 10, dispostas lado a lado. Os frutos colhidos pelas unidades de colheita em fileiras 10 são alimentados na câmara alimentadora 112 por um trado transversal 126.

[0027] Na figura 2, uma unidade de fileira exemplificativa, por exemplo a unidade de colheita em fileira 10 da espigadeira 106 é mostrada. A unidade de colheita em fileira 10 compreende uma armação 12 suportando dois rolos de talo paralelos 14 e placas extratoras 16 acima dos rolos de talo 14. Os rolos de talo 14 são suportados na sua extremidade traseira e acionados em um movimento rotativo por uma transmissão 18 localizada na extremidade traseira da unidade de colheita em fileira 10. Os eixos de rotação dos rolos de talo 14 estão geralmente a um ângulo raso em relação à horizontal e se estendem na direção de avanço e recuo quando a combinada 100 está acionando a cabeça de colheita de milho com a unidade de fileira 10 através de um campo. Porém, outras formas de realização são possíveis em que os rolos de talo 14 são orientados transversalmente a direção de avanço.

[0028] As placas extratoras 16 são localizadas acima dos rolos de talo 14 e formam um intervalo extrator 20 entre elas. A extensão longitudinal do intervalo extrator 20 é paralela aos eixos dos rolos de talo 14. Durante a operação, plantas de milho ou outras plantas de talo com fruto, como girassóis, são introduzidas no intervalo extrator 20 e seus talos são puxados para baixo entre os dois rolos de talo 14. As espigas ou frutos são mais espessas do que os talos e são removidas pelas placas extratoras 16. Um respectivo transportador de corrente 22, também acionado pela transmissão 18, é localizado acima de cada placa extratora 16 e alimenta as espigas ou frutos separados para trás, a partir de onde elas são alimentadas pelo trado transversal 126 da cabeça de colheita de milho 106 para dentro da câmara alimentadora 112 da combinada 100. Um segundo transportador de corrente é localizado acima da placa extratora 16 mostrada sobre o lado esquerdo na figura 1; as rodas dentadas 26 deste segundo transportador de corrente são mostradas. No que precede e no que segue, todas as referências de direção, como para frente e lateral, são dadas com respeito à direção de avanço da unidade de fileira 10 que se estende ao longo da seta marcada “V”.

[0029] A unidade de colheita em fileira 10 compreende adicionalmente pontas divisoras 128 montadas em braçadeiras 24 na extremidade dianteira da unidade de colheita em fileira 10.

[0030] Ambas placas extratoras 16 não são fixadas à armação 12, mas permitidas se deslocar na direção lateral, por exemplo, transversalmente à extensão longitudinal do intervalo extrator 20 e a um ângulo raso em relação à horizontal. Em uma forma de realização exemplificativa, isto é obtido por fendas retangulares 28 na extremidade dianteira e traseira das placas extratoras 16 estendendo-se transversalmente à extensão longitudinal do intervalo extrator. Um ou dois roletes de suporte 30 suportados sobre a armação 12 estendem-se para as fendas retangulares 28 a fim de suportar a placa extratora 16 e restringir o alcance de deslocamento. Garras adicionais podem encerrar a placa extratora 16 entre elas e a armação 12 para maior estabilidade.

[0031] Na forma de realização ilustrada, respectivas molas 32 servem para solicitar as respectivas placas extratoras 16 lateralmente para o centro do intervalo alongado 20. Como mostrado em mais detalhe na figura 3, as molas 32 têm uma parte helicoidal central 34 e duas partes extremas externas 36, que são mostradas como sendo retas, mas poderíam também ser ligeiramente curvas. A primeira mola 32 é prevista em uma primeira extremidade (dianteira) da placa extratora 16 e uma segunda mola 32’ em uma segunda extremidade (traseira) da placa extratora 16. Um elo de montagem 38 formado solidariamente com a placa extratora 16 estende-se, no plano da placa extratora 16, lateralmente a partir da placa extratora 16 além da extremidade lateral da armação 12. O elo de montagem suporta um pino 40 que é mostrado como uma cavilha estendendo-se através de um correspondente furo ou orifício no elo de montagem 38 e é fixada por uma porca 42. N a figura 3, a parte helicoidal central 34 da mola 32 é mostrada enrolada em tomo do pino 40.

[0032] Ambas extremidades externas 36 da mola 32 encostam em uma respectiva cavilha 44 que se estende através de uma fenda que se estende lateralmente 46 em uma placa 48 que é fixada, e.g. soldada ou aparafusada, na armação 12. As cavilhas 44 são fixadas na fenda 46 em uma posição selecionável por meio de porcas 50 ou outro mecanismo de fixação. Embuchamentos cilíndricos 52 sobre as cavilhas 44 e sobre o pino 40 protegem a mola 32 contra desgaste.

[0033] Como mostrado, o pino 40 é localizado, visto na direção longitudinal do intervalo alongado 20, entre as cavilhas 44. Afrouxando as porcas 50 a partir das cavilhas 44, estas últimas podem ser movidas para qualquer posição ao longo da fenda 46 e fixadas de movo. Em uma implementação exemplificativa, ambas cavilhas 44 sobre ambos lados do pino 40 são movidas nas mesmas ou similares posições laterais a fim de obter uma solicitação simétrica do pino 40 e assim do elo de montagem 38 e da placa extratora 16 e evitar ligação, em particular das fendas 28 com os roletes de suporte 30. A mola 32 assim solicita ajustavelmente a placa extratora 16 de uma maneira sem um risco significante de ligação.

[0034] Em uma outra forma de realização possível, as cavilhas 44 são substituídas por dedos estendendo-se verticalmente a partir da placa 48. Fendas verticais permanecem entre os dedos, permitindo a introdução das partes de extremidade 36 da mola 32 em uma de uma série de posições selecionáveis em que elas encostam em um respectivo dos dedos a fim de ajustar a força de solicitação.

[0035] De acordo com uma forma de realização exemplificativa, a unidade de colheita em fileira 10 compreende um sensor 54 adaptado para gerar um sinal representativo da posição da placa extratora 16 em sua direção de deslocamento lateral. Em uma forma de realização exemplificativa, o sensor 54 compreende um alojamento a partir de que uma árvore rotativa 56 estende-se verticalmente. A árvore 56 é acoplada com um braço 60 tendo um orifício alongado 62 em sua segunda extremidade espaçada da árvore 56. U m pino 58 é conectado à placa extratora 16 e estendendo-se verticalmente partir dela, estende-se através do orifício alongado 62. O alojamento do sensor 54 é sobre sua extremidade, montado sobre a borda traseira da placa 48. Quando a primeira placa extratora 16 (mostrada sobre o lado esquerdo na figura 2) se move lateralmente, devido a um talo de planta entrar no intervalo alongado 20, o pino 58 vai também se mover e assim o braço 60 vai girar junto com a árvore 54 em tomo do eixo desta última.

[0036] O sensor 54 contém um membro para detectar oi ângulo de rotação da árvore 54, por exemplo um potenciômetro rotativo ou um codificador de barreira de luz e assim fornece na sua saída 64 um sinal que é representativo da posição da placa extratora 16. Um segundo sensor 54 (não visível na figura 2) é conectado à segunda placa extratora 16, mostrada sobre o lado direito na figura 2. Ambos sensores 54 são conectados por uma linha 134 a uma unidade de processamento 130, que é também conectada a um sistema de localização ou geo-posição 132. O sistema pode receber sinais a partir de uma baliza terrestre e/ou sistema de geo-posição baseado em satélite, como GPS ou Glonass, por uma linha 136, ou a partir de sensores ópticos locais para determinar a respectiva posição da combinada 100. Sistemas de localização e geo-posição são bem conhecidos na técnica.

[0037] A unidade de processamento 130 compreende um ou mais unidades de processamento configuradas para seguir instruções fornecidas em um meio legível por computador não transitório para receber sinais a partir de sensores 54 e para derivar, determinar ou estimar um valor de diâmetro de talo com base nestes sinais. Em uma implementação, o valor de diâmetro de talo é um diâmetro estimado ou determinado de um talo individual com base em sinais recebidos correspondendo a contato com o talo individual. Em uma tal implementação, a unidade de processamento 130 distingue entre talos individuais por determinação de quando o contato com um talo individual começa e quando o contato com um talo individual termina. A unidade de processamento 130 determina ou estima o diâmetro de talo para cada talo usando apenas aqueles sinais resultando do contato com o talo individual.

[0038] Em uma outra implementação, o valor de diâmetro de talo determinado é um valor estatístico para o diâmetro de talo de um talo individual com base em sinais recebidos correspondendo a contato com múltiplos talos. Em uma tal implementação, a unidade de processamento 130 distingue entre talos individuais. A unidade de processamento 130 conta um número de talos sendo detectados ou que foram detectados. A unidade de processamento 130 utiliza o número de talos determinado que foi detectado para gerar, emitir em estatística de identificação de dados de armazenamento com respeito à população ou porcentagem da população de plantas tendo diferentes faixas de diâmetros de talo.

[0039] Em uma implementação, a unidade de processamento 130 adicionalmente ou altemativamente determina um valor de diâmetro de talo que é um valor estatístico baseado em sinais recebidos durante a detecção de um grupo de múltiplos talos. Em uma tal implementação, a unidade de processamento 130 recebem sinais no tempo à medida que múltiplos talos estão sendo contatados. Em uma implementação, a unidade de processamento 130 utiliza sinais produzidos pela detecção dos múltiplos talos para determinar um valor de diâmetro de talo ou médio ou mediano para um grupo de talos com base em sinais recebidos durante contato com o grupo de talos no tempo. Em uma implementação, estas determinações estatísticas para grupos de talos são baseadas em uma base de fileira por fileira, em que a determinação estatística é feita a intervalos periódicos tais como depois da máquina 100 ter percorrido uma distância predeterminada, depois de um predeterminado período de tempo ter decorrido, e/ou depois de um número de plantas pré-definido ter sido detectado. Por exemplo, em uma implementação, a unidade de processamento 130 determina automaticamente um valor estatístico para diâmetro de talo para cada 4,57 metros percorridos pela máquina 100, depois de cada 30 segundos de intervalo de tempo durante a colheita ou depois de cada conclusão da detecção de uma série de 10 plantas em uma fileira. Determinando um valor estatístico para um diâmetro de talo individual usando sinais resultando do contato com múltiplos talos, a carga computacional é reduzida.

[0040] Em uma outra implementação, estas determinações estatísticas para grupos de talos são baseadas em sinais recebidos à medida que talos através de uma enfiada de colheita de uma espigadeira estão sendo detectados. Por exemplo, a unidade de processamento 130 pode determinar um valor médio ou mediano de diâmetro de talo com base em sinais recebidos à medida que os talos de planta através de cada uma das unidades de fileira ou um conjunto selecionado set de unidades de fileira estão sendo detectados. Em particular, em uma implementação, a unidade de processamento 130 determina um valor médio ou mediano de diâmetro de talo utilizando sinais recebidos a partir de cada uma de oito unidades de fileira através da enfiada de colheita da espigadeira durante um intervalo periódico particular caso o intervalo periódico seja a detecção de uma planta individual em cada uma das unidades de fileira, a detecção de um predeterminado grupo de plantas em cada unidade de fileira, o percorrer de uma predeterminada distância pela máquina 100 ou o lapso de um período de tempo predeterminado.

[0041] Para os fins deste pedido, em uma forma de realização exemplificativa, o termo “unidade de processamento” significa uma unidade de processamento presentemente desenvolvida ou desenvolvida no futuro que executa sequências de instruções contidas em uma memória. A execução das sequências de instruções faz a unidade de processamento realizar etapas tais como gerar sinais de controle. As instruções podem ser carregadas em uma memória de acesso aleatório (RAM) para execução pela unidade de processamento a partir de uma memória de só leitura (ROM), um dispositivo de armazenamento em massa ou algum outro armazenamento persistente. Em outras formas de realização, uma circuitaria de fios físicos pode ser usada em lugar de ou em combinação com instruções de software para implementar as funções descritas. Por exemplo, a unidade de processamento 130 pode ser corporificada como parte de um ou mais circuitos integrados específicos para aplicação (ASICs). A menos de assinalado especificamente em contrário, o controlado não é limitado a qualquer combinação específica de circuitaria de hardware e software, nem a qualquer fonte particular para as instruções executadas pela unidade de processamento.

[0042] Durante a operação de colheita, a unidade de processamento 130 recebe sinais a partir de pelo menos um dos dois sensores 54 de uma unidade de colheita em fileira 10 e deriva a partir deles os diâmetros de talos colhidos na unidade de colheita em fileira 10. Estes diâmetros são armazenados com a respectiva posição da planta, a posição derivada dos sinais provenientes da antena 132, em uma memória 138 conectada à unidade de processamento 130, a fim de gerar um mapa dos diâmetros de talo. Em uma forma de realização exemplificativa, todas unidades de colheita em fileira 10 da espigadeira 106 são providas com sensores 54, de modo tal que os diâmetros de talo de todas fileiras colhidas pela espigadeira 106 são avaliados pela unidade de processamento 130 e armazenados na memória de uma maneira geo-referenciada. Também o número de plantas colhidas é avaliado a partir dos sinais dos sensores 54 e armazenados na memória. A memória 138 pode ser um cartão de memória removível e assim ser removida da combinada 100 depois da colheita para avaliar os dados. Em uma outra forma de realização, o conteúdo da memória 138 pode ser submetido de em uma maneira sem fio, por exemplo por uma conexão GSM, Bluetooth ou WIFI, a um outro computador para avaliação posterior.

[0043] A figura 4 representa esquematicamente uma operação exemplificativa da unidade de processamento 130 durante a operação de colheita. Depois de início em S400, incluindo inicialização, a etapa S410 é executada em que um registro para contar o número de plantas é definido como zero, e um sinalizador denominado LeadingEdge indicando que a parte de guia de um talo 108a, 108b, 108c é processada é definido como falso. Em seguida, na etapa 420 um registro para o último diâmetro de talo é também definido como zero.

[0044] Na próxima etapa S430, um par efetivo de valores de deslocamento para as duas placas extratoras 18 atribuídos a um intervalo alongado 20 é recebido dos sensores 54. Em uma outra forma de realização, apenas uma única das placas extratoras pode ser móvel e na etapa S430, ao invés de um par de valores de deslocamento efetivos para as duas placas extratoras 18, o valor de deslocamento efetivo para essa placa extratora é recebido do sensor associado 54.

[0045] Estes valores representam o desvio da respectiva placa extratora 54 a partir de sua posição de repouso em que ela se encontram mutuamente. Os valores são adicionados a fim derivar o diâmetro de talo efetivo de um talo que entra no intervalo alongado 20. Assim, quando um talo 108a entra na parte afilada frontal do intervalo alongado 20, como representado na figura 5, as placas extratoras 18 vão começar a se separar e assim os sinais provenientes dos sensores 54 vão aumentar, como mostrado na figura 6. Os sinais provenientes dos sensores 54 podem ser filtrados no sensor 54 e/ou na unidade de processamento 130 para redução de ruído. Tipicamente um sinal de sensor analógico é amostrado e convertido em um valor digital em intervalos periódicos. Em outras implementações exemplificativas, o sinal analógico pode ser filtrado com circuitos analógicos antes de ser amostrados e convertidos em um valor digital. Métodos de filtração comuns incluem sem limitação rateio, mediana, passa baixo e entalhe.

[0046] Na próxima etapa S440, um registro representando o novo diâmetro é definido como o diâmetro de talo efetivo que era determinado na etapa 430. Na próxima etapa S450, é checado se o novo diâmetro é menor do que o último diâmetro e ao mesmo tempo se o sinalizador Leading Edge é verdadeiro. Se o resultado é não, a etapa S490 é executada em que o sinalizador Leading Edge definido como verdadeiro se o novo diâmetro é maios que o último diâmetro e caso contrário em falso. A S490 é seguida por S500 em que o último diâmetro é definido como o novo diâmetro, seguido novamente pela etapa S430.

[0047] Porém, se o resultado na etapa S450 é sim, segue-se a etapa S470. Na etapa S470 um registro representando o diâmetro determinado de uma planta de talo é definido como o respectivo último diâmetro. Este diâmetro determinado é armazenado na memória 138, preferivelmente junto com a respectiva posição, derivado a partir dos sinais provenientes da antena 132. Na próxima etapa S480, um contador de planta pode ser aumentado de 1, seguindo-se a etapa S490.

[0048] A unidade de processamento 130 assim armazena os respectivos picos dos sinais para os diâmetros de talo. Os sinais para os diâmetros de talo seguem a curva da figura 6, uma vez que um talo 108a (cf. figura 5) que entra no intervalo alongado 20 empurra as placas extratoras 18 separando-as. Quando o talo 108a é puxado para baixo pelos rolos de talo 14, as partes do talo 108 interagindo com as placas extratoras 18 ficam mais finas, como representado na figura 5 pelos talos 108b e 108c, assim também o sinal dos sensores 54 diminui como o tempo. O próximo talo que entra então aumenta o sinal de novo. O algoritmo da figura 4 encontra o deslocamento local máximo das placas extratoras 18, atribui a ele um talo e armazena o respectivo diâmetro na memória 138.

[0049] Em uma forma de realização exemplificativa, se uma série de talos está dentro do intervalo alongado 20 ao mesmo tempo, o sinal proveniente dos sensores 54 depende apenas do talo o mais espesso, que é de acordo com a figura 5 normalmente aquele o mais à frente (108a na figura 5). Assim, os talos traseiros 108b e 108c ainda presentes no intervalo alongado 20 só ocasionalmente influenciam negativamente o resultado da detecção.

[0050] Tendo descrito pelo menos uma ou mais formas de realização, vai se tomar aparente que várias modificações podem ser feitas sem sair do escopo da invenção como definido nas reivindicações anexas.

[0051] Por exemplo, os sensores 54 podem interagir com os elos de montagem traseiros 38 da figura 2. Os sinais provenientes dos sensores 54 podem ser comunicados via um meio de transmissão com fio (como mostrado), sem fio, óptico, ou outro apropriado. Potência pode ser alimentada aos sensores 54 usando fios, mas pode também ser colhida e convertida em eletricidade localmente, tal como piezeletricidade e indução, assim aproveitando o movimento mecânico na espigadeira 106. O sensor 54 pode assim ser energizado por um sistema de colheita de energia compreendendo ímãs montados sobre os rolos de talo em rotação 14, uma bobina estacionária em que uma corrente é induzida pelos campos de ímãs rotativos e um circuito de condicionamento de potência. Um tal sistema de colheita de energia pode também ser energizado pelos elos de montagem 38. Um dos sistemas de colheita de energia descritos pode também energizar a unidade de processamento 130, em particular se ela prevista sobre a espigadeira 106.

[0052] Em uma outra forma de realização, em que as placas extratoras são ativamente ajustadas por um atuador, o sensor 54 pode detectar o deslocamento do pistão do atuador para calcular o valor de separação junto com uma razão de transmissão conhecida entre o atuador e as placas extratoras. Por causa do movimento do pistão, o próprio pistão pode ser um dispositivo de colheita de energia. Por exemplo, o pistão pode ser um ímã que induz uma corrente na mola da bobina. A eliminação de fios para energização e comunicação pode reduzir o custo e melhorar a confiabilidade.

[0053] O sensor 54 pode incorporar um potenciômetro linear, por exemplo acoplado a um dos elos de montagem 38, ou um acionamento de cremalheira e pinhão acoplando o movimento linear da placa extratora com um potenciômetro rotativo ou um transformador diferencial ou um sensor de efeito Hall.

[0054] O intervalo alongado 20 pode não ser de largura substancialmente uniforme por seu comprimento ativo, diferente da forma de realização da figura 5. A fim de evitar erros causados por plantas relativamente espessas entre plantas mais delgadas, o intervalo alongado 20 pode ter uma conicidade pelo seu comprimento para possibilitar que as placas extratoras 16 sigam melhor a conicidade dos talos 108a, 108b, 108c à medida que seu diâmetro se reduz durante o percurso do talo ao longo do intervalo alongado 20, como mostrado em uma segunda forma de realização ilustrada na figura 7. A conicidade (por exemplo, inclinação das bordas da placa extratora com respeito à direção de avanço V) e/ou a velocidade dos rolos de talo 14 podem ser ajustáveis a fim de ajustá-las à conicidade dos talos. A forma de realização de acordo com a figura 7 assim detecta uma média dos diâmetros de uma pluralidade de talos, por exemplo talos 108a, 108b, 108c, no intervalo alongado 20. Este valor médio pode também ser interessante para fíns agronômicos. Nesta forma de realização, é difícil identificar talos singulares dos sinais dos sensores 54, de modo tal que os valores do sensor podem ser mapeados continuamente durante a operação de colheita.

[0055] Em uma outra forma de realização ilustrada na figura 8, as placas extratoras 16 podem ser conformadas com narizes 66 na extremidade de entrada formando um canal mais estreito na frente para dar prioridade de medição à extremidade de entrada do intervalo alongado 20, [0056] Em uma outra forma de realização, como indicado na figura 9, as extremidades traseiras das placas extratoras 16 são rotativamente montadas sobre a armação 18 em tomo de eixos verticais 72. As extremidades frontais das placas extratoras 16 são solicitadas uma para a outra pelas molas 34. Isto também dá prioridade de medição para a extremidade de entrada do intervalo alongado 20.

[0057] Uma outra forma de realização de uma unidade de fileira, por exemplo, unidade de colheita em fileira 10 é mostrada nas figuras 10 e 11. Elementos apalpadores mecânicos 68 são montados na extremidade de entrada das placas extratoras 16, que são móveis (por exemplo, deslocáveis ou rotativos em tomo de um eixo vertical) contra a força de uma mola (não mostrada) para se mover na direção lateral, transversalmente à extensão longitudinal do intervalo alongado 20. Um sensor 70 de elemento apalpador é atribuído a cada elemento apalpador 68 e detecta a posição lateral do respectivo elemento apalpador 68. Um talo entrando no intervalo alongado 20 desloca assim ou gira os elementos apalpadores 68 na direção lateral, como mostrado na figura 11. A intensidade deste movimento é detectada pelo sensor 70 do elemento apalpador e transmitida à unidade de processamento 130, que processa os sinais provenientes dos sensores 70 de elemento apalpador como indicado na 4 e descrito acima. Nesta forma de realização, as molas 34 e os sensores 54 podem ser omitidos, por exemplo, as placas extratoras 16 podem ser fixadas à armação 18, normalmente de uma maneira ajustável. Porém, se as molas 34 e os sensores 54 são previstos, a unidade de processamento também processa os sinais provenientes dos sensores 54 para calcular o espaço real entre os elementos apalpadores 68.

[0058] Finalmente, o intervalo alongado 20 pode também ser curvo em pelo menos um de sua maneira transversal e direção longitudinal e as placas extratoras 16 podem ser resilientemente montadas para se mover em uma direção vertical, enquanto os sensores 54 detectam o deslocamento das placas extratoras.

[0059] Embora o acima descreva formas de realização exemplifícativas da invenção, estas descrições não devem ser encaradas em um sentido limitativo. Ao contrário, existem diversas variações e modificações que podem ser feitas sem sair do escopo da presente invenção como definida nas reivindicações anexas.

REIVINDICAÇÕES

Claims (30)

1. Sistema para detectar os diâmetros de talo de plantas, caracterizado por compreender: uma unidade de colheita em fileira com uma armação definindo um intervalo alongado ao longo dos quais os talos de plantas se movem durante uma operação de colheita; um primeiro sensor acoplado a um membro lateralmente móvel disposto para contatar um talo de uma planta localizado do intervalo alongado e adaptado para gerar um sinal representativo da posição do membro lateralmente móvel; e uma unidade de processamento adaptada para derivar um valor de diâmetro de talo representativo de um diâmetro do talo a partir do sinal do primeiro sensor e para armazenar o valor de diâmetro de talo em uma memória.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de colheita em fileira compreende: pelo menos um rolo de talo suportado sobre a armação para ser rotativo em tomo de seu eixo e disposto para puxar para baixo um talo de planta; e uma primeira placa extratora e uma segunda placa extratora, as placas extratoras suportadas sobre a armação e formando o intervalo alongado entre as placas extratoras acima do rolo de talo, o intervalo alongado tendo uma extensão longitudinal essencialmente paralela ao eixo do rolo de talo.

3. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a primeira placa extratora é suportada para ser móvel em uma direção estendendo-se transversalmente à extensão longitudinal do intervalo alongado contra uma força de solicitação solicitando a primeira placa extratora para a segunda placa extratora e o primeiro sensor acoplado à primeira placa extratora e adaptado para gerar um sinal representativo da posição da primeira placa extratora.

4. Sistema de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a segunda placa extratora é suportada para ser móvel em uma direção estendendo-se transversalmente à extensão longitudinal do intervalo alongado contra uma força de solicitação solicitando a segunda placa extratora para a primeira placa extratora, um segundo sensor acoplado à segunda placa extratora e adaptado para gerar um sinal representativo da posição da segunda placa extratora e a unidade de processamento é adaptada para derivar os valores de diâmetro de talo representativo do diâmetro de talo de plantas localizado dentro do intervalo alongado a partir de sinais do primeiro sensor e do segundo sensor.

5. Sistema de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a unidade de processamento é adaptada para atribuir um máximo local de sinais adicionados a partir do primeiro sensor e do segundo sensor a um talo.

6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um elemento apalpador é lateralmente montado de maneira móvel em uma extremidade de entrada do intervalo alongado e o primeiro sensor detecta a posição do elemento apalpador.

7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de processamento é conectada a um sistema de determinação de posição e adaptada para armazenar a respectiva posição do sistema junto com o valor de diâmetro de talo.

8. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o intervalo alongado tem uma largura geralmente uniforme pelo seu comprimento.

9. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o intervalo alongado tem uma largura decrescente pelo seu comprimento.

10. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o intervalo alongado é provido com narizes em uma extremidade de entrada formando um canal mais estreito na frente.

11. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as placas extratoras são suportadas em tomo de eixos verticais em suas extremidades traseiras e solicitadas por molas nas suas extremidades frontais.

12. Máquina colheitadeira caracterizada por compreender um sistema de acordo com a reivindicação 1.

13. Método para detectar os diâmetros de talo de plantas, caracterizado por compreender: receber um sinal eletrônico a partir de um sensor associado com um membro de contato com talo lateralmente móvel, o sinal eletrônico indicando uma posição do membro de contato com talo lateralmente móvel; e determinar um valor de diâmetro de talo com base no sinal eletrônico.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o membro de contato com talo lateralmente móvel compreende uma placa extratora, o sinal eletrônico indicando uma posição da placa extratora.

15. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender adicionalmente identificar o início de contato com um talo individual pelo membro de contato com talo lateralmente móvel e término de contato com o talo individual pelo membro de contato com talo lateralmente móvel com base no sinal eletrônico.

16. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender adicionalmente determinar um número de talos contatados no tempo pelo membro de contato com talo lateralmente móvel.

17. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o valor de diâmetro de talo determinado é um valor estatístico com base no sinal eletrônico recebido como resultado do membro de contato com talo lateralmente móvel que contata múltiplos talos.

18. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o membro de contato com talo lateralmente móvel compreende uma placa extratora pivotavelmente suportada, o sinal eletrônico indicando uma extensão de pivotamento pela placa extratora.

19. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o membro de contato com o talo lateralmente móvel compreende uma primeira placa extratora e em que o método compreende adicionalmente receber um segundo sinal eletrônico a partir de uma segundo sensor associado com uma segunda placa extratora oposta a primeira placa extratora, o segundo sinal eletrônico indicando uma posição da segunda placa extratora, em que o valor de diâmetro de talo é determinado com base no sinal eletrônico e no segundo sinal eletrônico.

20. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender adicionalmente solicitar resilientemente o membro de contato com o talo lateralmente móvel para um intervalo alongado que deve receber um talo para que o diâmetro de talo seja determinado.

21. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o membro de talo lateralmente móvel compreende um elemento apalpador em uma extremidade de entrada de um intervalo alongado que deve receber o talo.

22. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender adicionalmente armazenar o valor de diâmetro de talo determinado.

23. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender adicionalmente: receber sinais de geo-posição; gerar um mapa de valores de diâmetro de talo compreendendo o valor de diâmetro de talo determinado com base nos sinais de geo-posição.

24. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender adicionalmente gerar o sinal eletrônico detectando a posição do membro lateralmente móvel.

25. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender adicionalmente receber um segundo sinal eletrônico a partir de um segundo sensor associado com um segundo membro de contato com o talo lateralmente móvel oposto ao membro de contato com o talo lateralmente móvel, o segundo sinal eletrônico indicando uma posição do segundo membro de contato com o talo lateralmente móvel, em que o valor de diâmetro de talo é determinado com base no sinal eletrônico e no segundo sinal eletrônico.

26. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender adicionalmente: gerar potência elétrica a partir de movimento mecânico em uma espigadeira suportando o membro de contato com talo lateralmente móvel; e energizar o sensor com a potência elétrica gerada.

27. Aparelho para detectar os diâmetros de talo de plantas, caracterizado por compreender: um meio legível por computador não transitório provendo programação legível por computador para dirigir um processador para: receber um sinal eletrônico a partir de um sensor associado com um membro de contato com talo lateralmente móvel, o sinal eletrônico indicando uma posição do membro de contato com talo lateralmente móvel; e determinar um valor de diâmetro de talo com base no sinal.

28. Aparelho de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a programação legível por computador é configurada para dirigir o processador para determinar início e de contato com um talo individual pelo membro de contato com talo lateralmente móvel e determinar o término de contato com o talo individual pelo membro de contato com talo lateralmente móvel com base no sinal eletrônico.

29. Aparelho de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a programação legível por computador é configurada para determinar um número de talos contatados pelo tempo pelo membro de contato com o talo lateralmente móvel.

30. Aparelho de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o valor de diâmetro de talo é um valor estatístico com base no sinal eletrônico recebido como um resultado do membro de contato com talo lateralmente móvel contatando múltiplos talos.