BR102020012012A2

BR102020012012A2 - método para operar um sistema de hidratação de plantas jovens para um aparelho de plantio

Info

Publication number: BR102020012012A2
Application number: BR102020012012-3A
Authority: BR
Inventors: Syed Gouse Moiddin; Surendiran Sommanan; Parag Kolte
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2019-07-15
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2021-01-26
Also published as: AU2020203879A1; US20210015027A1; DE102020206471A1

Abstract

Um método para operar um sistema de hidratação de plantas jovens para um aparelho de plantio. O método compreendendo determinar uma pressão de liberação de fluido de hidratação para uma válvula de liberação para hidratar uma planta jovem com base em uma taxa de distribuição alvo do fluido de hidratação, em que a taxa de distribuição alvo é recebida por intermédio de um sinal de entrada. O método compreendendo adicionalmente controlar uma pressão de fornecimento do fluido de hidratação a partir de uma bomba para ser maior que ou igual à pressão de liberação, e controlar uma válvula de descarregamento fluidamente disposta entre a bomba e um tanque de armazenamento de fluido de hidratação. A válvula de descarregamento regulando uma pressão de fornecimento máxima. O método inclui adicionalmente controlar a válvula de liberação para prover uma primeira porção do fluido hidráulico para a válvula de liberação a uma pressão de descarregamento maior que ou igual à pressão de liberação, e direcionar o resto do fluido de hidratação de volta para o tanque de armazenamento.

Description

MÉTODO PARA OPERAR UM SISTEMA DE HIDRATAÇÃO DE PLANTAS JOVENS PARA UM APARELHO DE PLANTIO

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a um método para hidratar um aparelho de plantio de plantas jovens para o plantio plantas jovens no solo através de um processo automático, ou processo semi-automático de uma máquina de trabalho. Vários subsistemas suportando o aparelho de plantio, sistema, e método, de planta jovem, serão também discutidos.

FUNDAMENTOS

[002] O processo de silvicultura pode ser lento, incômodo, e pode requerer cuidadosa manipulação, porque o processo envolve o plantio de frágeis plantas jovens no solo. Além disso, precisão na profundidade de plantio, subsequente rega, fertilização, retenção de água em torno da planta jovem, e adequado espaçamento entre as plantas jovens são algumas das muitas variáveis que se acrescentam à complexidade para otimizar as taxas de sobrevivência e crescimento das plantas jovens, uma vez plantadas. As plantas jovens podem geralmente ser sensíveis às condições ambientais, manipulação, e condições do plantio. Geralmente feito a mão, existe aqui uma necessidade para um processo automático ou semi-automático para eficientemente e cuidadosamente plantar uma multiplicidade de plantas jovens no solo para suportar os esforços de reflorestamento.

SUMÁRIO

[003] Um método para operar um sistema de hidratação de plantas jovens para um aparelho de plantio pode ser usado para dirigir fluido de hidratação quando da plantação de plantas jovens em um campo. O método compreende determinar uma pressão de liberação de um fluido de hidratação para uma válvula de liberação para hidratar uma planta jovem com base pelo menos em parte em uma taxa de distribuição alvo do fluido de hidratação, em que a taxa de distribuição alvo é recebida por intermédio de um sinal de entrada de taxa de distribuição alvo. O método inclui adicionalmente controlar uma pressão de fornecimento do fluido de hidratação a partir de uma bomba para ser maior que ou substancialmente igual à pressão de liberação. Além disso, o método controla uma válvula de descarregamento fluidamente disposta entre a bomba e um tanque de armazenamento de fluido de hidratação, em que a válvula de descarregamento regula uma pressão de fornecimento máxima. Além disso, o método inclui controlar a válvula de liberação para prover uma primeira porção do fluido hidráulico para a válvula de liberação a uma pressão de descarregamento maior que ou igual à pressão de liberação, e para dirigir um resto do fluido de hidratação de volta para o tanque de armazenamento de fluido de hidratação, em que a válvula de liberação é orientada em direção à planta jovem. O fluido de hidratação pode compreender água, hidrogel, fertilizante, ou qualquer combinação dos mesmos. O sinal de entrada de taxa de distribuição alvo é ou um sinal elétrico, pneumático, ou um hidráulico. A taxa de distribuição alvo é baseada pelo menos em parte em um volume alvo. O método inclui adicionalmente determinar um modo de função para o tanque de armazenamento de fluido de hidratação entre um modo de reabastecimento e modo de fornecimento, em que o modo de função é recebido por intermédio de um sinal de modo de função; e controlar uma válvula de acesso fluidamente disposta entre a bomba e uma fonte de água externa, a válvula de acesso alternando entre uma posição aberta para encher o tanque de armazenamento de fluido de hidratação a partir da fonte de água externa durante o modo de reabastecimento e uma posição fechada para retornar o fluido de hidratação para a pressão de fornecimento durante o modo de fornecimento. O método inclui adicionalmente controlar uma válvula de limitação de perdas fluidamente disposta entre a bomba e o tanque de armazenamento de fluido de hidratação, a válvula de limitação de perdas alternando entre uma posição fechada quando o modo de função está no modo de reabastecimento e uma posição aberta quando o modo de função está no modo de fornecimento. O sinal de entrada de taxa de distribuição alvo pode ser recebido a partir de uma interface de entrada de usuário.

[004] Essas e outras características se tornarão aparentes da seguinte descrição detalhada e dos desenhos anexos, nos quais várias características são mostradas e descritas a título de ilustração. A presente invenção é capaz de outras e diferentes configurações e seus vários detalhes são capazes de modificação em vários outros aspectos, todos sem se afastar do escopo da presente invenção. Consequentemente, a descrição detalhada e os desenhos anexos devem ser considerados de natureza ilustrativa e não como restritivos ou limitativos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[005] A descrição detalhada dos desenhos se refere às figuras anexas, nas quais:
a figura 1 é uma vista em perspectiva de uma máquina de trabalho compreendendo um aparelho de plantio de plantas jovens dentro de um alojamento;
a figura 2 é uma vista lateral angulada de uma porção da modalidade contida no alojamento, mostrado na figura 1;
a figura 3A é uma primeira vista em perspectiva do aparelho de recuperação de plantas jovens;
a figura 3B é uma segunda vista em perspectiva de uma porção do aparelho de recuperação de plantas jovens;
a figura 4A é uma vista em perspectiva detalhada de uma porção da unidade de preensão do aparelho de recuperação de plantas jovens;
a figura 4B é uma vista em perspectiva detalhada de uma porção da unidade de preensão do aparelho de recuperação de plantas jovens com uma fileira de plantas jovens;
a figura 5 é uma vista em perspectiva da unidade de preensão do aparelho de recuperação de plantas jovens com tampa.
a figura 6A é uma vista lateral esquemática de uma porção do aparelho de recuperação de plantas jovens em uma primeira etapa, de acordo com uma modalidade;
a figura 6B é uma vista lateral esquemática de uma porção do aparelho de recuperação de plantas jovens em uma segunda etapa, de acordo com uma modalidade;
a figura 6C é uma vista lateral esquemática de uma porção do aparelho de recuperação de plantas jovens em uma terceira etapa, de acordo com uma modalidade;
a figura 6D é uma vista lateral esquemática de uma porção do aparelho de recuperação de plantas jovens em uma quarta etapa, de acordo com uma modalidade;
a figura 6E é uma vista lateral esquemática de uma porção do aparelho de recuperação de plantas jovens em uma quinta etapa, de acordo com uma modalidade;
a figura 6F é uma vista lateral detalhada de uma porção do aparelho de recuperação de plantas jovens delineada na área pontilhada mostrada na figura 6E;
a figura 6G é uma vista lateral esquemática de uma porção do aparelho de recuperação de plantas jovens em uma sexta etapa, de acordo com uma modalidade;
a figura 7 é uma vista em perspectiva do aparelho de plantio de plantas jovens, de acordo com uma modalidade;
a figura 8A é uma vista lateral do aparelho de plantio de plantas jovens em uma primeira posição, de acordo com uma modalidade;
a figura 8B é uma vista lateral do aparelho de plantio de plantas jovens em uma segunda posição, de acordo com uma modalidade;
a figura 8C é uma vista lateral do aparelho de plantio de plantas jovens em uma terceira posição, de acordo com uma modalidade;
a figura 9 é uma vista em perspectiva de uma porção do aparelho de plantas jovens;
a figura 10 é uma vista explodida de uma porção do aparelho de plantas jovens;
a figura 11 é uma vista explodida de uma porção do aparelho de plantas jovens;
a figura 12 é uma vista explodida de uma porção do aparelho de plantas jovens;
a figura 13A é uma vista de seção transversal do aparelho de plantio de plantas jovens em uma primeira posição, de acordo com uma modalidade;
a figura 13B é uma vista de seção transversal do aparelho de plantio de plantas jovens em uma segunda posição, de acordo com uma modalidade;
a figura 13C é uma vista de seção transversal do aparelho de plantio de plantas jovens em uma terceira posição, de acordo com uma modalidade;
a figura 13D é uma vista de seção transversal do aparelho de plantio de plantas jovens em uma quarta posição, de acordo com uma modalidade;
a figura 13E é uma vista de seção transversal do aparelho de plantio de plantas jovens em uma quinta posição, de acordo com uma modalidade;
a figura 14 é uma vista lateral angulada do tanque de água;
a figura 15 é uma vista esquemática do sistema de hidratação identificando o modo de reabastecimento com as linhas pontilhadas;
a figura 16 é uma vista em perspectiva do sistema de hidratação identificando o modo de fornecimento com as linhas pontilhadas;
a figura 17 é um esquema do sistema da operação de plantação com alta eficiência.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[006] As modalidades expostas nos desenhos acima e na seguinte descrição detalhada não são destinadas a serem exaustivas ou a limitarem a invenção a essas modalidades. Pelo contrário, existem várias variações e modificações que podem ser feitas sem abandonar o escopo da presente invenção.

[007] Quando usado aqui, o termo “controlador” é um dispositivo de computação incluindo um processador e uma memória. O “controlador” pode ser um único dispositivo ou, alternativamente, múltiplos dispositivos.

[008] Quando usado aqui, o termo “módulo” se refere a qualquer hardware, software, firmware, componente de controle eletrônico, lógica de processamento, dispositivo de processamento, individualmente ou em qualquer combinação, incluindo sem limitação: circuito integrado específico de aplicação (ASIC), um circuito eletrônico, um processador (compartilhado, dedicado, ou em grupo) e memória que executa um ou mais software ou programas de firmware, um circuito lógico combinacional, e/ou outros componentes apropriados que provêm a funcionalidade descrita.

[009] Quando usadas aqui, a menos que limitadas ou modificadas ao contrário, listas com elementos que são separados por termos conjuntivos (por exemplo, “e”) e que são também precedidas pela frase “um ou mais dentre” ou “pelo menos um dentre” indicam configurações ou arranjos que potencialmente incluem elementos individuais da lista, ou qualquer combinação dos mesmos. Por exemplo, “pelo menos um de A, B, e C” ou “um ou mais de A, B, e C” indica as possibilidades de somente A, somente B, somente C, ou qualquer combinação de dois ou mais de A, B, e C (por exemplo, A e B; B e C; A e C; ou A, B, e C).

[0010] A figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma máquina de trabalho 100 compreendendo um aparelho de plantio de plantas jovens 300 (mostrado na figura 2 e 3), de acordo com uma modalidade. é pretendido que o aparelho de plantio de plantas jovens 300 proveja o plantio contínuo de plantas jovens, sendo que a máquina de trabalho 100 continua a avançar conforme o aparelho planta a planta jovem no solo, reduzindo assim vantajosamente o consumo de combustível e aumentando a eficiência por minimizar a parada/partida da máquina de trabalho quando do plantio. Embora o plantio de plantas jovens possa ser feito através de uma pausa momentânea, quando as raízes das plantas jovens são embutidas no solo, na modalidade detalhada mostrada, a máquina de trabalho pode avançar continuamente conforme o plantio ocorre, sem pausa. A figura 1 mostra uma máquina de trabalho 100, inclusive um aparelho de plantio de plantas jovens 300. Uma modalidade alternativa pode compreender um aparelho de plantio de plantas jovens 300, acoplado a uma máquina de trabalho, tal como um trator, em lugar de uma peça de equipamento singular. Aqui, o termo máquina de trabalho pode incluir um aparelho de plantio de plantas jovens 300 em uma máquina de trabalho 100, ou uma máquina de trabalho 100 rebocando um aparelho de plantio de plantas jovens 300. Note que o aparelho de plantio de plantas jovens 300 é um de vários subcomponentes encontrados no veículo de plantar. Além disso, os termos “máquina de trabalho” e “veículo de plantar” podem ser usados de forma intercambiável através dessa invenção.

[0011] O veículo de plantar 100 pode compreender um ou mais subcomponentes e/ou subsistemas descritos aqui para automatizar ou semi-automatizar o processo de plantio de plantas jovens. A presente invenção inclui um veículo de plantio com múltiplos subsistemas. Todavia, usados holisticamente ou em parte, esses subsistemas provêm um processo melhorado para o plantio de múltiplas plantas jovens através do processo automático ou do processo semi-automático. A máquina de trabalho 100 pode incluir um chassi 102, suportes de engate no solo 104, tais como rodas, e um sistema de propulsão (não mostrado). O sistema de propulsão, tal como um motor diesel ou motor, ou um motor elétrico provê a potência motriz para o acionamento das rodas e para a operação dos outros componentes associados ao veículo de plantar 100, tais como os atuadores. A cabina de operador 106, ou, alternativamente, uma estação de operação remota (não mostrada), onde um operador se assenta quando opera a máquina de trabalho 100, inclui uma interface de entrada de usuário com uma pluralidade de controles (por exemplo interruptores, alavancas de controle, pedais, botões, alavancas, telas de exibição, etc.) para controlar o veículo de plantar 100 durante a operação do mesmo.

[0012] Como representado nas figuras 1 e 2, a porção ou direção para frente do veículo de plantar 100 é geralmente para a esquerda e a porção ou direção para trás do veículo de plantar 100 é geralmente para a direita. O veículo de plantar 100 pode incluir um aparelho de recuperação de plantas jovens 200 (conforme mostrado na área pontilhada na figura 2) que recupera plantas jovens a partir de uma unidade de transporte 112 e alimenta plantas jovens ao aparelho de plantio de plantas jovens 300. O veículo de plantar 100 pode incluir adicionalmente um alojamento externo 116, que geralmente blinda vários subcomponentes do veículo de plantar contra poeira, detritos, ventos, chuva, e outras condições ambientais ríspidas. Os subcomponentes e subsistemas primários podem incluir a unidade de transporte 112, o aparelho de recuperação de plantas jovens 200, o aparelho de plantio de plantas jovens 300, e o sistema de hidratação de plantas jovens 400 (que inclui o tanque de água), um módulo de sensoreamento 305 (esquematicamente representado na figura 17) e um controlador 180 (esquematicamente representado na figura 17).

[0013] O controlador 180 pode ter um ou mais unidades de controle ou controladores, baseados em microprocessador, que realizam cálculos e comparações e executam instruções. O controlador 180 pode também incluir um processador, um núcleo, memórias voláteis e não voláteis, entradas digitais e analógicas, e saídas digitais e analógicas. O controlador 180 pode se conectar a, e se comunicar com, vários dispositivos de entrada e saída incluindo, mas não limitados a, interruptores, relés, solenoides, atuadores, díodos emissores de luz (LED’s), exibições de cristal líquido (LCD’s) e outros tipos de exibições, dispositivos de radiofrequência (RFD’s), sensores, e outros controladores. O controlador 180 pode receber comunicação ou sinais, por intermédio de comunicação elétrica ou qualquer apropriada comunicação eletromagnética, a partir de um ou mais dispositivos, determinar uma apropriada resposta ou ação, e enviar comunicação ou sinais para um ou mais dispositivos. O controlador 180 pode ser um controlador lógico programável, também conhecido como um PLC ou controlador programável. O controlador 180 pode se acoplar a um sistema de controle eletrônico de máquina de trabalho separado, através de um barramento de dados, tal como um barramento CAN, ou o controlador 180 pode ser uma parte do sistema de controle eletrônico de máquina de trabalho.

[0014] Agora, com referência continuada às figuras 1 e 2, e mostrado na figura 17, o controlador 180 pode estar em comunicação com um ou mais dispositivos incluindo, mas não limitados a, um sensor de velocidade de veículo 109 para receber informação acerca da velocidade de veículo 108; sensores de posição/proximidade 134 para receber várias entradas posicionais acerca do estoque de plantas jovens, quando ele se move através do veículo de plantar 100; sensores de localização geográfica 136 para receber informação acerca do local do veículo de plantar 120; sensores detectores de obstrução 142; a bomba 150 e/ou controlador de bomba 161 para prover comandos ou instruções e/ou receber informação acerca da direção e fluxo de fluido de hidratação para, e a partir de, o tanque de armazenamento de fluido de hidratação 405; válvulas 164, 166 e/ou solenoides 165, 167 para prover comandos ou instruções e/ou receber informação acerca da posição e atuação; entradas visuais das câmeras 560; e a interface de entrada de usuário 190 para receber comandos ou instruções e prover realimentação. O controlador 180 pode receber comunicação de, e prover comunicações, controles, ou instruções para, qualquer desses dispositivos e qualquer desses subcomponentes. Essa lista é não totalmente inclusiva e é ainda mais detalhada abaixo.

[0015] O veículo de plantio 100 pode se mover através de um campo e recuperar uma ou mais plantas jovens 107 (por exemplo uma árvore de eucalipto) a partir de sua unidade de transporte 112. O veículo de plantio 100 pode então plantar uma planta jovem 107 no solo, durante a rega e ou fertilização da planta jovem 107. Note que enquanto a presente modalidade demonstra o plantio de uma única planta jovem em qualquer dado momento, o mecanismo pode ser configurado para o plantio de duas ou mais plantas jovens em qualquer dado momento. A unidade de transporte 112 compreende um único transportador de enlace 185 para suportar uma multiplicidade de bandejas 190, as bandejas 190 coletivamente têm a capacidade de suportar milhares de plantas jovens 107. O único transportador de enlace 185 compreende um nível superior e um nível inferior, minimizando assim a área útil atravessando o solo, enquanto maximiza a capacidade de armazenamento da unidade de transporte 112 por infinitamente enlaçar e sobrepor o enlace superior e enlace inferior na direção vertical. Um sistema de hidratação de plantas jovens 400 é encontrado entrelaçado com o único transportador de enlace 185 para otimizar o uso do espaço. Além disso, a menor área útil permite o transporte fácil do longo de rodovias padrão industriais no transporte do veículo de plantar 100 de um primeiro local para um segundo local.

[0016] As plantas jovens são agrupadas em bandejas 190. A unidade de transporte 112 é configurada para transportar as bandejas 190 suportando fileiras de plantas jovens 107 em direção ao aparelho de recuperação de plantas jovens 200 (mostrado na figura 3A) e indexa para uma próxima bandeja 190, quando cada bandeja é esvaziada pelo aparelho de recuperação de plantador 110. As bandejas 190 são substituídas por um operador em uma área de acesso 195, em que o operador pode recarregar a unidade de transporte 112 com um novo conjunto de bandejas 190. As bandejas 190 são acopladas de forma destacável ao engate deslizante sobre trilhos de guia 196 na unidade de transporte 112. Em uma modalidade de exemplo, as bandejas 190 (somente uma de muitas identificada na figura 2) são suportadas por carrinhos com rodas, engatados pelos trilhos de guia 196, uma pista de canal em C. O enlace move os carrinhos com rodas através de uma corrente conectada, acionada por um motor de unidade de transporte 199. Um ou mais sensores de proximidade 134 assistem o posicionamento da bandeja 190, onde o aparelho de recuperação de plantas jovens 200 pode acessar as plantas jovens 107 (somente uma de muitas identificada na figura 2). O controlador 180 é programado para controlar a operação da unidade de transporte 112, sendo que o controlador 180 atua o motor de unidade de transporte 199 na recepção de sinais de entrada de sensor de proximidade 188. Uma pluralidade de etiquetas incluindo informação distinguindo cada planta jovem individual (por exemplo, um código de identificação), fileira de plantas jovens, ou bandeja de plantas jovens de outras podem ser afixadas às bandejas, em que o controlador 180 é programado para gravar informação de um leitor da etiqueta e processar a informação quando a planta jovem é plantada, correlacionando assim o código de identificação com um local geográfico da planta jovem 107. Essa informação pode ser agregada à memória, mapeando assim a produtividade quando ela ocorre. Em uma modalidade, a informação pode ser visualmente exibida em uma interface de entrada de usuário 190 conforme o veículo de plantar progride, ou depois da finalização de um lote de plantas jovens.

[0017] Agora, voltando para o aparelho de recuperação de plantas jovens 200, mostrado nas figuras 1 e 2, 3 a 5, e 6A a 6F, um subsistema do veículo de plantar 100 inclui o aparelho de recuperação de plantas jovens 110, sendo que o aparelho é acoplado a um chassi 102. O chassi 102, se estendendo em uma direção da frente para trás, inclui suportes de engate ao solo 104 para facilitar a propulsão do chassi 102. O aparelho de recuperação de plantas jovens 200 compreende uma unidade de preensão 205, uma unidade de transferência 210, e uma unidade de indexação 215. A unidade de preensão 205 recupera uma fileira linear de plantas jovens 217 a partir da bandeja 190 e libera a fileira de plantas jovens para a transferência. A unidade de transferência 210 move a fileira linear liberada de plantas jovens 217 para a unidade de indexação 215 para o fornecimento individual de cada planta jovem 107 para a plantação, quando o chassi 102 é propulsionado.

[0018] A unidade de preensão 205 irá geralmente recuperar a fileira de plantas jovens 217 a partir da bandeja 190 estacionada em uma posição de carregamento no único transportador de enlace 185 (isso é, em suficiente proximidade ao aparelho de recuperação de plantas jovens para permitir ao aparelho de recuperação de plantas jovens engatar com uma planta jovem 107 ou fileira de plantas jovens 217). Como anteriormente descrito, o único transportador de enlace 185 compreende carrinhos com rodas, acoplados aos trilhos de guia 196 na unidade de transportador 112. Quando a unidade de preensão 205 completa a recuperação das fileiras de plantas jovens 217 a partir da bandeja 190, a unidade de transportador 112 avança para frente, colocando outra bandeja 190 em uma posição de carregamento. A unidade de preensão 205 compreende uma cabeça 223, uma fileira de braços flexíveis 225, acoplada à cabeça 223, em que a fileira de braços flexíveis 225, linearmente arranjada em um plano, é configurada para engatar a fileira de plantas jovens 217 na bandeja 190. Na modalidade detalhada mostrada na figura 3A, é pretendido que o aparelho de recuperação de plantas jovens 200 seja capaz de acomodar quaisquer plantas jovens 107 na bandeja 190 sem a necessidade de separar manualmente as plantas jovens individuais a partir das bandejas. A bandeja 190 compreende um ou mais fileiras de câmaras de plantas jovens 227 de suportar um pré-definido número de plantas jovens 107. A presente modalidade identifica uma seção transversal de 7 câmaras com cada câmara portando uma planta jovem 107. Todavia, em uma modalidade alternativa, esse número pode ser mais ou menos, e possivelmente apenas um. A fileira de braços flexíveis 225 pode corresponder à fileira de câmaras de plantas jovens 217 na bandeja 190. Todavia, deve ser notado que outras configurações de bandejas e de braços flexíveis são possíveis e estão dentro do escopo da presente invenção. Isso pode facilmente ser reconfigurado por modificação da cabeça 223 com um diferente conjunto de braços flexíveis para corresponder a uma bandeja diferente 190.

[0019] Com referência às figuras 4A e 4B, detalhando uma porção da cabeça 223, um único par de braços flexíveis 229 da fileira de braços flexíveis 225 compreende de dois braços opostamente orientados em um mesmo plano. Os dois braços opostamente orientados compreendem de uma porção de preensão 230 (duas porções de braço paralelas no mesmo plano) e uma porção de recepção 232, em que a porção de recepção 232 angula para fora com um maior interstício de seção transversal que a porção de preensão 230 para afunilar a planta jovem 107 para a posição dentro de a porção de preensão 230. Um pré-definido comprimento de a porção de preensão 230 assegura que somente uma planta jovem 107 seja engatada com um único par de braços flexíveis 229 a qualquer tempo. Interstícios 234 existem entre cada par de braços flexíveis 229 permitindo espaço para que eles se flexionem quando engatarem a planta jovem 107. Os braços flexíveis 229 podem ser feitos de um material com suficiente resistência, tal como aço inoxidável, nitinol, um policarbonato, por exemplo. O material deve ser suficientemente flexível para engatar a planta jovem 107, mas suficientemente rígido para suportar a planta jovem 107 firmemente com impacto mínimo de vibrações quando o veículo de plantar 100 estiver em funcionamento. Os braços flexíveis 229 podem também ter um revestimento para assegurar que os braços flexíveis 229 suficientemente suportem os repetitivos movimentos de desgaste do engate repetido com as plantas jovens. Como visto na figura 5, a cabeça 223 compreende adicionalmente uma placa de empurrar 236, uma fileira de barras de empurrar 238, correspondente à fileira de plantas jovens 217, barras deslizantes 240, e molas de empurrar 242, em que a placa de empurrar 236 engata com uma tampa 244.

[0020] As figuras 6A a 6G ilustram o movimento sequencial de vários subsistemas do aparelho de recuperação de plantas jovens 200 e como os vários componentes mencionados acima trabalham juntos. A unidade de preensão 205 compreende adicionalmente um primeiro atuador 246 operativamente acoplado à cabeça 223 para mover a cabeça horizontalmente em uma direção da frente para trás. Um segundo atuador 250 é operativamente acoplado à cabeça 223 para girar a cabeça em torno de um ponto de pivô 252 acoplado a um eixo 254. O eixo 254 tem uma primeira seção de eixo 256 e uma segunda seção de eixo 260. A primeira seção de eixo 256 é acoplada ao segundo atuador 250 e a segunda seção de eixo 260 é acoplada à cabeça 223. A figura 6A ilustra a atuação do primeiro atuador 246 (através de extensão nessa modalidade) na direção indicada pela seta pontilhada de forma que a fileira braços flexíveis 225 engate a fileira linear de plantas jovens 217, posicionada na bandeja 190 por uma distância pré-definida como comunicada pelo controlador 180. Note que, embora o primeiro atuador 246 estenda a cabeça 223 na direção para trás, o primeiro atuador 246 pode estender a cabeça 223 em qualquer direção e a direção de extensão depende da colocação relativa da cabeça 223 com relação à bandeja 190 de plantas jovens 107 na unidade de transporte 112. O sensor de posição 134 acoplado ao primeiro atuador 246 determina quando a cabeça 223 alcançou a distância pré-definida para engatar a designada fileira de plantas jovens 217. Note que a distância pré-definida pode também ser determinada por um enlace de realimentação de pressão, em que um sensor pode gerar um sinal quando a cabeça atinge um limite de pressão mínimo quando os braços de preensão engatam as plantas jovens. Alternativamente, a distância pré-definida pode ser baseada em conhecidas distâncias de espaçamento entre as câmaras de plantas jovens 227.

[0021] Agora, voltando para a figura 6B, a atuação do segundo atuador 250 (através de retração) gira a cabeça 223 para cima em torno do ponto de pivô 252 (indicado pela seta pontilhada) elevando a fileira de plantas jovens 217 a partir da bandeja 190. A rotação da cabeça para cima enquanto a fileira linear de plantas jovens 217 permanece engatada com a fileira de braços flexíveis 225 e o primeiro atuador 246 permanece estendido, assegura que as raízes de plantas jovens desengatem da bandeja 190 com mínimo distúrbio. A figura 6C, ilustra a subsequente etapa, em que o primeiro atuador 246 começa a se retrair. Quando isso ocorre, o segundo atuador 250 começa a se estender, girando assim a cabeça 223 para baixo por efeito de alavanca da segunda seção de eixo 260 em torno do ponto de pivô 252. Note, a ocorrência da etapa mostrada na figura 6B pode, ou não pode, se sobrepor parcialmente com a ocorrência da etapa mostrada na figura 6C. Como mostrado nas figuras 6D a 6F, continuamente movendo o primeiro atuador 246 em uma direção para frente posiciona a fileira de planta jovem acima da unidade de transferência 210, ou mais especificamente acima ou dentro dos funis de recepção 258. A figura 6E, e em particular, a vista detalhada na figura 6F, ilustra a retração continuada da cabeça 223 para longe da bandeja 190. A unidade de preensão 205 compreende adicionalmente uma tampa 244, e uma placa de empurrar 236, acoplada a uma fileira de barras de empurrar 238, em que a fileira de barras de empurrar pode corresponder à fileira de plantas jovens 217. A placa de empurrar 236 contata a tampa 244 quando a cabeça 223, compreendendo a fileira de braços flexíveis 225 suportando a fileira de plantas jovens 217, continua a se mover para longe da bandeja 190. Quando a cabeça 223 continua a se mover na direção para frente, a fileira de barras de empurrar 238 desengata a fileira de plantas jovens 217 da fileira de braços flexíveis 225 para a unidade de transferência 210. Nessa modalidade, a tampa permanece estacionária. Em modalidades alternativas, a tampa pode se mover na direção para trás, que é oposta à direção da cabeça 223. Quando isso ocorre, a retração adicional da cabeça 223 na direção para frente move a fileira de plantas jovens 217 para frente, de uma porção de preensão 230 da fileira de braços flexíveis 225 para uma porção de recepção 232 da fileira de braços flexíveis 225, desengatando assim as plantas jovens a partir dos braços flexíveis, subsequentemente deixando cair as plantas jovens em direção à unidade de transferência 210.

[0022] A unidade de transferência 210 compreende uma fileira de funis de recepção 258 para receber a fileira de plantas jovens 217 no desengate da fileira de braços flexíveis 225. A unidade de transferência 210 compreende adicionalmente uma fileira de tubos de guia 262, correspondentemente acoplada à fileira de funis de recepção 258 para a transferência das plantas jovens 217 em direção à unidade de indexação 210. Nessa modalidade particular, sete funis de recepção 258 individualmente recebem as sete plantas jovens da fileira de plantas jovens 217. As sete plantas jovens então individualmente passam através de sete tubos de guia 262 para repousarem sobre a placa de indexação 264. Os tubos de guia 262 são de um formato de seção transversal, dimensão, e orientação, configurados para transferir as plantas jovens em direção à unidade de indexação 215 com o uso de somente a força gravitacional. Na presente modalidade, os tubos de guia 262 são redondos ou ovais em seção, embora pudessem, alternativamente, ser de um diferente formato de seção transversal, e os tubos de guia 262 são maiores em seção transversal que a seção transversal de uma planta jovem. Os tubos de guia 262 são configurados, em que as primeiras extremidades 266 dos tubos de guia 262 são alinhadas em uma fileira retilínea acoplada aos funis de recepção 258. As segundas extremidades 268 dos tubos de guia 262 são igualmente espaçadas em uma periferia circular para se alinharem com a placa de indexação 264. Os tubos de guia 262 são sequencialmente posicionados a partir de uma fileira linear próxima aos funis de recepção 258 na primeira extremidade 266 para uma forma circular na segunda extremidade 268.

[0023] A unidade de indexação 215 compreende uma placa de indexação 264, em que a placa de indexação é posicionada abaixo dos tubos de guia 262. O motor de indexação 270 pode ser operativamente acoplado à placa de indexação 264 para o movimento de a placa de indexação. Note que a figura 6G mostra uma seção transversal de unidade de transferência 210 e unidade de indexação 215 para demonstrar uma opção de colocação do motor de indexação 270. A presente modalidade gira a placa de indexação 264 em torno de um eixo geométrico 272 para a liberação individual de uma planta jovem 107. Uma planta jovem individual 107 é liberada através do único orifício 274 em placa de indexação 264, suficientemente dimensionado para passar somente uma planta jovem, (note que as porções restantes da placa de indexação estão fechadas), em que o orifício 274 indexa a partir de um primeiro tubo de guia para um segundo tubo de guia para a liberação sequencial de uma primeira planta jovem e uma segunda planta jovem. A placa de indexação 264 tendo o orifício 274 continua a indexar o orifício 274 sequencialmente alinhando o orifício 274 com o terceiro tubo de guia suportando a terceira planta jovem, o quarto tubo de guia suportando a quarta planta jovem, etc. Até cada planta jovem da fileira de plantas jovens 217 ser liberada para a plantação em direção ao aparelho de plantio de plantas jovens 300.

[0024] O orifício 274 na placa de indexação 264 pode se alinhar adicionalmente com uma posição de tubo fictício 267 (mostrada na figura 3B). A posição de tubo fictício 267 é uma posição na qual o orifício 274 se alinha um marcador 277 indicativo de uma posição de repouso, ou nesse caso, um segundo orifício ausente no tubo de guia 262 para portar uma planta jovem. O alinhamento do orifício 274 com a posição de tubo fictício 267 pode permitir a liberação de uma fileira de plantas jovens 217 por vantajosamente evitando uma liberação não intencional de uma planta jovem 107 para a plantação em direção ao aparelho de plantio de plantas jovens 300. Uma fileira de plantas jovens 217 é simultaneamente deixada cair em funis de recepção 258. A colocação do orifício 274 em a posição de tubo fictício provê uma posição de estacionamento momentânea para cada planta jovem 107 cair para a posição para a liberação sequencial para o plantio. Além disso, a posição de tubo fictício reajusta o alinhamento da placa de indexação para a ciclo de plantio, para evitar qualquer erro cumulativo no posicionamento. Sensores podem ser usados para medir qualquer desalinhamento. Essa medição pode ser usada como realimentação para o controlador 180 quando da indexação da placa de indexação 264 no próximo ciclo de plantio.

[0025] As etapas ilustradas nas figuras 6A a 6D continuam a ocorrer até cada fileira de plantas jovens 217 da bandeja 190 ser fornecida ao aparelho de plantio de plantas jovens 300 e plantada. A unidade de transporte 112 indexa a próxima bandeja 190 para a posição para o aparelho de recuperação de plantas jovens para repetir a recuperação das fileiras de plantas jovens 217 e fornecer ao aparelho de plantio de plantas jovens 300. Note que, embora a modalidade exposta aqui descreva a recuperação de uma fileira de plantas jovens 217, modalidades alternativas podem recuperar somente uma planta jovem 107 para o plantio por meio do uso de um mecanismo similar, ou liberar mais que uma planta jovem para o plantio simultaneamente.

[0026] As figuras 7, 8A a 8C, 9 a 12, e 13A a 13E ilustram as próximas etapas de plantio de uma planta jovem. O aparelho de plantio de plantas jovens 300 compreende um tubo 302 (mostrado nas figuras 10, 11, e 13A a 13E), alojado dentro do alojamento 340, e configurado para o fornecimento das plantas jovens 107 em direção ao solo, em que uma pá 304 acoplada ao tubo é configurada para penetrar o solo para o plantio a planta jovem 107. Todavia, o aparelho de plantio de plantas jovens 300 da presente modalidade pode permitir o movimento, que vantajosamente minimiza o impacto sobre a integridade da planta jovem quando o chassi 102 (mostrado na figura 1) continua a propulsionar para frente, durante o plantio, efetivamente transferindo arraste zero sobre a planta jovem. O veículo de plantio 100 vantajosamente atinge uma condição de plantio estacionária ou aproximadamente estacionária, em que a porção do aparelho de plantio de plantas jovens 300 se move em uma direção igual ou oposta para o chassi 102, direção de propulsão de forma que o tubo 302 contendo a planta jovem 107 seja estacionário com relação ao solo quando do plantio. Como uma primeira etapa, o aparelho de plantio de plantas jovens 300 recebe uma planta jovem individual 107 na tremonha 301 quando as plantas jovens são liberadas da unidade de indexação 215 posicionada no aparelho de recuperação de plantas jovens, ou, mais particularmente, a placa de indexação 264 se posiciona para liberar uma planta jovem individual 107.

[0027] Uma porção detalhada do aparelho de plantio de plantas jovens 300 da figura 7 é mostrada na figura 9. Essa porção detalhada, permite que o tubo 302 se mova com arraste zero quando o veículo de plantar 100 é propulsionado para frente. Essa porção do aparelho de plantio de plantas jovens compreende um parafuso 306; uma porca 308 em engate rosqueado com a superfície externa do parafuso 306; e um motor 310 operativamente acoplado ao parafuso 306 para acionar rotativamente o parafuso 306, em que a rotação do parafuso translada a porca 308 em uma primeira direção. Essa primeira direção pode geralmente ser oposta à direção de deslocamento do chassi. Em modalidades variáveis, o motor 310 pode ser diretamente acoplado ao parafuso 306 ou, alternativamente, através de conjunto de articulações amplificador de torque (por exemplo, o conjunto de articulações de engrenagem 307, como mostrado na figura 9).

[0028] O aparelho de plantio de plantas jovens 300 compreende adicionalmente um tubo 302 configurado para o fornecimento da planta jovem 107 em direção ao solo 312, em que o tubo 302 é acoplado à porca 308, e o tubo 302 é telescopicamente extensível em uma segunda direção desde uma posição de repouso (mostrada nas figuras 8A e 8C), e retrátil em direção à posição de repouso (figuras 13D-E). O tubo 302 pode adicionalmente ser acoplado a uma barra de suporte 309 quando atravessa o comprimento do parafuso 306. O tubo 302 pode ter um de vários formatos de seção transversal (por exemplo, cilíndrico, triangular, hexagonal) e não é limitado à modalidade mostrada. Um atuador de escavação 315 pode ser operativamente acoplado ao tubo 302, sendo que o atuador de escavação 315 atua o tubo 302 da posição de repouso (mostrada na figura 8A) para a posição estendida (mostrada na figura 8B). Um cilindro de base (não mostrado) pode adicionalmente ser operativamente acoplado ao aparelho de plantio de plantas jovens 300 para permitir o movimento de profundidade variável da posição de repouso em uma direção vertical, em relação a chassis 102. Com o tubo 302 sendo telescopicamente móvel, o aparelho de plantio de plantas jovens 300 vantajosamente mantém a folga de solo quando não está plantando, penetra o solo com uma força impactante com o momentum adquirido do movimento do tubo 302, e assiste na compactação do solo enquanto provê um trajeto de deslocamento para planta, sem requerer quaisquer subcomponentes ou subsistemas adicionais para a execução. A característica telescópica do tubo adicionalmente acrescenta ao aparelho de plantio compacidade, minimizando assim o espaço requerido no veículo de plantar 100. O impacto do tubo 302 com o solo cria adicionalmente um poço 350 circundando a planta jovem 107 para prevenir que água escoe para longe da planta jovem plantada 107.

[0029] Uma pá 304 configurada para penetrar o solo 312 para o plantio da planta jovem 107 é acoplada ao tubo 302. A velocidade de translação da porca 308 e a velocidade de deslocamento do chassi 102 podem ser as mesmas, enquanto a pá 304 estiver em contato com o solo 312, no mínimo. Como mostrado nas figuras 13A-E, a pá 304 compreende uma porção de pá 317, fixamente afixada, e uma porção de pá 319, rotativamente afixada. Um atuador de pá 321, operativamente acoplado à pá 304, move a pá 304 a partir de uma posição aberta para uma posição fechada por rotação para aberto da porção de pá 319, rotativamente afixada. A abertura da pá 304 deixa cair a planta jovem 107 no solo 312 em adição à criação de um orifício no solo para a colocação de planta jovem. Um atuador de pá 321 pode ser acoplado à pá 304 diretamente ou através de um mecanismo de tesoura 350 para amplificar a força de um atuador de pá 321. A amplificação da força de um atuador de pá 321 permite que a pá 304 penetre o solo com maior força.

[0030] No plantio da planta jovem 107 no solo, a porca 308 translada em uma direção reversa, a direção reversa sendo oposta à primeira direção, depois do tubo ter começado a se retrair telescopicamente em uma direção para cima, em direção à posição de repouso. Novamente, o tubo se retrai para cima em direção à posição de repouso usando o atuador de escavação 315 (conforme mostrado na figura 8C). Em uma modalidade, a porca 308 pode somente transladar na direção reversa em direção à posição doméstica (isso é, o ponto de partida desde o início do ciclo de plantio), uma vez quando um subsequente ciclo de plantio começou. Em outra modalidade, a porca 308 pode transladar na direção reversa em direção à posição doméstica como a parte do ciclo de plantio. O tubo 302 pode, ou não pode, se retrair completamente para a posição de repouso quando o aparelho de plantio de plantas jovens planta uma primeira planta jovem, e subsequentes plantas jovens, porque a extensão de retração depende dos tempos de ciclo de plantio de plantas jovens, e/ou velocidade do veículo de plantar 100. A pá 304, por outro lado, sempre fecha no final de um ciclo, assegurando que uma subsequente planta jovem não seja deixada cair antes de atingir o próximo local de plantio. Além disso, a pá 304 somente fecha no final do ciclo, depois de a pá 304 ter liberado a planta jovem 107 plantada no solo por rotação próxima à porção de pá 319, rotativamente afixada.

[0031] O aparelho de plantio de plantas jovens 300 pode compreender adicionalmente um mecanismo de tesoura 325, operativamente interposto entre o atuador de escavação 315 e o tubo 302. Como detalhado na figura 12 (uma vista explodida) e mostrado nas figuras 13A a 13E, o mecanismo de tesoura 325 pode compreender um ou mais pares de braços de tesoura cruzados relativamente móveis 330. Cada par de braços de tesoura 330 tem um meio de pivô interconectando o par de braços de tesoura 330 para o movimento relativo dos braços de tesoura em torno do eixo geométrico de pivô 335. A atuação do atuador de escavação 315 atua o um ou mais par de braços de tesoura 330 para se estenderem em direção ao solo 312, em que o par de braços de tesoura 330 amplifica o movimento causado pelo atuador de escavação 315. Mais especificamente, o atuador de escavação 315 amplifica o comprimento de curso e o movimento de velocidade do tubo 302. Em uma modalidade de exemplo, por exemplo, se o atuador de escavação 315 mover a pá 304 em direção ao solo por X polegadas, os braços de tesoura amplificam esse movimento por mover a pá por 3X polegadas em direção ao solo 312. O mecanismo de tesoura 325 é encerrado e ambientalmente blindado em um conjunto de alojamento, como mostrado nas figuras 7, 8A a 8C, 11 e 13A a 13F.

[0032] As figuras 13A-E ilustram vistas de seção transversal do aparelho de plantio de plantas jovens 300 durante várias porções do ciclo de plantio. A figura 13A ilustra uma primeira parte do ciclo de plantio, em que o tubo 302 e os braços de tesoura 330 estão em uma posição retraída na posição de repouso, com a direção de movimento pretendida sendo em direção ao solo 312. A planta jovem 107 é recebida em uma tremonha 301 a partir da unidade de indexação 215. A pá 304 está na posição fechada, em que a porção de pá 319, rotativamente afixada, é mantida fechada por um atuador de pá 321. O conjunto de alojamento 340 blinda ambientalmente o tubo 302 e mecanismo de tesoura 325. Similarmente ao tubo 302, o conjunto de alojamento 340 também telescopicamente se estende e retrai. A figura 13B ilustra uma parte intermediária do ciclo de plantio, em que o tubo 302 impacta o solo 312, quando o mecanismo de tesoura 325 amplifica o comprimento, impacto, e a força de extensão do tubo 302 engata o solo 312. Embora o mecanismo de tesoura 325 seja usado para amplificar a extensão e força, o mecanismo de tesoura 325 pode usar também outros métodos alternativos (por exemplo, extensões de mola, sistema de correia, etc.). Nesse ponto, a planta jovem 107 foi deixada cair com a força gravitacional, para ser liberada pela pá 304. A figura 13C ilustra a abertura da pá 304 onde a porção de pá 319, rotativamente afixada, gira para abrir o orifício feito pela pá 304 no solo 312 e liberar a planta jovem 107 ao interior do orifício. A figura 13D ilustra a retração do tubo 302 em direção à posição de repouso. Um poço 350 (demonstrado pela linha pontilhada) foi criado pela área útil da extremidade do tubo 345, e da pá 304. A porção de pá 319, rotativamente afixada, permanece aberta durante a retração para assegurar que a pá 304 libere a planta jovem antes do fechamento, evitando assim a interferência com a planta jovem 107. A figura 13E ilustra a retração completa do tubo 302 para a posição de repouso e fechamento da pá 304, enquanto a porca 308 retorna para a posição doméstica na preparação para o plantio da próxima planta jovem 107.

[0033] A figura 11 ilustra uma vista explodida do tubo, detalhando uma extremidade do tubo 345, em que a extremidade do tubo 345 é feita de um material rígido. Como previamente mencionado, a extremidade do tubo 345 é configurada para penetrar o solo 312 para criar um poço 350 (mostrado na figura 13D) em torno da planta jovem 107 quando do plantio. O poço 350 ajuda a reter água e/ou fertilizante liberado a partir de um tanque de armazenamento de fluido de hidratação 405 (mostrado na figura 14) dentro da área útil da extremidade do tubo 345, em adição à compactação do solo perturbado durante o processo de plantio.

[0034] Agora, voltando para as figuras 14 a 17 com referência continuada à figura 2, o veículo de plantar 100 compreende um sistema de hidratação para ser usado durante o plantio, em que o fluido de hidratação é armazenado em um tanque de armazenamento de fluido de hidratação 405. O tanque de armazenamento de fluido de hidratação 405 é acoplado ao aparelho de plantio de plantas jovens 300, e permite a liberação de uma quantidade medida de água/fertilizante a intervalos específicos. Essa característica pode ser usada quando do plantio de uma planta jovem 107, e, alternativamente, pode também ser usada para somente água e/ou fertilizante em pré-definidos locais e/ou intervalos quando não está no plantio. O tanque de armazenamento de fluido de hidratação 405 é comunicativamente acoplado ao controlador 180. O controlador 180 pode determine uma pressão de liberação do fluido de hidratação 410 para a válvula de liberação 415 para hidratar a planta jovem 107 com base pelo menos em parte em uma taxa de distribuição alvo 420 do fluido de hidratação 410, em que a taxa de distribuição alvo 420 é recebida por intermédio de um sinal de entrada de taxa de distribuição alvo 425. O controlador 180 pode então controlar a pressão de fornecimento 427 do fluido de hidratação 410 a partir de uma bomba 430 para ser maior que ou substancialmente igual à pressão de liberação 435. O controlador 180 pode adicionalmente controlar uma válvula de descarregamento 440 fluidamente disposta entre a bomba 430 e o tanque de armazenamento 405 de fluido de hidratação, a válvula de descarregamento 440 regulando uma pressão de fornecimento máxima. O controlador 180 pode finalmente controlar a válvula de liberação 450 para prover uma primeira porção do fluido hidráulico para a válvula de liberação 450 para uma pressão de descarregamento maior que a, ou igual à, pressão de liberação 435, e para dirigir um resto do fluido de hidratação 410 de volta para o tanque de armazenamento de fluido de hidratação 405.

[0035] O fluido de hidratação (indicado por setas) pode compreender ou água, um hidrogel, um fertilizante, ou alguma mistura dos mesmos.

[0036] O sinal de entrada pode ser ou elétrico, pneumático, ou hidráulico.

[0037] A taxa de distribuição alvo pode ser com base pelo menos em parte em um volume alvo. O volume alvo pode ser definido como a desejada liberação de volume alvo por planta jovem 107.

[0038] O controlador 180 pode adicionalmente determinar um modo de função para o tanque de armazenamento de fluido de hidratação 405 entre um modo de reabastecimento 455 (trajeto designado pela linha pontilhadas na figura 15) e um modo de fornecimento 460 (trajeto designado pela linha pontilhadas na figura 16). O modo de função pode ser recebido através de um sinal de modo de função 465. a seleção da função designada controla uma válvula de acesso 470, fluidamente disposta entre a bomba 430 e uma fonte de água externa 475. A válvula de acesso 470 pode comutar entre uma posição aberta para encher o tanque de armazenamento de fluido de hidratação 405 de uma fonte de fluido de hidratação externa (por exemplo, lago, reservatório) durante o modo de reabastecimento 455, e uma posição fechada para retornar o fluido de hidratação 410 para a pressão de fornecimento 427 durante o modo de fornecimento 460.

[0039] O controlador 180 pode adicionalmente controlar uma válvula de limitação de perdas 480, fluidamente disposta entre a bomba 430 e o tanque de armazenamento de fluido de hidratação 405. A válvula de limitação de perdas 480 comuta entre uma posição fechada, quando o modo de função está no modo de fornecimento 460, e uma posição aberta, quando o modo de função está no modo de reabastecimento 455. A válvula de liberação 450 é orientada em direção à planta jovem 107. O sinal de entrada para o modo de função 465 pode ser recebido a partir de uma interface de entrada de usuário 485.

[0040] A figura 17 descreve o sistema para uma operação de plantio de alta eficiência 500 para uma máquina de trabalho, pois se refere ao veículo de plantar 100. O sistema 500 provê uma automatização substancial para o processo de silvicultura. Como previamente mencionado, o sistema vantajosamente assegura o movimento continuado à frente do veículo de plantar enquanto ele está plantando. O sistema 500 compreende uma unidade de transporte 112, uma unidade de indexação 215, uma unidade de plantio 300 (também referida como o aparelho de plantio de plantas jovens), um módulo de sensoreamento 305, e um controlador 180.

[0041] A unidade de transporte 112, acoplada ao chassi da máquina de trabalho 100, é configurada para armazenar uma ou mais bandejas 190 de plantas jovens 107. A unidade de transporte 112 transporta as bandejas 190 em ordem sequencial em direção a uma unidade de preensão 205, em que a unidade de preensão 205 recupera pelo menos uma planta jovem 107 (a presente modalidade recupera uma fileira de plantas jovens 217) a partir da bandeja 190 e libera a fileira de plantas jovens 217 para a unidade de indexação 215.

[0042] A unidade de indexação 215, acoplada à unidade de preensão 205, recebe a fileira de plantas jovens 217 e individualmente libera uma planta jovem 107 para o plantio pela unidade de plantio 300, conforme o chassi 102 é propulsionado.

[0043] A unidade de plantio 300 é configurada para receber a planta jovem 107 a partir da unidade de indexação 215 e fornecer a planta jovem 107 ao solo 312.

[0044] Um módulo de sensoreamento 305, acoplado a uma pluralidade de sensores, é configurado para detectar um conjunto de parâmetros que definem o fornecimento da planta jovem 107 ao solo 312 e geram sinais de entrada de dados 505 baseados nos parâmetros. O controlador 180 é configurado para receber os sinais de entrada de dados 505 a partir do módulo de sensoreamento 305. O controlador 180 é programado para prover a alimentação de volta para uma ou mais da unidade de transporte 112, da unidade de indexação 215, e da unidade de plantio 300 para ajustar um ou mais dos atuadores em resposta aos sinais de entrada de dados 505. Por exemplo, em uma operação de exemplo, o módulo de sensoreamento 305 detecta o nível do solo a partir de uma posição de repouso da unidade de plantio 300. A detecção de profundidade de solo vantajosamente permite a uniformidade na profundidade de plantio para as plantas jovens, porque o sistema 500 pode ajustar o comprimento de extensão para os respectivos atuadores (por exemplo, o atuador de escavação 315 da unidade de plantio 300 quando do plantio). Quando isso ocorre, o controlador 180 grava e armazena a extensão vertical dos atuadores como a profundidade de solo. O controlador pode adicionalmente detectar o com o solo usando realimentação de pressão nos atuadores, tal como a pressão hidráulica. O sistema 500 pode compreender adicionalmente um sensor de deslocamento vertical 593 configurado para gerar um sinal de entrada de deslocamento vertical 595. O fornecimento da planta jovem 107 ao interior do solo 312 compreende o deslocamento da planta jovem em uma direção vertical baseada no sinal de entrada de deslocamento vertical 595. Esse deslocamento vertical pode ser dinamicamente variável, porque as irregularidades na superfície de solo, tal como saliências, colinas, montes, furos, e outras não congruências no solo 312, e, por conseguinte, o sistema 300 ativamente ajusta a posição de repouso.

[0045] Em outra operação de exemplo, o sistema 500 calcula a velocidade de plantio do veículo, ou o deslocamento de solo percorrido sobre um dado tempo. Com base na velocidade de plantio do veículo, o sistema pode derivar o requerido movimento de atuador da unidade de plantio 300 a partir da posição doméstica para anular o impacto sobre a planta jovem 107 quando a pá 304 da unidade de plantio 300 contatar o solo 312. No módulo de sensoreamento 305, o sensor de velocidade de veículo 109 gera um sinal de entrada de velocidade de veículo 108. O fornecimento da planta jovem 107 ao interior do solo 312 compreende o deslocamento da planta jovem 107 em uma direção horizontal, oposta à direção de deslocamento do veículo 100. O deslocamento da planta jovem 107 na direção horizontal é igual a um deslocamento calculado do veículo de plantar, baseado no sinal de velocidade de entrada de veículo 108. Esse pode ser monitorado por um sensor de deslocamento horizontal 517, configurado para gerar um sinal de deslocamento horizontal 519, a ser recebido pelo controlador 180. O deslocamento horizontal pode ser sensoreado em uma de múltiplas maneiras. Essas incluem sensores de proximidade a laser, sensores de realimentação de pressão, sensores de posição de atuador, etc.

[0046] Além disso, o módulo de sensoreamento 305 elimina dano potencial de múltiplos componentes móveis com sensores de proximidade 134, eliminando assim a possibilidade de colisão entre componentes móveis.

[0047] O sistema 500 compreende adicionalmente um módulo de localização 510, acoplado a um dispositivo de identificação sem fio 515, configurado para gerar um sinal de local de planta jovem 520. O controlador 180 é adicionalmente configurado para receber o sinal de local de planta jovem 520 a partir do módulo de localização 510. O controlador 180 é programado para armazenar na memória um sinal de local de planta jovem 520 em um banco de dados de locais ativos 525, de forma que o banco de dados de locais ativos 525 exiba, agora, n locais de um ou mais plantas jovens 107. O banco de dados de locais ativos 525 pode também economizar outros parâmetros incluindo, mas não limitados a, a profundidade vertical do plantio 530, um tempo local 535, e um carimbo de dados 540, correlacionando um sinal de local de planta jovem 520. O carimbo de dados 540 pode compreender informação, tal como tipo da planta jovem, fonte de berçário, lote #, operador, e condições gerais de plantio, para citar poucas.

[0048] O sistema 500 pode compreender adicionalmente um módulo de hidratação de planta jovem 400 acoplado à unidade de plantio 300. O módulo de hidratação de planta jovem 402 é configurado para gerar um sinal de entrada de hidrato 550 para controlar a válvula de liberação 450 para prover um ou mais de água, um hidrogel, e um fertilizante para a planta jovem 107.

[0049] O sistema pode compreender adicionalmente um módulo de monitoramento 555 acoplado a uma ou mais da unidade de transporte 112, da unidade de indexação 215, e da unidade de plantio 300. O módulo de monitoramento 555 incluindo pelo menos uma câmera 560 e configurado para gerar uma exibição visual de uma ou mais da unidade de transporte 112, da unidade de indexação 215, e da unidade de plantio 300, em uma interface de entrada de usuário 485. O módulo de monitoramento 555 permite que o operador visualize em uma tela, por exemplo, quando a última bandeja foi esvaziada, ou quando uma fileira de plantas jovens na bandeja foi esvaziada.

[0050] O sistema pode compreender adicionalmente um módulo de navegação 565 acoplado ao módulo de localização 510. O módulo de navegação 565 coordena a propulsão e direção do chassi 102 para um trajeto navegável pré-planejado 570. O trajeto navegável pré-planejado 570 recebe entrada formatada a partir de um ou mais de um trajeto de linha visual 575 sensoreado por um dispositivo visual 580 e um trajeto pré-programado 585 compreendendo uma série de pontos de local de plantas jovens. O módulo de navegação 565 pode, alternativamente, coordenar o ângulo de direção e entrada direcional 596 a partir de uma máquina de trabalho líder, em uma configuração do tipo de líder - seguidora. Finalmente, o módulo de navegação 565 pode receber entrada a partir da interface de entrada de usuário 190.

[0051] A pluralidade de sensores compreende um sensor detector de obstrução 142 configurado para gerar um sinal de entrada de obstrução 599 no sensoreamento de uma obstrução. O controlador 180 abortando o plantio da planta jovem 107 durante um ciclo de operação baseado no sinal de entrada de obstrução 599. Uma obstrução pode compreender um toco de talhadia ou uma rocha dura, por exemplo.

[0052] Finalmente, com conhecida velocidade de plantio do veículo a partir do módulo de sensor 305, a unidade de plantio 300 pode fornecer uma planta jovem 107 ao interior do solo 312 com base em um tempo de ciclo ou distância, determinando e gravando assim o espaço entre planta jovem plantada em comprimento ou velocidade.

[0053] As referências “A” e “B”, usadas aqui com os números de referência, são meramente para esclarecimento quando se descreve múltiplas implementações de um aparelho.

[0054] Uma ou mais das etapas ou operações em qualquer dos métodos, processes, ou sistemas discutidos aqui, podem ser omitidas, repetidas, ou reordenadas e estão dentro do escopo da presente invenção.

[0055] Embora o acima descreva modalidades de exemplo da presente invenção, essas descrições não devem ser visualizadas em um sentido restritivo ou limitativo. Ao contrário, existem várias variações e modificações que podem ser feitas sem abandonar o escopo das reivindicações anexas.

Claims

Método para operar um sistema de hidratação de plantas jovens para um aparelho de plantio, o método caracterizado pelo fato de que compreende:
determinar uma pressão de liberação de um fluido de hidratação para uma válvula de liberação para hidratar uma planta jovem com base pelo menos em parte em uma taxa de distribuição alvo do fluido de hidratação, em que a taxa de distribuição alvo é recebida por intermédio de um sinal de entrada de taxa de distribuição alvo;
controlar uma pressão de fornecimento do fluido de hidratação a partir de uma bomba para ser maior que ou substancialmente igual à pressão de liberação;
controlar uma válvula de descarregamento fluidamente disposta entre a bomba e um tanque de armazenamento de fluido de hidratação, a válvula de descarregamento regulando uma pressão de fornecimento máxima; e
controlar a válvula de liberação para prover uma primeira porção do fluido hidráulico para a válvula de liberação a uma pressão de descarregamento maior que ou igual à pressão de liberação, e para dirigir um resto do fluido de hidratação de volta para o tanque de armazenamento de fluido de hidratação.
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido de hidratação compreende pelo menos um dentre uma água, um hidrogel, e um fertilizante.
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sinal de entrada de taxa de distribuição alvo é pelo menos um dentre um sinal elétrico, pneumático e um hidráulico.
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a taxa de distribuição alvo é baseada pelo menos em parte em um volume alvo.
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
determinar um modo de função para o tanque de armazenamento de fluido de hidratação entre um modo de reabastecimento e modo de fornecimento, em que o modo de função é recebido por intermédio de um sinal de modo de função; e
controlar uma válvula de acesso fluidamente disposta entre a bomba e uma fonte de água externa, a válvula de acesso alternando entre uma posição aberta para encher o tanque de armazenamento de fluido de hidratação a partir da fonte de água externa durante o modo de reabastecimento e uma posição fechada para retornar o fluido de hidratação para a pressão de fornecimento durante o modo de fornecimento.
Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
controlar uma válvula de limitação de perdas fluidamente disposta entre a bomba e o tanque de armazenamento de fluido de hidratação, a válvula de limitação de perdas alternando entre uma posição fechada quando o modo de função está no modo de reabastecimento e uma posição aberta quando o modo de função está no modo de fornecimento.
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula de liberação é orientada em direção à planta jovem.
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sinal de entrada de taxa de distribuição alvo é recebido a partir de uma interface de entrada de usuário.
Método para operar um sistema de hidratação de plantas jovens, caracterizado pelo fato de que compreende:
controlar uma bomba fluidamente abastecida a partir de um tanque de armazenamento de fluido de hidratação para controlar uma pressão de fornecimento de um fluido de hidratação em uma entrada para uma válvula de descarregamento, em que a válvula de descarregamento é fluidamente acoplada à bomba por intermédio da entrada, a válvula de descarregamento configurada para fornecer uma primeira porção do fluido de hidratação a partir da entrada em direção a uma válvula de liberação para hidratar uma planta jovem a uma pressão de liberação menor que ou substancialmente igual à pressão de fornecimento, e a válvula de descarregamento é configurada para recircular um resto do fluido de hidratação para o tanque de armazenamento de fluido de hidratação;
controlar a válvula de descarregamento para controlar a pressão de liberação da primeira porção do fluido fornecido para a válvula de liberação para hidratar uma planta jovem.
Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o fluido de hidratação pode compreender pelo menos um dentre água, hidrogel e um fertilizante.
Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a pressão de liberação é baseada pelo menos em parte em pelo menos um de uma taxa de distribuição alvo e um volume de distribuição alvo.
Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
determinar um modo de função para o tanque de armazenamento de fluido de hidratação entre um modo de reabastecimento e modo de fornecimento, em que o modo de função é recebido por intermédio de um sinal de modo de função; e
controlar uma válvula de acesso fluidamente disposta entre a bomba e uma fonte de água externa, a válvula de acesso alternando entre uma posição aberta para encher o tanque de armazenamento de fluido de hidratação a partir da fonte de água externa durante o modo de reabastecimento e uma posição fechada para retornar o fluido de hidratação para a pressão de fornecimento durante o modo de fornecimento.
Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
controlar uma válvula de limitação de perdas fluidamente disposta entre a bomba e o tanque de armazenamento de fluido de hidratação, a válvula de limitação de perdas alternando entre uma posição fechada quando o modo de função está no modo de reabastecimento e uma posição aberta quando o modo de função está no modo de fornecimento.
Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a válvula de liberação é orientada em direção à planta jovem.
Método para operar um sistema de hidratação de plantas jovens para um aparelho de plantio, o método caracterizado pelo fato de que compreende:
determinar uma pressão de liberação de um fluido de hidratação para uma válvula de liberação para hidratar uma planta jovem com base pelo menos em parte em uma taxa de distribuição alvo do fluido de hidratação, em que a taxa de distribuição alvo é recebida por intermédio de um sinal de entrada de taxa de distribuição alvo;
controlar uma pressão de fornecimento do fluido de hidratação a partir de uma bomba para ser maior que ou substancialmente igual à pressão de liberação;
controlar uma válvula de descarregamento fluidamente disposta entre a bomba e um tanque de armazenamento de fluido de hidratação, a válvula de descarregamento regulando uma pressão de fornecimento máxima;
controlar a válvula de liberação para prover uma primeira porção do fluido hidráulico para a válvula de liberação a uma pressão de descarregamento maior que ou igual à pressão de liberação, e para dirigir um resto do fluido de hidratação de volta para o tanque de armazenamento de fluido de hidratação, em que a válvula de liberação é orientada em direção à planta jovem;
determinar um modo de função para o tanque de armazenamento de fluido de hidratação entre um modo de reabastecimento e modo de fornecimento, em que o modo de função é recebido por intermédio de um sinal de modo de função;
controlar uma válvula de acesso fluidamente disposta entre a bomba e uma fonte de água externa, a válvula de acesso alternando entre uma posição aberta para encher o tanque de armazenamento de fluido de hidratação a partir da fonte de água externa durante o modo de reabastecimento e uma posição fechada para retornar o fluido de hidratação para a pressão de fornecimento durante o modo de fornecimento; e
controlar uma válvula de limitação de perdas fluidamente disposta entre a bomba e o tanque de armazenamento de fluido de hidratação, a válvula de limitação de perdas alternando entre uma posição fechada quando o modo de função está no modo de reabastecimento e uma posição aberta quando o modo de função está no modo de fornecimento.