BR102019014753A2

BR102019014753A2 - system and method for releasing solid products, in bulk or wrapped, for biological pest control in agriculture using dispensers coupled or incorporated into manned or unmanned vehicles

Info

Publication number: BR102019014753A2
Application number: BR102019014753-9A
Authority: BR
Inventors: Ricardo Antonio De Oliveira Machado; Nicholas Rodwell Matias
Original assignee: Spitfire Multimidia S/S Ltda Me
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2021-01-26
Also published as: BR112021002689A2; MX2022000673A; WO2021007632A1; ZA202201887B

Abstract

Sistema para liberação de produtos sólidos para controle biológico de pragas na agricultura que compreende um aparato dispensador embarcado em um veículo tripulado ou não-tripulado remotamente pilotado e método para liberação em campo de desses produtos, que podem ser liberados a granel ou estar dentro de algum invólucro como sachês ou cartelas dependendo de especificidades do produto, através de operações do veículo com missões realizadas por piloto automático ou manualmente, e com liberação do produto intervalos programados de tempo, ou por coordenadas geográficas (derivados de sinais de GPS, GLONASS, GNSS, RTK, etc.) programadas, ou com disparo manual. Nesta invenção são apresentados três modelos de aparato dispensador que compreendem uma estrutura com compartimentos de carga e um mecanismo para propiciar a soltura e permitir ação da força gravitacional e eletrônica de controle.

System for releasing solid products for biological pest control in agriculture that comprises a dispensing apparatus shipped in a remotely piloted manned or unmanned vehicle and a method for releasing these products in the field, which can be released in bulk or be inside some packaging as sachets or cards depending on product specificities, through vehicle operations with missions carried out by automatic pilot or manually, and with product release programmed time intervals, or by geographic coordinates (derived from GPS, GLONASS, GNSS signals, RTK, etc.) programmed, or with manual triggering. In this invention are presented three models of dispensing apparatus that comprise a structure with cargo compartments and a mechanism to provide loosening and allow action of the gravitational and electronic control force.

Description

SYSTEM AND METHOD FOR RELEASING SOLID PRODUCTS, IN BULK OR WITH A CASE, FOR BIOLOGICAL PEST CONTROL IN AGRICULTURE USING COUPLED OR INCORPORATED DISPENSERS THROUGH CREATED OR UNTRIPULATED VEHICLES

TECHNICAL FIELD OF USE OF THE INVENTION

1. A presente invenção se enquadra, de maneira geral, nos campos de agricultura de precisão, controle biológico e sistemas autônomos. Enquadra-se no campo da agricultura de precisão porque permite coleta de dados, análise de variabilidades, definição de estratégias e de práticas de implementação para cultivo otimizado. Enquadra-se no campo de controle biológico de pragas pois o fim para a qual foi inventada é distribuir produtos biodefensivos para controle de população de pragas na agroindústria. Enquadra-se no campo de sistemas autônomos porque a aplicação corrente desta invenção utiliza-se de veículos não-tripulados, como, por exemplo, veículos aéreos não-tripulados (VANTS), rovers, etc., que providenciam grande agilidade, flexibilidade e robustez à aplicação quando comparados aos métodos tradicionais.1. The present invention falls, in general, in the fields of precision agriculture, biological control and autonomous systems. It fits in the field of precision agriculture because it allows data collection, analysis of variability, definition of strategies and implementation practices for optimized cultivation. It fits into the field of biological pest control because the purpose for which it was invented is to distribute biodefensive products for pest population control in the agribusiness. It fits in the field of autonomous systems because the current application of this invention uses unmanned vehicles, such as, for example, unmanned aerial vehicles (VANTS), rovers, etc., which provide great agility, flexibility and robustness application when compared to traditional methods.

INTRODUCTION

2. A infestação de pragas nos cultivos pode ser um limitante da eficiência de atividades na agropecuária ou silvicultura, e as consequências são a necessidade de mais áreas cultivadas ou grandes perdas econômicas. Essas pragas podem ser controladas de diversas formas, como, por exemplo, com a aplicação de agrotóxicos, produtos químicos que eliminam as pragas completamente. No entanto, o uso extensivo de agrotóxicos pode levar a outros problemas, como: a contaminação dos alimentos, do solo, da água e dos animais; a intoxicação de agricultores; o desenvolvimento de resistência das pragas a esses pesticidas; o desequilíbrio nos ciclos de nutrientes e da matéria orgânica; e a eliminação de organismos benéficos e a redução da biodiversidade. Assim sendo, a redução do uso de produtos químicos empregados no manejo de pragas, visa a melhoria da qualidade dos produtos agrícolas, redução das possibilidades de contaminação e intoxicação, redução da poluição ambiental e outros impactos socioambientais negativos.2. Pest infestation in crops can be a limiting factor in the efficiency of activities in agriculture or forestry, and the consequences are the need for more cultivated areas or major economic losses. These pests can be controlled in several ways, such as, for example, with the application of pesticides, chemicals that eliminate pests completely. However, the extensive use of pesticides can lead to other problems, such as: contamination of food, soil, water and animals; the intoxication of farmers; the development of pest resistance to these pesticides; the imbalance in nutrient and organic matter cycles; and the elimination of beneficial organisms and the reduction of biodiversity. Therefore, the reduction in the use of chemical products used in pest management aims at improving the quality of agricultural products, reducing the possibilities of contamination and intoxication, reducing environmental pollution and other negative socioenvironmental impacts.

3. O Manejo Integrado de Pragas, um sistema de manejo de pragas que associa o ambiente e a dinâmica populacional da praga, utiliza diversas ferramentas de controle para mitigar esse problema. Com a utilização dessas técnicas de forma apropriada, é possível manter a população da praga em níveis abaixo daqueles capazes de causar danos econômicos. Um dos pilares proposto pelo manejo integrado é a utilização do controle biológico. A premissa básica do controle biológico é controlar as pragas agrícolas a através da introdução de seus inimigos naturais, que podem ser outros insetos benéficos, predadores, parasitoides, e microrganismos, como ácaros, fungos, vírus e bactérias. Trata-se de um método de controle sustentável, que tem como objetivo final utilizar esses inimigos naturais que não deixam resíduos nos alimentos e são inofensivos à saúde da população humana.3. Integrated Pest Management, a pest management system that combines the environment and population dynamics of the pest, uses several control tools to mitigate this problem. With the use of these techniques appropriately, it is possible to keep the pest population at levels below those capable of causing economic damage. One of the pillars proposed by integrated management is the use of biological control. The basic premise of biological control is to control agricultural pests by introducing their natural enemies, which may be other beneficial insects, predators, parasitoids, and microorganisms, such as mites, fungi, viruses and bacteria. It is a sustainable control method, whose ultimate goal is to use these natural enemies that do not leave residues in food and are harmless to the health of the human population.

4. A presente invenção foi desenvolvida como uma solução para o controle de pragas por vetores micro e macro biológicos, os quais por diversas ocasiões, insetos inimigos naturais da praga, cargas pagas sólidas e a granel, são introduzidos artificialmente nos cultivos e são responsáveis por predar as pragas e manter sua população sobre controle, em cultivos na agricultura, silvicultura, entre outros. Um exemplo é a dispersão de pupas parasitadas de pequenas vespas em cultivo de eucalipto, as quais após dispersão, nascem da pupa e atuam como predadores naturais da lagarta do eucalipto, responsável pela desfolhação de grandes áreas de floresta. Atualmente, o controle biológico de pragas na agricultura se dá pela a dispersão de produtos usando cápsulas e com liberação manual, isto é, com pessoas percorrendo as áreas de cultivo a pé e deixando o produto em determinados pontos dessas áreas. Este tipo de aplicação, manual, apresenta diversos problemas, como ser fisicamente penoso, expor pessoas a riscos de campo, além de possuir alto custo. O custo torna-se alto por considerar não apenas a operação, mas também seguros e outros tipos de compensações visto o risco operacional. Outro tipo de liberação possível seria o uso de veículos terrestres, no entanto, além de serem equipamentos de alto custo, têm restrição de acesso.4. The present invention was developed as a solution for pest control by micro and macro biological vectors, which on several occasions, natural enemy insects of the pest, solid and bulk paid charges, are artificially introduced into crops and are responsible for prey on pests and keep their population under control, in crops in agriculture, forestry, among others. An example is the dispersion of parasitic pupae of small wasps in eucalyptus cultivation, which after dispersion, are born from the pupa and act as natural predators of the eucalyptus caterpillar, responsible for defoliating large areas of forest. Currently, biological pest control in agriculture occurs through the dispersion of products using capsules and with manual release, that is, with people walking through the cultivation areas and leaving the product in certain points of those areas. This type of application, manual, presents several problems, such as being physically painful, exposing people to field risks, in addition to having a high cost. The cost becomes high because it considers not only the operation, but also insurance and other types of compensation given the operational risk. Another type of possible release would be the use of land vehicles, however, in addition to being expensive equipment, they have restricted access.

5. Outra tendência observada é a busca por uma agricultura de precisão, um sistema de gerenciamento agrícola baseado na variação espacial e temporal da unidade produtiva visando: o aumento de retorno econômico, à sustentabilidade e à minimização do efeito ao ambiente. Esse sistema tem como objetivo detectar, monitorar e manejar a variabilidade espacial e temporal dos sistemas de produção agropecuários e florestais. Neste campo, a agricultura de precisão se diferencia porque permite coleta de dados, a utilização desse dispositivo permite recolher informações sobre o caminho percorrido pelo veículo (geolocalização) e em quais pontos as liberações foram realizadas. Também permite a análise das variabilidades espaciais através da obtenção de dados do ambiente, atributos relacionados à textura do solo, fertilidade, controle de pragas e produtividade, e dos locais de aplicação permitem acompanhar os resultados diversos para diferentes condições de aplicação. Permite a definição e otimização de estratégias de tomadas de decisão mais embasadas por ser um método com possibilidade de personalização da liberação, de grande segurança e repetibilidade. Possibilitando novas práticas de implementação, liberação de biodefensivos utilizando a liberação com taxas variáveis, de forma a se adequar às necessidades específicas de cada lugar.5. Another trend observed is the search for precision agriculture, an agricultural management system based on the spatial and temporal variation of the production unit, aiming at: increasing economic return, sustainability and minimizing the effect on the environment. This system aims to detect, monitor and manage the spatial and temporal variability of agricultural and forestry production systems. In this field, precision agriculture differs because it allows data collection, the use of this device allows to collect information about the path taken by the vehicle (geolocation) and at which points the releases were made. It also allows the analysis of spatial variability by obtaining data from the environment, attributes related to soil texture, fertility, pest control and productivity, and from the application sites that allow monitoring the different results for different application conditions. It allows the definition and optimization of more informed decision-making strategies as it is a method with the possibility of personalizing the release, with great security and repeatability. Enabling new implementation practices, release of biodefensives using the release with variable rates, in order to adapt to the specific needs of each place.

6. Surge então a necessidade de invenção que venha substituir este método tradicional manual e laborioso, por um método automatizado e mais seguro. A presente invenção descreve um sistema de liberação de produtos sólidos a granel para controle biológico, acoplado ou incorporado a um veículo tripulado ou não-tripulado, que seja capaz de distribuir o produto em campo sendo controlado por piloto automático ou manualmente, com liberação em intervalos regulados de tempo ou por coordenadas geográficas (derivados de sinais de GPS, GLONASS, GNSS, RTK, etc.). A finalidade do sistema é a liberação de produto para controle biológico de pragas (biodefensivos) de forma planejada em áreas de cultivos agrícolas e florestais. No caso, o dispositivo em questão permite a aplicação da quantidade correta e precisa de biodefensivos, no momento correto do cronograma de cultivo. Também permite economia na energia para locomoção do veículo, já que a trajetória pode ser otimizada, além da redução da emissão de gases de efeito estufa.6. Then there is a need for an invention that will replace this traditional manual and laborious method, with an automated and safer method. The present invention describes a system for releasing solid products in bulk for biological control, coupled or incorporated into a manned or unmanned vehicle, which is capable of distributing the product in the field being controlled by autopilot or manually, with release at intervals regulated by time or by geographic coordinates (derived from GPS, GLONASS, GNSS, RTK signals, etc.). The purpose of the system is to release product for biological pest control (biodefensives) in a planned manner in areas of agricultural and forestry crops. In this case, the device in question allows the application of the correct and precise amount of biodefensives, at the correct time in the cultivation schedule. It also allows energy savings for locomotion of the vehicle, since the trajectory can be optimized, in addition to reducing the emission of greenhouse gases.

7. O dispositivo tem aplicação direta na agricultura, em diversos cultivos, incluindo entre outros, pastagens, cana-de-açúcar, soja, milho, algodão, citros, e na silvicultura, em florestas de eucaliptos e pinus, por exemplo. Entretanto, o dispositivo pode ser aplicado em qualquer atividade industrial que tenha a necessidade de liberar produtos a granel sólidos em áreas abertas.7. The device has direct application in agriculture, in several crops, including, among others, pastures, sugar cane, soy, corn, cotton, citrus, and in silviculture, in eucalyptus and pine forests, for example. However, the device can be applied in any industrial activity that needs to release solid bulk products in open areas.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

8. A presente invenção descreve um sistema de liberação de produtos sólidos a granel para controle biológico, acoplado a um veículo tripulado ou não-tripulado, que seja capaz de distribuir o produto em campo sendo controlado por piloto automático ou manualmente, com liberação manual, em intervalos regulares de tempo ou realizadas por coordenadas geográficas utilizando sinal de posicionamento (GNSS, GPS, GLONASS, RTK, etc.).8. The present invention describes a system for releasing solid products in bulk for biological control, coupled to a manned or unmanned vehicle, which is capable of distributing the product in the field being controlled by autopilot or manually, with manual release, at regular intervals of time or performed by geographic coordinates using positioning signals (GNSS, GPS, GLONASS, RTK, etc.).

9. A presente invenção pode ser acoplada e/ou incorporada a diversos tipos de veículos. No caso da escolha por veículos aéreos não tripulados para controle de pragas, devemos considerar que os mesmos oferecem acesso a áreas restritas, nas quais a aplicação de agentes biológicos com aeronaves convencionais em grande escala ofereça perigo ou mesmo seja proibido por legislação da vigente, devido ao risco de acidentes ou até por questões ambientais. O pequeno tamanho e peso dos drones reduzem os riscos de danos materiais ou pessoais em caso de colisão. Além disso, sensores e computadores a bordo permitem voos completamente autônomos, reduzindo a necessidade de treinamento extensivo e pilotos qualificados. Os drones são ideais para a aplicação precisa de agentes biológicos em larga ou pequena escala porque o peso da carga paga é pequeno por unidade de área aplicada.9. The present invention can be coupled and / or incorporated into different types of vehicles. In the case of choosing unmanned aerial vehicles for pest control, we must consider that they offer access to restricted areas, in which the application of biological agents with large-scale conventional aircraft poses a danger or is even prohibited by current legislation, due the risk of accidents or even environmental issues. The small size and weight of drones reduces the risk of material or personal damage in the event of a collision. In addition, sensors and computers on board allow completely autonomous flights, reducing the need for extensive training and qualified pilots. Drones are ideal for the precise application of biological agents on a large or small scale because the weight of the payload is small per unit area applied.

10. A utilização da presente invenção em veículos aéreos convencionais (aviões e helicópteros agrícolas) traz restrições quanto a horários e locais de operação, porém acarreta alguns benefícios quando comparados a meios aéreos não tripulados. Uma aeronave convencional tem menos limitações de peso e volume embarcado, o que as permite carregar mais produto e efetuar a aplicação do produto em áreas maiores.10. The use of the present invention in conventional aerial vehicles (agricultural planes and helicopters) brings restrictions as to times and locations of operation, however it brings some benefits when compared to unmanned aerial means. A conventional aircraft has less weight and volume limitations, allowing them to load more product and apply the product in larger areas.

11. Também é uma característica fundamental da invenção, tanto nos casos de utilização com veículos aéreos tripulados ou não, como também com veículos aquáticos e terrestres, tripulados ou não, a possibilidade de se desenvolver sistemas embarcados, controladores com uma função dedicada dentro de um sistema mecânico ou elétrico maior, geralmente com restrições de computação em tempo real. Sistemas de controle de automação geralmente incorporam código e componentes legados que foram originalmente projetados para operar de forma independente. Ele é incorporado como parte de um dispositivo completo, muitas vezes incluindo peças mecânicas e de hardware.11. It is also a fundamental feature of the invention, both in the cases of use with manned aerial vehicles or not, as well as with water and land vehicles, manned or not, the possibility of developing embedded systems, controllers with a dedicated function within a larger mechanical or electrical system, usually with real-time computing constraints. Automation control systems often incorporate legacy code and components that were originally designed to operate independently. It is incorporated as part of a complete device, often including mechanical and hardware parts.

12. Independente do método de transporte do dispositivo empregado, a invenção propõe três modos de ativação do dispositivo, conforme pode ser visto na Figura 1. O primeiro é a utilização de um intervalômetro para controlar os mecanismos, isto é, a cada intervalo de tempo o aparato realiza uma ação definida. Este intervalômetro foi especialmente desenvolvido para o projeto, mas versões comerciais podem ser encontradas. Geralmente, com um intervalômetro é possível fazer liberações regulares em casos, no qual o veículo trafegue com velocidade constante. O segundo modo é utilizando as coordenadas geográficas, obtidas através de um módulo de posicionamento geográfico (inclui-se aqui sistemas GPS, GNSS, GLONASS, Beidou, RTK, etc.). Neste modo é possível realizar liberações em alvos específicas, dado que se conheça suas coordenadas. O terceiro modo é utilizando um gatilho e atribuindo ao operador a tarefa de ativar o dispensador.12. Regardless of the method of transport of the device employed, the invention proposes three ways of activating the device, as can be seen in Figure 1. The first is the use of an intervalometer to control the mechanisms, that is, at each time interval the apparatus performs a definite action. This intervalometer was specially developed for the project, but commercial versions can be found. Generally, with an intervalometer it is possible to make regular releases in cases, in which the vehicle travels with constant speed. The second mode is using the geographic coordinates, obtained through a geographic positioning module (GPS, GNSS, GLONASS, Beidou, RTK, etc. are included here). In this mode it is possible to carry out releases on specific targets, given that their coordinates are known. The third mode is using a trigger and assigning the operator the task of activating the dispenser.

13. A operação rotineira do aparato dispensador esta descrita no diagrama de blocos da Figura 2. O operador recebe dois dados de entrada: área de aplicação e taxa de aplicação. Com o dado de área de aplicação e taxa de dispersão o operador pode decidir quantas missões precisará realizar de acordo com a capacidade máxima do dispositivo. Com a taxa de dispersão e taxa de aplicação o operador pode carregar cada compartimento do dispositivo adequadamente.13. The routine operation of the dispensing apparatus is described in the block diagram of Figure 2. The operator receives two input data: application area and application rate. With the application area data and dispersion rate, the operator can decide how many missions he will need to perform according to the maximum capacity of the device. With the dispersion rate and application rate the operator can load each compartment of the device properly.

Definitions

14. “Veículo” é um termo genérico para se referir a um veículo automotor aéreo, aquático ou terrestre, tripulado ou não, utilizado como vetor para transporte do dispositivo da presente invenção de modo a recobrir a área objeto de aplicação com produtos biológicos14. “Vehicle” is a generic term to refer to a self-propelled aerial, water or land vehicle, manned or not, used as a vector for transporting the device of the present invention in order to cover the area subject to application with biological products.

15. “Drone” é um termo genérico para se referir a um veículo aéreo, aquático ou terrestre, remotamente pilotado (com diversos graus de autonomia) em que o dispositivo inventado é acoplado ou incorporado. Pode ser, por exemplo, uma aeronave multirotor, uma aeronave asa fixa, um rover, entre outros. Nos exemplos a seguir, por simplicidade, são apresentados modelos similares ao Phantom 3, da fabricante DJI.15. “Drone” is a generic term to refer to an air, water or land vehicle, remotely piloted (with varying degrees of autonomy) in which the invented device is coupled or incorporated. It can be, for example, a multi-engine aircraft, a fixed wing aircraft, a rover, among others. In the following examples, for simplicity, models similar to Phantom 3, from DJI, are presented.

16. “Área de aplicação” é a área sobre a qual o veículo se locomove e faz liberação do produto utilizando o mecanismo inventado. Um exemplo de “área de aplicação” são quadras de floresta de eucalipto ou talhões de cultivares.16. “Application area” is the area over which the vehicle moves and releases the product using the invented mechanism. An example of an “application area” are blocks of eucalyptus forest or cultivar plots.

17. “Produto” é um termo genérico para se referir à carga paga da aeronave que será administrada (liberada) na área de aplicação. Exemplos são pupas parasitadas com agentes biológicos, ovos de insetos parasitados, sementes, entre outros.17. “Product” is a generic term to refer to the paid cargo of the aircraft that will be administered (released) in the application area. Examples are pupae parasitized with biological agents, parasitized insect eggs, seeds, among others.

18. “Agente biológico” ou “biodefensivos”. são os produtos que podem ser usados no combate a pragas em diversas culturas. O segmento dispõe de uma série de agentes biológicos, como o Bacillus thuringiensis (Bt), Trichogramma pretiosum, Beauveria bassiana, Trichoderma spp, Bacillus spp., Metarhizium anisopliae, Cotesia flavipes, Telenomus podisi, Tetrastichus howardii, Palmistichus elaseis, Trichogramma galloi e ácaros predadores entre outros. Os defensivos biológicos mais utilizados no Brasil são os inseticidas, fungicidas e nematicidas. Suas aplicações mais comuns se verificam nos processos da pulverização foliar, liberação de pupas e adultos, tratamento de sementes, inoculação de sulco de plantio e jato dirigido, entre outros.18. “Biological agent” or “biodefensive”. are the products that can be used to fight pests in different cultures. The segment has a series of biological agents, such as Bacillus thuringiensis (Bt), Trichogramma pretiosum, Beauveria bassiana, Trichoderma spp, Bacillus spp., Metarhizium anisopliae, Cotesia flavipes, Telenomus podisi, Tetrastichus howardii, Palmistichus elisis, Gallisticiusma and gallases predators among others. The most widely used biological pesticides in Brazil are insecticides, fungicides and nematicides. Its most common applications are verified in the processes of leaf spraying, release of pupae and adults, seed treatment, inoculation of planting furrow and directed jet, among others.

19. “Pragas” são os organismos biológicos que atacam os cultivos causando danos físicos e/ou ocasionando e espalhando doenças. São consideradas pragas organismos como lagartas comuns, psilídeos, mosca branca, nematoides de galha, cigarrinha das raízes, broca da cana, ácaros fitófagos, fungos gnats entre outros agentes nocivos à produção agrícola.19. “Pests” are the biological organisms that attack crops, causing physical damage and / or causing and spreading diseases. Pests are considered organisms such as common caterpillars, psyllids, whiteflies, gall nematodes, root leafhoppers, sugarcane borers, phytophagous mites, gnats fungi among other agents harmful to agricultural production.

20. Os três modelos seguintes são fornecidos para ilustrar certas formas de realização da invenção. Não se destinam a limitar a invenção de qualquer forma.20. The following three models are provided to illustrate certain embodiments of the invention. They are not intended to limit the invention in any way.

21. Modelo I: Dispensador de Leiaute Carrossel e Seu Uso21. Model I: Carousel Layout Dispenser and Its Use

22. Neste exemplo, mostrado nas Figura 3, Figura 4 e Figura 5, um dispositivo para liberação dessas pupas foi projetado e é carregado por um veículo aéreo não-tripulado multirotor. O dispositivo é constituído por um (4) carrossel para acomodação de carga paga, neste caso com 80 compartimentos, mas com possibilidade de qualquer outra quantidade. Este carrossel é carregado com algumas pupas, segundo prescrição para infestação necessária. O carrossel contém (401) cada um dos compartimentos, (402) furo para fixação em estrutura do drone, (403) apoio substituto de trem de pouso do drone, (404) conexão com estrutura central. A parte de baixo do carrossel é bloqueada por uma tampa (1) que possui apenas uma posição (101), janela de liberação na tampa, que permite a queda do produto em questão. A tampa do dispositivo pode estar presa por um acoplamento (102) ao eixo de um motor, um motor de passo ou mesmo um servo motor para acionar o movimento da tampa. (1) tampa rotativa com adaptador para mecanismo de acoplamento. O dispositivo contém uma estrutura central dividida em: (2) estrutura central inferior adaptada para a tampa, que contém (201) furo para fixação do motor, (202) furo centralizador de tampa, (203) furo para acomodação de porcas fixadoras, e uma (3) estrutura central superior com pinos para acoplamento, que contém (301) pino para acoplamento em carrossel e (302) furo para união das diversas estruturas. Internamente, o dispositivo contém um (6) motor de passo, com (601) fixação em estrutura central, (602) eixo para fixação da tampa, (7) chave de liga-desliga para interrupção física do dispositivo, (8) bateria para o sistema e, por fim, uma (9) placa de circuito controladora. Os componentes internos ficam protegidos por uma (5) estrutura de cobertura. Neste caso, o (6) motor de passo é responsável por mover a tampa (tanto continuamente, quanto mecanicamente indexado). No entanto, a ativação desses componentes pode ser feita de diversas formas. A saber, pode-se ativar: com o uso de um intervalômetro, para intervalos regulares de tempo constantes de aplicação; com o uso da localização geográfica obtida por sinais GNSS, para posições específicas ou a cada intervalo de distância percorrido; com o uso de um gatilho manual.22. In this example, shown in Figure 3, Figure 4 and Figure 5, a device for releasing these pupae has been designed and is loaded by an unmanned multi-engine aerial vehicle. The device consists of a (4) carousel for accommodation of paid cargo, in this case with 80 compartments, but with the possibility of any other quantity. This carousel is loaded with some pupae, according to the prescription for necessary infestation. The carousel contains (401) each of the compartments, (402) hole for fixing to the drone's structure, (403) replacement drone landing gear support, (404) connection to the central structure. The bottom of the carousel is blocked by a cover (1) that has only one position (101), a release window on the cover, which allows the product in question to fall. The cover of the device can be attached by a coupling (102) to the axis of a motor, a stepper motor or even a servo motor to drive the movement of the cover. (1) rotating cover with adapter for coupling mechanism. The device contains a central structure divided into: (2) lower central structure adapted for the cover, which contains (201) hole for fixing the motor, (202) centering hole for the cover, (203) hole for accommodating fastening nuts, and one (3) upper central structure with pins for coupling, containing (301) pin for carousel coupling and (302) hole for joining the different structures. Internally, the device contains a (6) stepper motor, with (601) fixation in a central structure, (602) shaft for fixing the cover, (7) on-off switch for physical interruption of the device, (8) battery for the system and, finally, one (9) controller circuit board. The internal components are protected by a (5) cover structure. In this case, the (6) stepper motor is responsible for moving the cover (both continuously and mechanically indexed). However, the activation of these components can be done in several ways. Namely, it can be activated: with the use of an intervalometer, for regular intervals of time constant of application; using the geographic location obtained by GNSS signals, for specific positions or at each distance interval covered; with the use of a manual trigger.

23. A Figura 6 apresenta uma visão geral de um quadricóptero com um mecanismo de liberação acoplado. A imagem superior mostra que o (11) drone com o mecanismo embaixo e a imagem inferior mostra uma vista inferior, na qual pode-se ver a tampa rotativa do dispositivo, pela qual cai a carga a ser liberada. Também é possível ver que o dispositivo apresenta substitutos para o (1101) trem de pouso do drone e forma de prendê-lo. Também é possível ver que o drone pode carregar consigo uma (1102) câmera para análise simultânea. Nesta mesma figura, é possível ver exemplo de (10) carga paga (produto) a ser liberado. Esta pupa é sólida e tem forma similar à de pequenas sementes (como as do feijão). No dispositivo, uma (1001) pilha de carga paga com aa quantidade correta de pupas é colocada em cada compartimento de forma que é possível administrálo sob dosagem variável.23. Figure 6 presents an overview of a quadcopter with a release mechanism attached. The top image shows that the (11) drone with the mechanism underneath and the bottom image shows a bottom view, in which the rotating cover of the device can be seen, through which the load to be released falls. You can also see that the device has replacements for the drone's (1101) landing gear and how to secure it. It is also possible to see that the drone can carry a (1102) camera for simultaneous analysis. In this same figure, it is possible to see an example of (10) paid cargo (product) to be released. This pupa is solid and has a shape similar to small seeds (like beans). In the device, a (1001) load cell paid for with the correct amount of pupae is placed in each compartment so that it can be administered under variable dosage.

24. Nas Figura 7, Figura 8 e Figura 9 mesmo mecanismo de liberação (tipo 1) é apresentado, mas com um servomotor como responsável pela indexação do movimento. Nele (12) o servomotor é acoplado numa nova versão da (13) estrutura central superior que está adaptada para o servo com um (1301) suporte para servo. Este servo move um (14) mecanismo indexador. É possível ver detalhes do mecanismo de indexação mecânica, em que catracas e linguetas são utilizadas para a rotação da tampa. Há uma (1401) lingueta movimentadora que move a catraca da (15) estrutura central inferior adaptada para servomotor e mecanismo indexador. Esta lingueta é preta ao servo por uma (1402) haste de conexão. Na estrutura central inferior há (1501) linguetas de travamento que impedem que o dispositivo gira na direção contrária. Também estrutura central é possível observar (1502) um pino centralizador.24. In Figure 7, Figure 8 and Figure 9 the same release mechanism (type 1) is presented, but with a servomotor as responsible for indexing the movement. In it (12) the servomotor is coupled in a new version of the (13) upper central structure that is adapted for the servo with a (1301) support for servo. This servo moves an (14) indexing mechanism. It is possible to see details of the mechanical indexing mechanism, in which turnstiles and tongues are used for the rotation of the lid. There is a (1401) moving tongue that moves the ratchet of the (15) lower central structure adapted for servomotor and indexing mechanism. This tongue is black to the servo by a (1402) connecting rod. In the lower central structure there are (1501) locking tabs that prevent the device from rotating in the opposite direction. It is also possible to observe (1502) a centralizing pin.

25. Modelo II: Dispensador de Leiaute Linear e Seu Uso25. Model II: Linear Layout Dispenser and Its Use

26. O leiaute linear pode ser visto na Figura 10, Figura 11 e Figura 12. Neste mecanismo, os compartimentos carregam o produto e este é possível ser liberado quando o filme (entre a estrutura e o compartimento) é recolhido pelo rolo instalado na lateral da estrutura. O rolo pode ser girado por um motor contínuo, servo motor ou motor de passo, portanto, permite personalização do que e de onde será despejada a carga. O dispositivo consiste em recolher um filme e expor cada um dos compartimentos sequencialmente. Esse dispositivo conta com (16) invólucro e estrutura principal conta com (1601) aberturas inferiores e um (1602) espaço por onde um (21) filme de retração desliza, este espaço está entre o (16) invólucro e a (17) estrutura de compartimentos. (1701) Cada um dos compartimentos pode conter uma quantidade específica de produto a ser liberado quando a (2101) ponta do filme de liberação os abre. Uma (18) estrutura de invólucro do (20) rolo de retração que recolhe o filme é instalada no fim dos compartimentos e está acoplada a um (19) motor de passo. O rolo possui um (2001) engate para o filme, onde a outra (2102) ponta do filme fica presa. A (22) carga paga com invólucro ou (23) sem invólucro fica (2202) presa até o filme ser recolhido por baixo dela, quando é, então, (2201) liberada.26. The linear layout can be seen in Figure 10, Figure 11 and Figure 12. In this mechanism, the compartments load the product and it is possible to be released when the film (between the structure and the compartment) is collected by the roller installed on the side of the structure. The roller can be rotated by a continuous motor, servo motor or stepper motor, so it allows customization of what and where the load will be dumped. The device consists of collecting a film and exposing each compartment sequentially. This device has (16) housing and main structure has (1601) lower openings and one (1602) space through which a (21) shrink film slides, this space is between the (16) housing and (17) structure of compartments. (1701) Each compartment can contain a specific amount of product to be released when the (2101) tip of the release film opens them. A (18) casing structure of the (20) retraction roller that collects the film is installed at the end of the compartments and is coupled to a (19) stepper motor. The roll has a (2001) hook for the film, where the other (2102) end of the film is attached. The (22) charge paid with wrap or (23) without wrap is (2202) stuck until the film is collected under it, when it is then (2201) released.

27. Outras duas adaptações desse exemplar são apresentadas nas Figura 13 e Figura 14. Na Figura 13 é possível ver uma adaptação em que, ao invés de recolher um filme, um (21) arame ou fio é recolhido por um (20) rolo. Conforme ele passa pelos compartimentos, ele deixa cair os (22) sachês (produto involucrado) que estão suportados pelo fio, como se fossem (28) cabides. Na Figura 14, pequenos (30) ganchos são colocados para cada sachê. Estes ganchos são controlados por (29) servomotores controlados por um (31) circuito eletrônico multiplexador. Quando o gancho é girado, permite a queda dos sachês.27. Two other adaptations of this example are shown in Figure 13 and Figure 14. In Figure 13 it is possible to see an adaptation in which, instead of collecting a film, a (21) wire or wire is collected by a (20) roll. As he passes through the compartments, he drops the (22) sachets (wrapped product) that are supported by the thread, as if they were (28) hangers. In Figure 14, small (30) hooks are placed for each sachet. These hooks are controlled by (29) servomotors controlled by a (31) multiplexer electronic circuit. When the hook is rotated, it allows the sachets to fall.

28. Modelo III: Dispensador de Leiaute Moinho e Seu Uso28. Model III: Mill layout dispenser and its use

29. Na Figura 15 é possível ver o mecanismo do tipo 3, moinho. é possível ver com detalhe o momento em que o moinho é recarregado pelo material que se encontra no funil e o momento em que realiza a liberação na fresta inferior. Este mecanismo conta com uma (24) estrutura central externa, que tem um (2401) hopper ou funil de carga paga. Com um (25) moinho movedor de (26) carga paga que recolhe carga paga do funil em uma (2601) pilha de carga paga e então esta (2602) carga paga no moinho é girada até uma janela da estrutura central externa onde (2603) carga paga é liberada. Este moinho é movido por um (27) motor, servo motor ou motor de passo.29. In Figure 15, you can see the type 3 mechanism, mill. it is possible to see in detail the moment when the mill is refilled by the material that is in the funnel and the moment when it releases in the lower gap. This mechanism has a central (24) external structure, which has a (2401) hopper or paid funnel. With a (25) (26) payload moving mill that collects payload from the hopper in a (2601) payload pile and then this (2602) payload in the mill is rotated up to a window of the outer central structure where (2603 ) paid cargo is released. This mill is powered by a (27) motor, servo motor or stepper motor.

30. A presente invenção foi projetada especificamente para aeronaves de múltiplos rotores, mas outros tipos de veículos podem ser utilizados para transportar o aparato dispensador.30. The present invention was designed specifically for multi-rotor aircraft, but other types of vehicles can be used to transport the dispensing apparatus.

31. A invenção foi especificamente concebida para dispersar pupas parasitadas com o inseto benéfico, como mostrado na Figura 16. No entanto, a invenção pode ser adaptada para descartar outras pequenas cargas úteis, como pacotes, sachês etc. O aparato dispensador é feito de materiais leves e usando manufatura aditiva, para aumentar a distância de voo reduzindo as cargas de peso e ter independência no projeto.31. The invention was specifically designed to disperse pupae parasitized with the beneficial insect, as shown in Figure 16. However, the invention can be adapted to discard other small payloads, such as packages, sachets, etc. The dispensing apparatus is made of lightweight materials and using additive manufacturing, to increase the flight distance by reducing weight loads and having independence in the design.

32. A invenção e os modelos descritos acima são dadas como uma referência para resolução do problema. Especialistas são capazes de fazer alterações ou modificações de forma a produzir resultado equivalente, mas este resultado deve ser entendido como de mesmo conteúdo que o aqui proposto. Quaisquer situação ou mudanças em materiais, composições, processos, etapas e objetivos particulares que sejam realizados também estão dentro do âmbito das reivindicações anexas.32. The invention and the models described above are given as a reference for solving the problem. Specialists are able to make changes or modifications in order to produce an equivalent result, but this result must be understood as having the same content as the one proposed here. Any situation or changes in materials, compositions, processes, stages and particular objectives that are realized are also within the scope of the attached claims.

Claims

Dispensing apparatus, characterized by comprising:

• a frame structure
• a cargo compartment for the product to be dispersed
• a controllable product release mechanism
• a control system for the product release mechanism

Dispensing apparatus according to claim 1, characterized by:

• a release control logic, based on geographic information, regular or non-regular time intervals, or any activation signal received by the device from the operator
• allow release logic can be changed remotely

Dispensing apparatus according to claim 2, characterized by:

• a mechanism to recharge the load compartment during operation
• a control system for the refill mechanism

Dispensing apparatus according to claim 2, characterized by:

• be able to send and store information from your sensors and field information to the operator, so that the operator can make immediate or later decisions based on this data

Dispensing apparatus according to claim 4, characterized in that it comprises:

• use of remotely piloted, semi-autonomous or autonomous mission
• be coupled to a manned or unmanned land, water or air vehicle
• be incorporated into the vehicle described above

Dispensing apparatus according to claim 5, characterized in that it comprises:

• a method for use in agriculture, forestry, fish farming and others, for dispersing biological organisms and other types of beneficial products in a solid form with or without a wrapper

Dispensing apparatus according to claim 6, characterized in that it comprises:

• the use of parasitized pupae or parasitic insect eggs from which the natural enemies of the pest are born as paid cargo

Dispensing apparatus according to claim 6, characterized in that it comprises:

• the use of seeds, lozenges, or any material of a similar shape as paid cargo

Dispensing apparatus according to claims 7 and 8, characterized in that it comprises:

• the use of a carousel, or any other similar geometry, as a cargo compartment and a rotating cover as a release mechanism (as described in Model I: Carousel Layout Dispenser and Its Use)

• the use of a set of cells in line, or parallel lines, as a load and retraction compartment of film or any other object that holds the load in position as a release mechanism (as described in Model II: Linear Layout Dispenser and Your Use)

• the use of a hopper or hopper as a cargo compartment and a rotating mill as a mixer and / or release mechanism (as described in Model III: Mill Layout Dispenser and Its Use)

Operating logic of the dispensing apparatus (Figure 1), characterized by comprising:

• a vehicle with sensors capable of collecting and storing ambient data
• a control system, such as GNSS, intervalometer, or trigger and communication with a microcontroller
• a microcontroller capable of collecting and storing operation data, such as position and images, and acting on components of the apparatus, such as mechanisms, motors, servomotors, etc.
• product release mechanism

Operating logic of the dispensing apparatus (as in figure 2) characterized by comprising:

• the preparation of the apparatus according to the application rate and application area
• drawing up flight plans
• carrying out in-flight releases
• the acquisition of application data