BR102017012455A2 - System and method for leveling an agricultural implementation - Google Patents
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Abstract
trata-se de um sistema que inclui um implemento agrícola, um sensor e um sistema de controle. o implemento agrícola é configurado para ser acoplado a um veículo agrícola. o sensor é acoplado ao implemento agrícola e configurado para emitir um sinal indicativo de um ângulo de passo do implemento agrícola. o sistema de controle é configurado para receber o sinal indicativo do ângulo de passo do sensor, determinar se o ângulo de passo está dentro de uma faixa de ângulo de passo, gerar um sinal de controle de altura de engate indicativo de instruções para ajustar um atuador de engate, se o ângulo de passo não estiver dentro da faixa de ângulo de passo, e comunicar o sinal de controle de altura de engate.
Description
“SISTEMA E MÉTODO PARA NIVELAR UM IMPLEMENTO AGRÍCOLA” Campo da Invenção [001] A presente revelação refere-se, em geral, a implementos agrícolas e, mais especificamente, ao nivelamento de um implemento agrícola acoplado a um veículo agrícola.
Antecedentes da Invenção [002] Um implemento agrícola pode ser acoplado a um trator ou outro veículo agrícola para realizar uma tarefa agrícola (por exemplo, cultivo, plantio, semeadura, aspersão, fertilização, colheita, etc.). O implemento pode ser rebocado atrás do trator ou montado no trator. Durante o desempenho de uma tarefa agrícola, o implemento pode se inclinar, em relação ao campo, o que resulta em desempenho insuficiente e eficiência reduzida.
Descrição da Invenção [003] Certas realizações mensuráveis no escopo com a matéria originalmente reivindicada são resumidas abaixo. Essas realizações não são destinadas a limitar o escopo da matéria reivindicada, mas, ao contrário, essas realizações são destinadas apenas a fornecer um breve resumo de possíveis formas da revelação. De fato, a revelação pode englobar uma variedade de formas que podem ser similares ou diferentes das realizações apresentadas abaixo.
[004] Em uma realização, um sistema inclui um implemento agrícola, um sensor e um sistema de controle. O implemento agrícola é configurado para ser acoplado a um veículo agrícola. O sensor é acoplado ao implemento agrícola e configurado para emitir um sinal indicativo de um ângulo de passo de implemento do implemento agrícola. O sistema de controle é configurado para receber o sinal indicativo do ângulo de passo de implemento do sensor, determinar se o ângulo de passo está dentro de uma faixa de ângulo de passo, gerar um sinal de controle de altura indicativo de engate de instruções para ajustar um atuador de engate, se o ângulo de passo não estiver dentro da faixa de ângulo de passo e comunicar o sinal de controle de altura de engate.
[005] Em uma segunda realização, um sistema inclui um veículo agrícola que inclui um engate, um atuador de engate, um implemento agrícola e um sistema de controle. O implemento agrícola é acoplado ao veículo agrícola por meio do engate, em que o implemento agrícola compreende um sensor configurado para emitir um sinal indicativo de um ângulo de passo de implemento do implemento agrícola. O sistema de controle é configurado para receber o sinal indicativo do ângulo de passo de implemento do sensor, determinar se o ângulo de passo está dentro de uma faixa de ângulo de passo, gerar um sinal de controle de altura indicativo de engate de instruções para ajustar o atuador de engate, se o ângulo de passo não estiver dentro da faixa de ângulo de passo e comunicar o sinal de controle de altura de engate ao atuador de engate.
[006] Em uma terceira realização, um método inclui receber um sinal indicativo de um ângulo de passo de implemento de um sensor, determinar se o ângulo de passo está dentro de uma faixa de ângulo de passo, gerar um sinal de controle de altura indicativo de engate de instruções para ajustar um atuador de engate, se o ângulo de passo não estiver dentro da faixa de ângulo de passo, e comunicar o sinal de controle de altura de engate.
Breve Descrição dos Desenhos [007] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da presente revelação serão mais bem compreendidos quando a descrição detalhada a seguir for lida em referência aos desenhos anexos, nos quais caracteres semelhantes representam partes semelhantes ao longo dos desenhos, em que: A Figura 1 é uma vista lateral esquemática de uma realização de um implemento acoplado a um veículo agrícola em uma configuração total mente montada; A Figura 2 é uma vista lateral esquemática de uma realização do implemento acoplado ao veículo agrícola em uma configuração semimontada; A Figura 3 é uma vista lateral esquemática de uma realização do implemento acoplado ao veículo agrícola por meio de um engate de tesoura; A Figura 4 é uma vista em perspectiva de uma realização de um implemento que pode ser acoplado ao veículo agrícola da Figura 1; A Figura 5 é uma vista esquemática de uma realização de um controlador de implemento e controlador de trator em comunicação entre si; A Figura 6 é uma vista esquemática simplificada de uma realização do implemento, que ilustra a altura de implemento, a altura de engate, o ângulo de passo de implemento e o comprimento de reboque de implemento; e A Figura 7 é um fluxograma de uma realização de um processo para nivelar um implemento agrícola.
Descrição de Realizações da Invenção [008] Uma ou mais realizações específicas da presente revelação serão descritas abaixo. Em um esforço para fornecer uma descrição concisa dessas realizações, todos os recursos de uma implantação real podem não ser descritos no relatório descritivo. Deve ser observado que, no desenvolvimento de qualquer tal implantação real, como em qualquer engenharia ou projeto de delineamento, numerosas decisões específicas de implantação precisam ser tomadas para que se alcance as metas específicas dos desenvolvedores, tais como conformidade com restrições relacionadas aos negócios e relacionadas ao sistema, que podem variar de uma implantação para outra. Além do mais, deve ser observado que tal esforço de desenvolvimento pode ser complexo e demorado, mas seria, contudo, uma tarefa rotineira de projeto, fabricação e produção para aqueles de habilidade comum que têm o benefício desta revelação.
[009] Ao introduzir os elementos de várias realizações da presente revelação, os artigos “um”, “uma”, “o”, "a", “dito” e "dita" são destinados a significar que existem um ou mais dentre os elementos. Os termos “que compreende,” “que inclui” e “que tem” são destinados a ser inclusivos e significam que pode haver elementos adicionais diferentes dos elementos listados. Quaisquer exemplos de parâmetros de operação e / ou condições ambientais não são exclusivos de outros parâmetros / condições das realizações reveladas.
[010] Um trator pode rebocar ou sustentar um implemento e mover o implemento através de um campo para realizar uma tarefa agrícola. Para algumas tarefas agrícolas, os resultados e / ou a eficiência da tarefa podem ser melhorados quando o implemento é mantido em uma orientação de nível (por exemplo, em um ângulo de passo zero, em relação ao campo) ou em um ângulo de passo desejado em relação ao campo, durante o desempenho da tarefa agrícola. Tipicamente, o ângulo de passo de implemento é manualmente ajustado pelo operador (por exemplo, antes da inicialização da tarefa e / ou periodicamente ao longo da tarefa). Entretanto, o passo de implemento pode se desviar da faixa de ângulo de passo de implemento desejada (por exemplo, como um resultado de mudança de condições de campo e / ou de uma redução na carga transportada pelo implemento 12 à medida que o produto é distribuído ao longo do campo). Utilizando-se um enlace de comunicação que permita que o implemento forneça sinais de controle ao trator e a um inclinômetro acoplado ao implemento, uma altura do engate de trator pode ser ajustada, mantendo, desse modo, o implemento em um ângulo de passo desejado durante o desempenho da tarefa agrícola. O implemento pode ser acoplado ao trator por meio de uma configuração totalmente montada, uma configuração semimontada, ou por meio de um engate de tesoura.
[011] A Figura 1 é uma vista lateral esquemática de uma realização de um implemento 12 acoplado a um veículo agrícola 10 em uma configuração totalmente montada. Embora a realização mostrada na Figura 1 inclua um veículo agrícola, tal como o trator ilustrado 10, acoplado a um implemento 12, deve ser compreendido que algumas realizações podem incluir múltiplos implementos 12. Tanto o trator 10 quanto o implemento 12 podem estar em conformidade com ISOBUS Classe 3 ou podem se comunicar entre si por meio de algum outro protocolo de comunicação. O implemento 12 pode ser um raspador, implemento de cultivo, segadeira, plantadeira, semeadora, colheitadeira ou qualquer outro implemento adequado. Na realização ilustrada, o implemento 12 é acoplado ao trator 10 por meio de um engate 14 (por exemplo, um engate de três pontos) em uma configuração totalmente montada. Em outras realizações, o implemento 12 pode ser montado diretamente no veículo 10, ao invés de ser rebocado atrás do veículo 10 por meio do engate 14. Na realização ilustrada, o engate 14 é um engate de três pontos, entretanto, em outras realizações, o engate 14 pode ser um engate de 2 pontos, um engate de barra de tração, um engate de tesoura ou qualquer outro tipo adequado de engate. O trator 10 pode incluir um ou mais atuadores (por exemplo, cilindro 16) que controlam a inclinação do engate 14 ou a posição dos enlaces de engate. De maneira similar, o implemento rebocado 12 pode incluir um ou mais atuadores (por exemplo, cilindro 18) que controlam uma altura de uma porção do implemento 12. Cada um dos atuadores 16, 18 pode ser controlado por meio de um conjunto de válvula hidráulica (consultar a Figura 5) no trator 10, em comunicação fluida com os atuadores 16, 18 por meio de várias linhas hidráulicas. O implemento 12 também inclui um sensor (por exemplo, inclinômetro 20) para determinar um ângulo de passo e / ou uma altura do implemento 12. Com base em uma distância 22 entre o engate 14 e as rodas de medição 24 (ou outro componente de preparo de solo), os atuadores 16, 18 podem ser ajustados para alcançar uma altura e um ângulo de passo de implemento 12 desejados. Conforme descrito em mais detalhes abaixo, o controlador ou sistema de controle de implemento 12 pode usar o sensor (por exemplo, inclinômetro 20) para determinar a altura e / ou o ângulo de passo do implemento 12. Se a altura e / ou o ângulo de passo do implemento 12 não estiverem na altura ou no ângulo de passo desejado, o implemento 12 pode, então, solicitar automaticamente (por exemplo, por meio de comunicação ISOBUS Classe 3 com o trator 10) que o controlador ou sistema de controle trator 10 ajuste a altura do engate 14 e / ou do implemento 12 por meio dos um ou mais atuadores 16, 18.
[012] Conforme mostrado, o engate de três pontos 14 inclui dois enlaces inferiores 26 e um enlace superior 28, sendo que cada um tem atuadores 16 para ajustar a posição dos enlaces 26, 28. O implemento 12 é acoplado ao engate 14 em uma configuração totalmente montada, o que significa que o implemento é acoplado aos enlaces inferiores 26 e ao enlace superior 28. A extensão ou a contração do engate atuadores 16 pode mudar a posição dos enlaces 26, 28, controlando, desse modo, a altura de engate 14, a altura do implemento 12 e / ou o ângulo de passo do implemento 12. Tipicamente, os enlaces inferiores 26 são usados para controlar a profundidade do implemento com uso da construção do trator nos cilindros hidráulicos 16, entretanto, o implemento pode ser equipado com uma roda de medição manual ou hidraulicamente controlada 24 e um ou mais atuadores 18 para controlar a profundidade do implemento 12.
[013] A Figura 2 é uma vista lateral esquemática de uma realização do implemento 12 acoplado ao veículo agrícola 10 em uma configuração semimontada. Conforme ilustrado, o implemento 12 é acoplado aos dois enlaces inferiores 26 do engate de três pontos 14, mas não ao enlace superior 28. Em uma configuração semimontada, os enlaces inferiores 26 podem ser articulados com uso dos um ou mais atuadores 16 junto com a roda de transporte 24 e o atuador 18 para controlar a altura de engate e o ângulo de passo de implemento 12. O controlador ou sistema de controle de implemento 12 pode usar o sensor (por exemplo, inclinômetro 20) para determinar a altura e / ou o ângulo de passo do implemento 12. Com base na distância 22 entre o engate 14 e as rodas de medição 24 (ou outro componente de preparo de solo), os atuadores 16, 18 podem ser ajustados para alcançar uma altura e um ângulo de passo de implemento 12 desejados.
[014] A Figura 3 é uma vista lateral esquemática de uma realização do implemento 12 acoplado ao veículo agrícola 10 por meio de um engate de tesoura 48. Na configuração de engate de tesoura, o implemento 12 se acopla ao veículo 10 por meio de uma barra de tração fixa 50 e um pino. Na realização ilustrada, o veículo 10 pode ou não pode ter um engate de três pontos, além da barra de tração fixa 50. Diferentemente das realizações previamente discutidas, a barra de tração fixa 50 tem uma posição fixa, em relação ao veículo 10 e pode não incluir quaisquer atuadores. O engate de tesoura 48 inclui um braço 52 e um atuador 54 (por exemplo, um cilindro). Λ medida que o atuador 54 se estende ou se contrai, um ou mais enlaces 56 acoplam o implemento 12 ao engate 48, movem o braço 52 em relação ao restante do engate 48, o que resulta em um ajuste na altura e no ângulo de passo de implemento. Tal como as realizações previamente descritas, a altura e o ângulo de passo de implemento 12 podem ser ajustados com uso dos atuadores 18, 54. O controlador ou sistema de controle de implemento 12 pode usar o sensor (por exemplo, inclinômetro 20) para determinar a altura e / ou o ângulo de passo do implemento 12. Com base na distância 22 entre a barra de tração fixa 50 e as rodas de medição 24 (ou outro componente de preparo de solo), os atuadores 18, 54 podem ser ajustados para alcançar uma altura e um ângulo de passo de implemento 12 desejados.
[015] A Figura 4 é uma vista em perspectiva de uma realização de um implemento 12 que pode ser acoplado ao trator 10 das Figuras 1 a 3. Na realização ilustrada, o implemento 12 inclui uma armação de implemento 100. Um eixo oscilante 102 se estende através da armação de implemento 100. O eixo oscilante 102 pode ser sustentado por mancais em cada extremidade lateral, o que permite que o eixo oscilante 102 gire em relação à armação de implemento 100. Os conjuntos de roda pivotantes 104 são acoplados ao eixo oscilante 102. Desse modo, à medida que o eixo oscilante 102 gira, os conjuntos de roda 104 se levantam e se abaixam em relação à armação de implemento 100, ajustando, desse modo, a altura da armação no eixo oscilante 102, em relação ao campo. Os atuadores (por exemplo, cilindros 18) são acoplados entre suportes 106 no eixo oscilante 102 e os suportes 108 na armação de implemento 100, de modo que, à medida que os cilindros 18 se estendem, os conjuntos de roda 104 pivotam na direção descendente, aumentando a altura da armação 100 no eixo oscilante 102. De maneira similar, quando os cilindros 18 se retraem, os conjuntos de roda 104 pivotam na direção ascendente, diminuindo a altura da armação 100 de implemento 12 no eixo oscilante 102. Os cilindros 18 no implemento 12 podem ser usados em cooperação com os cilindros de engate 16, 54 para ajustar o ângulo de passo e / ou a altura do implemento 12.
[016] Embora o implemento 12 mostrado na Figura 4 tenha dois conjuntos de roda 104 e dois cilindros 18, deve ser compreendido que o implemento 12 é meramente um exemplo e que o implemento 12 pode ter uma quantidade diferente de conjuntos de roda 104 e de cilindros 18. Por exemplo, o implemento 12 pode ter uma armação central com dois ou mais cilindros 108 e conjuntos de roda 104, bem como uma ou mais armações de asa em cada lado, sendo que cada um tem cilindros adicionais 18 e conjuntos de roda 104.
Em algumas realizações, o implemento 12 pode incluir múltiplas fileiras de conjuntos de roda 104, de modo que os cilindros 18 para fileiras diferentes de conjuntos de roda 104 possam ser ajustados para posições diferentes, a fim de controlar a altura e o ângulo de passo da armação de implemento 100. Os conjuntos de roda 104 também podem ser dispostos em locais diferentes daqueles mostrados na Figura 4. De maneira similar, o implemento 12 pode utilizar tipos de conjuntos de roda 104 diferentes daqueles mostrados, ou pode utilizar outros tipos de atuadores no local dos cilindros 18. De fato, o implemento 12 pode incluir outros sistemas para controlar a altura do implemento 12 além do sistema de eixo oscilante 102 mostrado na Figura 4.
[017] Adicionalmente, algumas realizações podem incluir implementos ‘transportados” que não têm conjuntos de roda. Em tais realizações, a altura de implemento 300 pode ser ajustada por um cilindro e uma articulação acoplados ao engate.
[018] A Figura 5 é uma vista esquemática de uma realização de um controlador de implemento 200 (por exemplo, ECU) e de um controlador de trator 202 (por exemplo, ECU), os quais podem ser coletivamente denominados como um sistema de controle, em comunicação entre si. Cada um dentre o controlador de implemento 200 e o controlador de trator 202 ilustrados inclui um processador 204, um componente de memória 206 e um conjunto de circuito de comunicação 208. Cada processador 204 pode incluir um ou mais processadores de propósito geral, um ou mais circuitos integrados de aplicação específica, um ou mais matrizes de porta programável em campo ou similares. Cada componente de memória 206 pode ser um meio legível por computador tangível, não transitório, que tem capacidade de armazenar instruções executáveis pelo respectivo processador 204 e / ou dados que podem ser processados pelo respectivo processador 204. Em outras palavras, a memória 206 pode incluir memória volátil, tais como memória de acesso aleatório, ou memória não volátil, tais como unidades de disco rígido, memória apenas de leitura, discos ópticos, memória rápida e similares. O conjunto de circuito de comunicação 208 pode ser configurado para receber entradas (por exemplo, de outro controlador 200, 202, do inclinômetro 20, de outros sensores, etc.) e para transmitir saídas (por exemplo, sinais de controle, sinais de comando, etc.) para os vários componentes do sistema (por exemplo, conjuntos de válvula, o outro controlador 200, 202, etc.).
[019] O controlador de trator 202 pode ser comunicativamente acoplado a um conjunto de válvula 218 e ao fornecimento de fluido 222 no trator. Com base em sinais de controle do controlador de trator 202 (que pode ser recebido do controlador de implemento 200), o conjunto de válvula 218 pode restringir ou permitir que o fluxo flua do fornecimento de fluido 222 para os respectivos cilindros 16, 18, 54 por meio de uma ou mais linhas hidráulicas 216, as quais podem percorrer ao longo do veículo 10 e através do implemento 12. À medida que o fluido flui para os cilindros 16, 18, 54, a pressão nos cilindros aumenta, fazendo com que os cilindros se estendam. De maneira correspondente, à medida que o fluido flui para fora dos cilindros 16, 18, 54, a pressão nos cilindros diminui, fazendo com que os cilindros se contraiam. O um ou mais cilindros de engate 16, 54 e o conjunto de válvula 218 podem ser coletivamente denominados como o atuador de altura de engate. De maneira similar, o um ou mais cilindros de implemento 18 e o conjunto de válvula 218 podem ser coletivamente denominados como o atuador de altura de implemento.
[020] O controlador de implemento 200 pode receber sinais indicativos do ângulo de passo de implemento do sensor 20 (por exemplo, inclinômetro). Na realização ilustrada, o inclinômetro 20 pode emitir um sinal indicativo do ângulo de passo de implemento para o controlador de implemento 200. Em outras realizações, o ângulo de passo de implemento pode ser determinado com uso de outro tipo de sensor (por exemplo, giroscópio, sonar, etc.)· Em realizações adicionais, o ângulo de passo pode ser determinado por cilindros inteligentes 18, ou esquis com retorno de ângulo em relação à armação de implemento. A altura de implemento 12 pode ser determinada pelo controlador de implemento 200 com base na posição dos cilindros 18, sensores de proximidade, sonar ou por alguma outra técnica. O controlador de implemento 200 pode, então, executar um programa armazenado no componente de memória 206 por meio do processador 204 para determinar se a altura e o ângulo de passo de implemento 12 estão dentro das faixas desejadas. Se o controlador de implemento 200 determinar que a altura e / ou o ângulo de passo está fora da faixa desejada, o controlador de implemento 200 pode gerar um sinal de controle indicativo de instruções para controlar o conjunto de válvula 218, estendendo ou contraindo, desse modo, os atuadores 16, 18, 54, aumentando ou diminuindo a altura e / ou o ângulo de passo do engate 14 e / ou o implemento 12. O sinal de controle pode, então, ser comunicado por meio de um protocolo de comunicação (por exemplo, ISOBUS Classe 3) ao controlador de trator 202, sendo que o sinal de controle é comunicado ao conjunto de válvula 218 para ajustar os atuadores 16, 18, 54 (por exemplo, por meio das linhas hidráulicas 216) para alcançar a altura e ângulo de passo de implemento 12 desejados.
[021] O controlador de implemento 200 e o controlador de trator 202 podem se comunicar por meio de comunicação com ou sem fio. Por exemplo, quando o implemento 12 é acoplado ao trator 10, um cabo ISOBUS Classe 3 210 pode se conectar ao controlador de trator 202 e ao controlador de implemento 200, facilitando a comunicação entre o controlador de implemento 200 e o controlador de trator 202. O cabo ISOBUS Classe 3 210 pode ter um plugue 212 que realiza interface com um receptáculo 214 no trator 10. O controlador de implemento 200 pode fornecer informações ao controlador de trator 202 por meio do cabo ISOBUS Classe 3 210. Por exemplo, o controlador de implemento 200 pode identificar o implemento 12 (por exemplo, por tipo, número de modelo, número de série, etc.) ou, de outro modo, fornecer informações sobre sua operação por meio do cabo ISOBUS Classe 3 210. O controlador de implemento 200 também pode comunicar sinais de comando ao controlador de trator 202 por meio da conexão de comunicação ISOBUS Classe 3. Por exemplo, com base no ângulo de passo do implemento 12, na distância entre o engate 14 ou a barra de tração fixa 50 e as rodas de implemento, no ângulo de passo desejado de implemento e na altura desejada de implemento, o controlador de implemento 200 pode gerar um sinal de comando indicativo de instruções para estender ou contrair os atuadores 16, 18, 54 (por exemplo, por meio do conjunto de válvula 218) de modo que o engate posicione uma extremidade do implemento próxima ao engate, em uma altura desejada para obter um ângulo de passo desejado de implemento e / ou altura de implemento. Em algumas realizações, o passo desejado pode ser paralelo ao campo através do qual o implemento é rebocado. Em outras realizações, o passo desejado pode ser paralelo ao trator 10. Em realizações adicionais, ângulos de passo não zero específicos podem ser desejados. De maneira similar, alturas de implemento desejadas específicas podem ser ajustadas para transporte (por exemplo, descer uma estrada até um campo), quando o implemento 12 estiver engatado (por exemplo, em trabalho de campo), e quando o implemento 12 estiver desengatado (por exemplo, fora de trabalho de campo ou para reparo de implemento).
[022] A Figura 6 é uma vista esquemática simplificada de uma realização do implemento 12 que Ilustra a altura de Implemento 300, a altura de engate 302, o ângulo de passo de implemento 304 e o comprimento de reboque de implemento 22. A altura de implemento 300 pode ser definida como a distância vertical do solo 308 (por exemplo, superfície do solo) em um ponto no implemento 12. Embora a realização ilustrada na Figura 6 mostre a altura de implemento 300 como a distância entre o solo 308 e um ponto no topo do implemento 12, diretamente acima das rodas 24, deve ser compreendido que isso é meramente com propósitos ilustrativos e que a altura de implemento 300 pode ser determinada em qualquer ponto adequado no implemento 12. A altura de implemento 300 no eixo oscilante pode ser controlada com base na posição do cilindro de implemento e / ou na posição do engate cilindro.
[023] A altura de engate 302 pode ser definida como a distância entre o solo 308 e uma porção do implemento 12 que entra em contato com o engate 14 (ou barra de tração fixa) do trator 10. Tal como a altura de implemento 300, a altura de engate 302 mostrada na Figura 6 tem propósitos meramente ilustrativos, e deve ser compreendido que a altura de engate 302 pode ser determinada em qualquer ponto adequado no trator ou implemento 12. A altura de engate 302 pode ser controlada com base na posição do cilindro de engate.
[024] O ângulo de passo de implemento 304 pode ser definido como o ângulo do implemento 12, em relação ao solo 308 (por exemplo, plano de solo), ou em relação ao trator (por exemplo, plano horizontal através do trator). Embora no esquema simplificado do implemento 12 na Figura 6, o ângulo de passo de implemento 304 é zero, ou próximo a zero, quando a altura de implemento 300 e a altura de engate 302 forem iguais, deve ser compreendido que, em algumas realizações, quando o ângulo de passo de implemento 304 for zero, a altura de implemento 300 e a altura de engate 302 podem ser valores diferentes. Na realização ilustrada, o ângulo de passo de implemento 304 pode ser determinado por meio de um sensor 20 (por exemplo, um inclinômetro) montado no implemento 12. Entretanto, o ângulo de passo de implemento 304 pode ser medido por outros tipos de sensores, ou determinado de algum outro modo, por meio de giroscópio, sonar, sensores de proximidade, cilindros inteligentes, etc.
[025] O comprimento de reboque 22 pode ser definido como uma distância longitudinal na armação de implemento de referência entre um ponto onde o engate 14 (ou barra de tração fixa) entra em contato com o implemento 12 e as rodas de implemento 24. O comprimento de reboque 22 pode ser um valor conhecido (por exemplo, armazenado no componente de memória do controlador de implemento). Em algumas realizações, o comprimento de reboque 22 pode ser comunicado do controlador de implemento para o controlador de trator por meio do cabo ISOBUS Classe 3. Com uso do comprimento de reboque 22 conhecido, do ângulo de passo de implemento 304 medido e / ou da altura de implemento 300 medido, o controlador de implemento pode determinar o quanto os cilindros devem se estender ou se contrair para que alcancem a altura desejada de implemento 300 e / ou do ângulo de passo de implemento 304. O controlador de implemento pode gerar um sinal de controle indicativo de instruções para estender ou contrair os cilindros, uma quantidade determinada para alcançar as posições de cilindro desejadas com base no ângulo de passo desejado de implemento 304 e na altura de implemento 300. O sinal de controle pode ser comunicado ao controlador de trator por meio do cabo ISOBUS Classe 3. O controlador de trator pode, então, comunicar as instruções (por exemplo, por meio de sinais de controle) ao um ou mais atuadores (por exemplo, conjunto de válvula e cilindros) para estender ou contrair os cilindros a uma dada quantidade.
[026] A Figura 7 é um fluxograma para uma realização de um processo 400 para nivelar um implemento agrícola. O processo 400 pode ser armazenado em um meio legível por computador não transitório, tal como o componente de memória (por exemplo, na forma de código), e executável pelo processador. No bloco 402, o ângulo de passo de implemento e / ou a altura de implemento, ou parâmetros indicativos do ângulo de passo de implemento e / ou a altura de implemento, são recebidos (por exemplo, de um ou mais sensores). O ângulo de passo de implemento e / ou a altura de implemento podem ser medidos ou determinados de uma variedade de modos (por exemplo, inclinômetro, giroscópio, sonar, sensores de proximidade, cilindros inteligentes, etc.).
[027] No bloco de decisão 404, a altura de implemento medida é comparada ao valor ou faixa de valores desejados para a altura de implemento. A altura, o valor ou a faixa de valores de implemento desejada pode ser armazenada no componente de memória junto com outras informações de implemento. A faixa desejada pode ser expressa em números (por exemplo, entre 117 e 122 cm (46 e 48 polegadas)), ou como um valor desejado com uma faixa de porcentagem (por exemplo, 122 cm (48 polegadas) ± 2%). Em algumas realizações, pode haver um período de tempo limiar antes da altura de implemento medida ser determinada para estar fora da faixa desejada. Por exemplo, a altura de implemento medida pode não ser determinada para estar fora da faixa desejável, a menos que permaneça fora da faixa desejável para mais de um período de tempo limiar (por exemplo, 0,5 segundo, 1 segundo, 1,5 segundo, 2 segundos, 3 segundos, 4 segundos, 5 segundos, etc.). O uso do período de tempo limiar pode ajudar a reduzir a possibilidade de mover o implemento em resposta ao ruído (por exemplo, devido ao solo grosseiro, montes de sujeira, torrões, etc.).
[028] Se a altura de implemento estiver dentro da faixa desejada, o processo 400 avança para o bloco 414 e monitora o ângulo de passo de implemento. Se a altura de implemento estiver fora da faixa desejada, o processo 400 avança para o bloco 406. No bloco 406, o processo gera um sinal de controle de atuador indicativo de instruções para estender ou contrair o engate e / ou os cilindros de implemento para a posição apropriada para que a altura desejada de implemento e o ângulo de passo de implemento sejam obtidos. A extensão ou a contração do cilindro de implemento pode ser baseada, pelo menos em parte, na altura de implemento medida, no ângulo de passo de implemento medido, no comprimento de reboque do implemento e na razão de curso de cilindro para ajuste de altura de armação de implemento. Devido ao fato de que cada um dos cilindros pode ser montado em ângulos e / ou acoplado por articulações, um comprimento do curso de cilindro pode não resultar em uma mudança igual na altura de armação de implemento nas rodas. Consequentemente, a relação entre a posição de cilindro de implemento (por exemplo, extensão /tração) e a altura de armação de implemento nas rodas pode ser determinada. A relação pode ser armazenada como uma razão, uma tabela de consulta, uma equação, etc. Uma vez que as posições desejadas dos cilindros de engate e dos cilindros de implemento são determinadas, o sinal de controle é gerado indicativo de instruções para estender ou contrair o um ou mais cilindros de engate e / ou cilindros de implemento à quantidade apropriada para alcançar as posições de cilindro que correspondem à altura desejada de implemento e ao ângulo de passo de implemento.
[029] No bloco 408, o sinal de controle é comunicado ao controlador de trator. No bloco 410, o sinal de controle é comunicado ao conjunto de válvula. No bloco 412, os atuadores são ajustados de acordo com o sinal de controle.
[030] No bloco de decisão 414, o ângulo de passo de implemento medido é comparado ao valor ou faixa de valores desejado para o ângulo de passo de implemento. O valor ou faixa de valores de ângulo de passo de implemento desejado pode ser armazenado no componente de memória junto com outras informações de implemento. A faixa desejada pode ser expressa em números (por exemplo, entre -5 graus e 5 graus), ou como um valor desejado com uma faixa de porcentagem (por exemplo, 5 graus ± 2%). Em algumas realizações, o ângulo de passo de implemento desejado pode ser zero. Em outras realizações, o ângulo de passo de implemento desejado pode ser não zero. Em algumas realizações, pode haver um período de tempo limiar antes de o ângulo de passo de implemento medido ser determinado para que esteja fora da faixa desejada. Por exemplo, o ângulo de passo de implemento medido pode não ser determinado para que esteja fora da faixa desejável, a menos que permaneça fora da faixa desejável por mais de um período de tempo limiar (por exemplo, 0,5 segundo, 1 segundo, 1,5 segundo, 2 segundos, 3 segundos, 4 segundos, 5 segundos, etc.). O uso do período de tempo limiar pode ajudar a reduzir a possibilidade de mover o implemento em resposta ao ruído (por exemplo, devido ao solo grosseiro, montes de sujeira, torrões, etc.).
[031] Se o ângulo de passo de implemento estiver dentro da faixa desejada, o processo 400 retorna ao bloco 402, monitorando a altura de implemento e o ângulo de passo de implemento medidos. Se o ângulo de passo de implemento medido estiver fora da faixa desejada, o processo 400 avança para a sequência de blocos 406 através de 412. Conforme descrito acima, no bloco 406, um sinal de controle de atuador é gerado. No bloco 408, o sinal de controle é comunicado ao controlador de trator. No bloco 410, o sinal de controle é comunicado ao conjunto de válvula. No bloco 412, os atuadores são ajustados para alcançarem a altura de implemento e / ou o ângulo de passo projetados desejados.
[032] Em algumas realizações, a altura de implemento e o ângulo de passo de implemento podem ser ajustados de maneira prevista. Por exemplo, o trator pode ser equipado com um sensor para determinar a altura e o ângulo de passo do trator à medida que o mesmo atravessa uma subida ou uma descida. Com base, pelo menos em parte, na velocidade do trator, os cilindros podem ser estendidos ou contraídos para manter uma altura de implemento ou um ângulo de passo de implemento desejado. De maneira similar, os cilindros podem ser estendidos ou contraídos para manter uma altura de implemento ou um ângulo de passo de implemento desejado, com base em um mapa topográfico do terreno que está coberto.
[033] Embora as realizações reveladas no presente momento monitorem o ângulo de passo de implemento durante a operação do implemento, deve ser compreendido que as técnicas reveladas também podem ser usadas para controlar o ângulo de passo do implemento durante um modo de transporte (por exemplo, durante o movimento em uma estrada) e / ou em um modo de reparo (por exemplo, enquanto o implemento estiver estacionário, durante a manutenção, o reparo ou o ajuste de componente). Adicionalmente, as técnicas similares podem ser usadas para controlar o ângulo de rolo do implemento.
[034] As técnicas reveladas utilizam um protocolo de comunicação (por exemplo, ISOBUS classe 3) entre o implemento e o trator, bem como o sensor montado no implemento para monitorar o ângulo de passo de implemento, e comunicam um sinal de controle do implemento para o trator indicativo de instruções para ajustar a altura de engate. Monitorando-se automaticamente e mantendo-se o ângulo de passo de implemento em um valor desejado, o ângulo de passo do implemento pode permanecer dentro de uma faixa desejada durante a operação do implemento, aumentando, desse modo, o desempenho e / ou a eficiência do implemento durante o desempenho da tarefa agrícola.
[035] Embora apenas certos recursos da revelação tenham sido ilustrados e descritos no presente documento, muitas modificações e mudanças ocorrerão àqueles versados na técnica. Portanto, deve ser compreendido que as reivindicações anexas se destinam a cobrir todas essas modificações e mudanças, visto que se encontram dentro do espírito verdadeiro da revelação.
Reivindicações
Claims (20)
1. SISTEMA, caracterizado pelo fato de que compreende: um implemento agrícola configurado para ser acoplado a um veículo agrícola; um sensor acoplado ao implemento agrícola e configurado para emitir um sinal indicativo de um ângulo de passo do implemento agrícola; e um sistema de controle configurado para: receber o sinal indicativo do ângulo de passo do sensor; determinar se o ângulo de passo está dentro de uma faixa de ângulo de passo; gerar um sinal de controle de altura de engate indicativo de instruções para ajustar um atuador de engate, se o ângulo de passo não estiver dentro da faixa de ângulo de passo; e comunicar o sinal de controle de altura de engate.
2. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle compreende um controlador de implemento, em que o controlador de implemento é configurado para comunicar o sinal de controle de altura de engate a um controlador de trator.
3. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o implemento agrícola compreende uma pluralidade de conjuntos de roda.
4. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o sinal de controle de altura de engate é baseado, pelo menos em parte, no ângulo de passo e em uma distância entre uma armação de implemento e os conjuntos de roda do implemento.
5. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o sinal de controle de altura de engate é baseado, pelo menos em parte, em uma relação entre uma posição de cilindro de altura de engate e uma altura de engate.
6. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende um atuador de implemento que compreende um cilindro de implemento acoplado entre um ou mais dentre a pluralidade de conjuntos de roda e uma armação do implemento agrícola, em que uma posição de cilindro de implemento corresponde a uma altura de armação de implemento.
7. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle é configurado para: determinar a posição de cilindro de implemento que corresponde a uma altura de implemento desejada; gerar um sinal de controle de altura de implemento indicativo de instruções para estender ou contrair a pluralidade de cilindros de implemento para a posição de cilindro de implemento; e comunicar o sinal de controle de altura de implemento a um conjunto de válvula que restringe ou permite que o fluido flua entre um fornecimento de fluido e o cilindro de implemento com base, pelo menos em parte, no sinal de controle de altura de implemento.
8. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o sinal de controle de altura de implemento é baseado, pelo menos em parte, em uma relação entre a posição de cilindro de implemento e a altura de armação de implemento.
9. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um cabo ISOBUS Classe 3 configurado para ser plugado em um trator e para acoplar comunicativamente o controlador de implemento e o controlador de trator.
10. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sinal de controle de altura de engate é comunicado por meio do protocolo de comunicação ISOBUS Classe 3.
11. SISTEMA caracterizado pelo fato de que compreende: um veículo agrícola que compreende um engate; um atuador de engate configurado para ajustar uma altura de engate; um implemento agrícola acoplado ao veículo agrícola por meio do engate, em que o implemento agrícola compreende um sensor configurado para emitir um sinal indicativo de um ângulo de passo de implemento do implemento agrícola; e um sistema de controle configurado para: receber o sinal indicativo do ângulo de passo de implemento do sensor; determinar se o ângulo de passo está dentro de uma faixa de ângulo de passo; gerar um sinal de controle de altura de engate indicativo de instruções para ajustar o atuador de engate, se o ângulo de passo não estiver dentro da faixa de ângulo de passo; e comunicar o sinal de controle de altura de engate ao atuador de engate.
12. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que atuador de engate compreende um cilindro configurado para se estender ou se contrair para aumentar ou diminuir a altura de engate, e um conjunto de válvula configurado para restringir ou permitir que o fluido flua entre um fornecimento de fluido e o cilindro, fazendo com que o cilindro se estenda ou se contraia.
13. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle compreende um controlador de implemento e um controlador de trator, em que o controlador de implemento é configurado para comunicar o sinal de controle de altura de engate ao controlador de trator.
14. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o controlador de implemento é disposto dentro do implemento, o controlador de trator é disposto dentro do trator, e em que o controlador de implemento e o controlador de trator se comunicam entre si por meio de um protocolo de comunicação ISOBUS Classe 3.
15. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o conjunto de válvula restringe ou permite que o fluido flua entre o fornecimento de fluido e o cilindro com base, pelo menos em parte, no sinal de controle de altura de engate.
16. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o implemento agrícola compreende: uma armação de implemento; uma pluralidade de conjuntos de roda; e um atuador de altura de implemento configurado para ajustar uma altura de implemento aumentando-se ou diminuindo-se uma distância entre a armação de implemento e os conjuntos de roda.
17. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle é configurado para: receber um sinal indicativo da altura de implemento do sensor; determinar se a altura de implemento está dentro de uma faixa de altura de implemento; gerar um primeiro e um segundo sinais de controle indicativos de instruções para ajustar o atuador de altura de engate e o atuador de altura de implemento, respectivamente, se a altura de implemento não estiver dentro da faixa de altura de implemento; comunicar o primeiro sinal de controle ao atuador de altura de engate; e comunicar o segundo sinal de controle ao atuador de altura de implemento.
18. MÉTODO caracterizado pelo fato de que compreende: receber um sinal indicativo de um ângulo de passo de implemento de um sensor; determinar se o ângulo de passo está dentro de uma faixa de ângulo de passo; gerar um sinal de controle de altura de engate indicativo de instruções para ajustar um atuador de engate se o ângulo de passo não estiver dentro da faixa de ângulo de passo; e comunicar o sinal de controle de altura de engate.
19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o sinal de controle de altura de engate é comunicado por meio de um protocolo de comunicação ISOBUS Classe 3.
20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende: receber um sinal indicativo de uma altura de implemento do sensor; determinar se a altura de implemento está dentro de uma faixa de altura de implemento; gerar um primeiro e um segundo sinais de controle indicativos de instruções para ajustar o atuador de altura de engate e o atuador de altura de implemento, respectivamente, se a altura de implemento não estiver dentro da faixa de altura de implemento; comunicar o primeiro sinal de controle a um atuador de altura de engate; e comunicar o segundo sinal de controle a um atuador de altura de implemento.
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