BR102022009116A2 - Sistema e método para ajustar a pressão do atuador em um implemento agrícola - Google Patents

Sistema e método para ajustar a pressão do atuador em um implemento agrícola Download PDF

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BR102022009116A2
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fluid
pressure
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Michael C. Conboy
Chad Michael Johnson
Trevor STANHOPE
Christopher Huber
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Cnh Industrial America Llc
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Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema para ajustar a pressão do atuador em um implemento agrícola (10) e inclui um atuador acionado por fluido (108) configurado para ajustar uma posição de uma ferramenta (26) do implemento em relação à estrutura de implemento (22), com o atuador acionado por fluido definindo uma câmara de fluido (116). Além disso, o sistema inclui uma válvula (120) configurada para controlar o fluxo de um fluido para o atuador acionado por fluido. Além disso, o sistema inclui um conduto de fluido (126) acoplado de forma fluida entre a válvula e a câmara de fluido. Além disso, o sistema inclui um sistema de computação (134) configurado para determinar a posição atual da ferramenta em relação à estrutura de implemento com base nos dados capturados por um sensor de posição. Além disso, o sistema de computação (134) é configurado para determinar um volume atual da câmara de fluido e do conduto de fluido com base na posição atual determinada. Além disso, o sistema de computação (134) é configurado para controlar o funcionamento da válvula (120) com base no volume atual determinado.

Description

SISTEMA E MÉTODO PARA AJUSTAR A PRESSÃO DO ATUADOR EM UM IMPLEMENTO AGRÍCOLA CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção refere-se, de modo geral, a implementos agrícolas e, mais particularmente, a sistemas e métodos para ajustar a pressão do atuador em um implemento agrícola pelo controle do funcionamento de uma válvula.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[0002] As práticas agrícolas modernas procuram aumentar os rendimentos dos campos agrícolas. Assim, os implementos agrícolas são rebocados atrás de um trator ou outro veículo de trabalho para realizar operações agrícolas em um campo A este respeito, muitos implementos agrícolas incluem várias ferramentas que atuam ou interagem com o solo presente no campo. Por exemplo, um implemento de plantio de sementes pode incluir um dispositivo de remoção de resíduos posicionado em sua extremidade dianteira. Assim, à medida que o implemento de plantio de sementes percorre o campo para realizar uma operação de plantio das sementes no referido campo, o dispositivo de remoção de resíduos varre os resíduos para longe do caminho do implemento.
[0003] As condições, como cobertura de resíduos, rugosidade do solo, tamanho de torrões do solo e/ou semelhantes, geralmente variam ao longo do campo. Nesse sentido, à medida que um implemento agrícola percorre o campo, pode ser necessário ou desejável ajustar um ou mais parâmetros operacionais das ferramentas no implemento. Por exemplo, à medida que as condições de campo mudam, as pressões dentro do atuador associado às ferramentas podem ser ajustadas para variar a profundidade de penetração e/ou força que está sendo aplicada às ferramentas. Assim, foram desenvolvidos sistemas que permitem que a pressão do atuador seja ajustada à medida que o implemento percorre o campo. No entanto, esses sistemas geralmente respondem lentamente às mudanças nas condições de campo, principalmente quando as condições mudam com frequência ou repentinamente.
[0004] Consequentemente, um sistema e método aprimorados para ajustar a pressão do atuador em um implemento agrícola seriam bem-vindos na tecnologia.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
[0005] Aspectos e vantagens da tecnologia serão apresentados em parte na descrição a seguir, ou podem ser óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos através da prática da tecnologia.
[0006] Em um aspecto, a presente matéria é direcionada a um sistema para ajustar a pressão do atuador de um implemento agrícola. O sistema inclui uma estrutura do implemento, uma ferramenta acoplada de forma ajustável à estrutura do implemento e um atuador acionado por fluido configurado para ajustar uma posição da ferramenta em relação à estrutura do implemento, com o atuador acionado por fluido definindo uma câmara de fluido. Além disso, o sistema inclui uma válvula configurada para controlar o fluxo de um fluido para o atuador acionado por fluido. Ainda, o sistema inclui um conduto de fluido acoplado de forma fluida entre a válvula e a câmara de fluido. Também, o sistema inclui um sensor de posição configurado para capturar dados indicativos de uma posição atual da ferramenta em relação à estrutura do implemento e um sistema de computação acoplado de forma comunicativa ao sensor de posição. A este respeito, o sistema de computação é configurado para determinar a posição atual da ferramenta em relação à estrutura do implemento com base nos dados capturados pelo sensor de posição. Ainda, o sistema de computação é configurado para determinar o volume atual da câmara de fluido e do conduto de fluido com base na posição atual determinada. Além disso, o sistema de computação é configurado para controlar o funcionamento da válvula com base no volume atual determinado.
[0007] Em outro aspecto, a presente matéria é direcionada a um implemento agrícola. O implemento agrícola, por sua vez, inclui uma estrutura de unidades de linha, um dispositivo de remoção de resíduos possuindo um braço acoplado de forma ajustável ã estrutura de unidades de linha e uma ou mais rodas suportadas para rotação em relação ao braço, com uma ou mais rodas configuradas para remover resíduos a partir de um caminho do implemento agrícola. Além disso, o implemento agrícola inclui um atuador acionado por fluido configurado para ajustar a posição do dispositivo de remoção de resíduos em relação à estrutura de unidades de linha, com o atuador acionado por fluido definindo uma câmara de fluido. Além disso, o implemento agrícola inclui uma válvula configurada para controlar o fluxo de um fluido para o atuador acionado por fluido e um conduto de fluido acoplado de forma fluida entre a válvula e a câmara de fluido. Além disso, o implemento agrícola inclui um sensor de posição configurado para capturar dados indicativos de uma posição atual do dispositivo de remoção de resíduo em relação à estrutura de unidades de linha e um sistema de computação acoplado de forma comunicativa ao sensor de posição. A este respeito, o sistema de computação é configurado para determinar a posição atual do dispositivo de remoção de resíduos em relação à estrutura de unidades de linha com base nos dados capturados pelo sensor de posição. Além disso, o sistema de computação é configurado para determinar o volume atual da câmara de fluido e do conduto de fluido com base na posição determinada do dispositivo de remoção de resíduo. Além disso, o sistema de computação é configurado para controlar o funcionamento da válvula com base na posição e volume atuais determinados.
[0008] Em um aspecto, a presente invenção é direcionada a um método para ajustar a pressão do atuador em um implemento agrícola. O implemento agrícola, por sua vez, inclui uma estrutura, uma ferramenta acoplada de forma ajustável à estrutura e um atuador acionado por fluido configurado para ajustar uma posição da ferramenta em relação à estrutura, com 0 atuador acionado por fluido definindo uma câmara de fluido. Adicionalmente, o implemento agrícola inclui uma válvula configurada para controlar o fluxo de um fluido para o atuador acionado por fluido e um conduto de fluido que se estende de forma fluida entre a válvula e a câmara de fluido. O método inclui receber, com o sistema de computação, dados do sensor de posição indicativos de uma posição atual da ferramenta em relação ã estrutura. Além disso, o método inclui determinar, com o sistema de computação, a posição atual da ferramenta em relação à estrutura do implemento com base nos dados do sensor de posição recebidos. Além disso, o método inclui determinar, com o sistema de computação, o volume atual da câmara de fluido e o conduto de fluido com base na posição atual determinada da ferramenta. Além disso, o método inclui controlar, com o sistema de computação, o funcionamento da válvula com base no volume atual determinado.
[0009] Estas e outras características, aspectos e vantagens da presente tecnologia serão mais bem compreendidos com referência à descrição e reivindicações anexas. Os desenhos anexos, que são incorporados e constituem uma parte deste relatório descritivo, ilustram exemplos de realização da tecnologia e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da tecnologia.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0010] Uma descrição completa e capacitante da presente tecnologia, incluindo o melhor modo de realização da mesma, direcionada a um técnico no assunto, é apresentada no relatório descritivo, que faz referência às figuras anexas, nas quais:
A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma realização de um implemento agrícola de acordo com aspectos da presente invenção;
A Figura 2 ilustra uma vista lateral de uma realização de uma unidade de fileira de um implemento agrícola de acordo com aspectos da presente invenção;
A Figura 3 ilustra uma vista lateral de uma realização de um sensor de posição em associação operacional com a unidade de fileira mostrada na FIG. 2;
A Figura 4 ilustra uma vista esquemática de uma realização de um sistema para ajustar a pressão do atuador em um implemento agrícola de acordo com aspectos da presente invenção;
A Figura 5 ilustra um diagrama de fluxo que fornece uma realização de lógica de controle para ajustar a pressão do atuador em um implemento agrícola de acordo com aspectos da presente invenção; e
A Figura 6 ilustra um diagrama de fluxo de uma realização de um método para ajustar a pressão do atuador em um implemento agrícola de acordo com aspectos da presente invenção.
[0011] O uso repetido de caracteres de referência no presente relatório descritivo e desenhos destina-se a representar as mesmas características ou elementos análogos da presente tecnologia.
DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO
[0012] Será agora feita referência em detalhes aos exemplos de realização da presente invenção, um ou mais exemplos dos quais são ilustrados nos desenhos. Cada exemplo é fornecido a título explicativo da presente invenção, e não como limitação da invenção. Na verdade, será evidente aos técnicos no assunto que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem se afastar do escopo ou do espírito da invenção. Por exemplo, as características ilustradas ou descritas como parte de uma realização podem ser usadas com outra realização para produzir um exemplo de realização adicional. Assim, pretende-se que a presente invenção abranja tais modificações e variações que se inserem no escopo das reivindicações anexas e seus equivalentes.
[0013] Em geral, a presente invenção é direcionada a sistemas e métodos para ajustar a pressão do atuador em um implemento agrícola. Como será descrito abaixo, o implemento agrícola pode incluir uma estrutura, uma ferramenta acoplada de forma ajustável à estrutura do implemento e um atuador acionado por fluido configurado para ajustar a posição da ferramenta em relação à estrutura do implemento. Além disso, o implemento agrícola inclui uma válvula configurada para controlar o fluxo de um fluido para o atuador acionado por fluido. Além disso, o implemento agrícola pode incluir um conduto de fluido acoplado de forma fluida entre a válvula e uma câmara de fluido definida pelo atuador acionado por fluido.
[0014] Em várias realizações, um sistema de computação pode ser configurado para controlar o funcionamento da válvula de modo que a pressão dentro do atuador acionado por fluido seja ajustada de sua pressão atual para outra pressão. Mais especificamente, ο sistema de computação pode receber dados de um sensor de posição configurado para determinar a posição atual da ferramenta com base nos dados do sensor de posição recebidos. Além disso, o sistema de computação pode determinar o volume atual da câmara de fluido e do conduto de fluido com base na posição atual determinada. Além disso, o sistema de computação pode determinar a duração de abertura de válvula para ajustar a pressão atual para outra pressão com base no volume atual determinado. Em algumas realizações, o sistema de computação pode determinar a duração da abertura da válvula com base em outros parâmetros, como a posição atual da ferramenta, a posição desejada da ferramenta, a pressão do fluido fornecido à válvula, a pressão do fluido dentro da câmara de fluido ou conduto de fluido, a temperatura do fluido e/ou parâmetro(s) de fluxo geométrico (por exemplo, o tamanho do orifício/conduto do conduto de fluido) além do volume atual determinado. Assim, o sistema de computação pode controlar o funcionamento da válvula de modo que a válvula seja aberta ao longo da duração de abertura da válvula determinada.
[0015] A utilização do volume atual determinado do conduto de fluido e da câmara de fluido dentro do atuador acionado por fluido pode permitir ao sistema divulgado responder rapidamente às mudanças nas condições de campo. Mais especificamente, à medida que o implemento agrícola percorre um campo, a ferramenta pode se mover em relação à estrutura (por exemplo, devido a mudanças na topografia do campo). Tais mudanças na posição da ferramenta podem, por sua vez, resultar em mudanças no volume e na pressão dentro da câmara de fluido dentro do atuador acionado por fluido. Como o ar é um fluido altamente compressível, a quantidade de ar que a válvula precisa fornecer ao conduto de fluido e à câmara de fluido (e, portanto, a duração da abertura da válvula) para fazer um ajuste desejado à pressão dentro da câmara de fluido pode variar bastante com base no volume atual do conduto de fluido e da câmara de fluido. A este respeito, ao utilizar o volume atual do conduto de fluido e da câmara de fluido, a pressão dentro da câmara de fluido pode ser ajustada da sua pressão atual para outra pressão selecionada através de uma abertura única e contínua da válvula. Tal ajuste de pressão pode, em certos casos, mover a ferramenta associada de sua posição atual para outra posição. O uso de uma abertura única e contínua da válvula para ajustar a pressão dentro do atuador acionado por fluido geralmente resulta em um ajuste mais rápido do que os sistemas que dependem da abordagem de “tentativa e erro” (guess-and-check) de vários ciclos de abertura e fechamento da válvula para mover a ferramenta. Como tal, o sistema e método divulgados são mais responsivos a mudanças frequentes e/ou repentinas nas condições de campo.
[0016] Com referência agora aos desenhos, a Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma realização de um implemento agrícola 10 de acordo com aspectos da presente invenção; O implemento agrícola 10 ilustrado no presente corresponde a uma plantadeira. No entanto, em realizações alternativas, o implemento agrícola 10 pode corresponder, de modo geral, a qualquer implemento de plantio de sementes adequado, tal como semeadora ou outro implemento de distribuição de sementes, um aparelho de tratamento de sementes lateral ou outro implemento de distribuição de fertilizante, um perfilhador (strip tiller) e/ou similares. Em outras realizações, o implemento agrícola pode corresponder a qualquer outro tipo de implemento adequado, como um cultivador, grade de discos ou outro implemento de lavoura.
[0017] Conforme mostrado na Figura 1, o implemento 10 pode incluir uma barra de ferramenta que se estende lateralmente ou conjunto de estrutura 12 conectado em seu meio a uma barra de reboque 14 que se estende para frente para permitir que o implemento 10 seja rebocado por um veículo de trabalho (não mostrado), tal como um trator agrícola, em uma direção de deslocamento (por exemplo, conforme indicado pela seta 16). A barra de ferramentas 12 em geral pode suportar uma pluralidade de unidades de plantio de sementes ou unidades de linha 18. Em geral, cada unidade de linha 18 pode ser configurada para depositar sementes a uma profundidade desejada abaixo da superfície do solo e a um espaçamento de sementes desejado à medida que o implemento agrícola 10 está sendo rebocado pelo veículo de trabalho, estabelecendo assim linhas/fileiras de sementes plantadas. Em algumas realizações, a maior parte das sementes a serem plantadas pode ser armazenada em uma ou mais tremonhas centrais (não mostradas) suportadas na barra de ferramentas 12 e/ou na barra de reboque 14. Assim, conforme as sementes são plantadas pelas unidades de linha 18, um sistema de distribuição pneumático (não mostrado) pode distribuir as sementes a partir da(s) tremonha(s) central(is) para os tanques de sementes 20 das unidades de linha 18 individuais.
[0018] O implemento agrícola 10 pode incluir qualquer número de unidades de linha 18, como seis, oito, doze, dezesseis, vinte e quatro, trinta e duas ou trinta e seis unidades de linha. Além disso, o espaçamento lateral entre as unidades de linha 18 pode ser selecionado com base no tipo de cultura sendo plantada. Por exemplo, as unidades de linha 18 podem ser espaçadas a aproximadamente trinta e seis polegadas (91,44 centímetros) entre si para o plantio de algodão, e aproximadamente quinze polegadas (38,1 centímetros) entre si para o plantio de soja.
[0019] Com referência agora à Figura 2, é ilustrada uma vista lateral de uma realização de uma unidade de linha 18 de acordo com aspectos da presente invenção. Como mostrado, a unidade de linha 18 pode incluir uma estrutura da unidade de linha 22 acoplada de forma ajustável á barra de ferramentas 12 por ligações 24. Por exemplo, uma extremidade de cada ligação 24 pode ser acoplada de forma articulada á estrutura de unidade de linha 22, enquanto uma extremidade oposta de cada ligação 24 pode ser acoplada de forma articulada à barra de ferramentas 12. No entanto, em realizações alternativas, a unidade de linha 18 pode ser acoplada á barra de ferramentas 12 de qualquer outra maneira adequada.
[0020] Como mostrado na Figura 2, a unidade de linha 18 inclui um dispositivo de remoção de resíduos 26 acoplado de forma articulada á estrutura da unidade de linha 22 na sua extremidade dianteira em relação à direção de deslocamento 16. Em geral, o dispositivo de remoção de resíduos 26 pode ser configurado para quebrar e/ou varrer ou remover resíduos, torrões de sujeira e/ou semelhantes do caminho da unidade de linha 18. Assim, em várias realizações, o dispositivo de remoção de resíduo 26 pode incluir um par de rodas 28 (é mostrada uma), com cada roda 28 tendo uma pluralidade de dedos ou pontos de lavoura 30. Como tal, as rodas 28 podem ser configuradas para rolar em relação ao solo conforme o implemento agrícola 10 percorre o campo, de tal forma que os dedos 30 partem e/ou varrem resíduos e torrões de sujeira. Além disso, o dispositivo de remoção de resíduos 26 pode incluir um braço de suporte 32 que acopla de forma ajustável as rodas 28 ã estrutura da unidade de linha 22. Por exemplo, uma extremidade do braço de suporte 32 pode ser acoplada de forma articulada às rodas 28 por meio de um eixo 34, enquanto uma extremidade oposta do braço de suporte 32 pode ser acoplada de forma articulada ã estrutura da unidade de linha 22 através de uma articulação pivô 36. No entanto, em realizações alternativas, o dispositivo de remoção de resíduos 26 pode ter qualquer outra configuração adequada. Por exemplo, em uma realização, o dispositivo de remoção de resíduos 26 pode incluir apenas uma única roda 28.
[0021] Além disso, a unidade de linha 18 pode incluir uma ou mais ferramentas adicionais posicionadas atrás do dispositivo de remoção de resíduos 26 em relação ã direção de deslocamento 16. Como tal, a(s) ferramenta(s) adicional(is) pode(m) ser configurada(s) para interagir com o solo local(is) atrás do dispositivo de remoção de resíduos 26. A este respeito, e como será descrito a seguir, a(s) ferramenta(s) adicional(is) pode(m) facilitar a formação e posterior fechamento de um sulco ou vala dentro do solo no qual as sementes são depositadas.
[0022] Em várias realizações, um conjunto de abertura 38 pode ser suportado na estrutura de unidade de linha 22. Em geral, o conjunto de abertura 38 pode ser configurado para formar o sulco ou vala dentro do solo. Mais especificamente, em algumas realizações, o conjunto de abertura 38 pode incluir uma roda reguladora de profundidade 40 acoplada de forma ajustável á estrutura da unidade de linha 22 por meio de um braço de suporte 42. Além disso, ο conjunto de abertura 38 também pode incluir um ou mais discos de abertura 44 configurados para escavar o sulco ou vala no solo. Assim, à medida que o implemento agrícola 10 percorre o campo, a roda reguladora de profundidade 40 pode ser configurada para penetrar a superfície do solo. A este respeito, a posição da roda reguladora de profundidade 40 em relação à estrutura da unidade de linha 22 pode definir a penetração do(s) disco(s) abridor(es) 44 (e, assim, a profundidade do sulco/vala sendo escavado).
[0023] Além disso, em várias realizações, um conjunto de fechamento 46 pode ser suportado na estrutura de unidade de linha 22. Em geral, o conjunto de fechamento 46 pode ser configurado para fechar o sulco ou vala dentro do solo feito pelo conjunto de abertura 38. Especificamente, em algumas realizações, o conjunto de fechamento 46 pode incluir um par de discos de fechamento 48 (é mostrado um) acoplados de forma ajustável á estrutura da unidade de linha 22 por meio de um braço de suporte 50. A este respeito, os discos de fechamento 48 podem ser posicionados em relação mútua de modo que o solo flua entre os discos 48 conforme o implemento agrícola 10 percorre o campo. Assim, os discos de fechamento 58 podem ser configurados para colapsar ou fechar o sulco após as sementes terem sido depositadas nele, empurrando o solo escavado para dentro do sulco. No entanto, em realizações alternativas, o conjunto de fechamento 46 pode ter qualquer outra configuração adequada. Por exemplo, em uma realização, o conjunto de fechamento 46 pode ter rodas de fechamento (não mostradas) em vez dos discos de fechamento 48.
[0024] Além disso, em várias realizações, um conjunto de roda compactadora 52 pode ser suportado na estrutura da unidade de linha 22. Especificamente, em algumas realizações, o conjunto da roda compactadora 52 pode incluir uma roda compactadora 54 acoplada de forma ajustável à estrutura da unidade de linha 22 por um braço de suporte 56. A este respeito, à medida que o implemento agrícola 10 percorre o campo, a roda compactadora 54 pode rolar sobre o sulco fechado para firmar o solo sobre a semente e promover um contato favorável da semente com o solo. No entanto, em realizações alternativas, o conjunto de roda de compactadora 52 pode ter qualquer outra configuração adequada.
[0025] Além disso, em realizações alternativas, a unidade de linha 18 pode incluir quaisquer outras ferramentas adequadas além ou em vez do conjunto de abertura 38, conjunto de fechamento 46 e conjunto de roda compactadora 52. Além disso, em algumas realizações, a unidade de linha 18 pode incluir apenas o conjunto de abertura 38 e o conjunto de fechamento 46.
[0026] Com referência agora à Figura 3, uma vista lateral de uma realização de um sensor de posição 102 em associação operacional com a unidade de linha 18 é ilustrada de acordo com aspectos da presente invenção. Em geral, o sensor de posição 102 pode ser configurado para capturar dados indicativos da posição do dispositivo de remoção de resíduos 26 (e, mais especificamente, as rodas 28) em relação á estrutura da unidade de linha 22. Como será descrito abaixo, os dados capturados pelo sensor de posição 102 pode ser usado ao ajustar ativamente a posição do dispositivo de remoção de resíduos 26 em relação à estrutura de unidades de linha 22.
[0027] O sensor de posição 102 pode corresponder a qualquer sensor ou dispositivo de detecção adequado capaz de capturar dados indicativos da posição das rodas 28 do dispositivo de remoção de resíduos 26 em relação à estrutura da unidade de linha 22. Em várias realizações, o sensor de posição 102 pode ser acoplado entre a estrutura da unidade de linha 22 e o braço 32 do dispositivo de remoção de resíduos 26. Em tais realizações, o sensor de posição 102 pode incluir um sensor rotativo 104 (por exemplo, um potenciômetro rotativo ou um sensor magnético rotativo) acoplado a um suporte 58 (que é, por sua vez, acoplado à estrutura da unidade de linha 22) ou ao braço 32 e uma ligação de sensor associada 106 acoplada entre o sensor rotativo 104 e o outro do suporte 58 ou do braço 32. Por exemplo, como mostrado na realização ilustrada, o sensor rotativo 104 é acoplado ao suporte 58, com a ligação do sensor 106 acoplada entre o sensor rotativo 104 e o braço 32. Como tal, a posição vertical do braço 32 em relação á estrutura da unidade de linha 22 pode ser detectada pelo sensor rotativo 104 através da ligação mecânica fornecida pela ligação do sensor 102. Assim, a posição das rodas 28 em relação à estrutura da unidade de linha 22 pode ser determinada com base nos dados capturados pelo sensor rotativo 104. No entanto, em realizações alternativas, o sensor de posição 102 pode corresponder a qualquer outro sensor ou dispositivo de detecção adequado.
[0028] Além disso, como mostrado, o dispositivo de remoção de resíduos 26 pode incluir um atuador acionado por fluido 108 acoplado entre um suporte 60 (que, por sua vez, está acoplado à estrutura da unidade de linha 22) e 0 braço 32. A este respeito, o atuador acionado por fluido 108 pode ser configurado para ajustar a posição do dispositivo de remoção de resíduos 26 (e, mais especificamente, as rodas 28) em relação à estrutura da unidade de linha 22. Com base na posição do dispositivo de remoção de resíduos 26 em relação à estrutura da unidade de linha 22, na pressão do fluido no mesmo e nas condições do campo, o atuador acionado por fluido 108 pode aplicar uma força ao braço 32. Esta força pode, por sua vez, pressionar ou de outra forma fazer com que as rodas 28 do dispositivo de remoção de resíduos 26 entrem em contato com a superfície do campo de modo que as rodas 28 rolem em relação ao solo e removam resíduos do caminho da unidade de linha 18. Na realização ilustrada, o atuador acionado por fluido 108 corresponde a um cilindro pneumático. No entanto, em realizações alternativas, o atuador acionado por fluido pode corresponder a um cilindro hidráulico.
[0029] Vale ressaltar que a configuração do implemento agrícola 10 descrito acima e mostrado nas Figuras 1-3 é fornecida apenas para colocar a presente invenção em um campo de uso exemplificativo. Assim, deve ser considerado que a presente invenção pode ser facilmente adaptável a qualquer forma de configuração do implemento.
[0030] Com referência agora à Figura 4, uma vista esquemática de uma realização de um sistema 100 para ajustar a pressão do atuador em um implemento agrícola é ilustrada de acordo com aspectos da presente invenção. Em geral, o sistema 100 será descrito neste documento com referência ao implemento agrícola 10 descrito acima com referência às Figuras 1-3. No entanto, deve ser apreciado pelos técnicos no assunto que o sistema divulgado 100 pode ser, de um modo geral, utilizado com implementos agrícolas tendo qualquer outra configuração de implemento adequada.
[0031] Como mostrado na Figura 4, o sistema 100 pode incluir um ou mais atuadores acionados por fluido do implemento agrícola 10. A este respeito, como será descrito abaixo, o sistema 100 pode ser configurado para controlar o fluxo de um fluido, tal como ar, para o(s) atuador(es) acionado(s) por fluido para ajustar a(s) posição(ões) da(s) ferramenta(s) associada(s). Por exemplo, na realização ilustrada, o sistema 100 inclui o atuador acionado por fluido 108 acoplado entre o dispositivo de remoção de resíduos 26 e a estrutura da unidade de linha 22. Em tal realização, o sistema 100 pode ser configurado para controlar o fluxo de ar para o atuador acionado por fluido 108 para ajustar a pressão dentro do atuador 108 e, desse modo, a posição do dispositivo de remoção de resíduos 26 e da estrutura da unidade de linha 22. Tal ajuste de pressão do dispositivo de remoção de resíduos 26 pode ser em resposta a mudanças nas condições (por exemplo, cobertura de resíduos) do campo no qual o implemento 10 está se deslocando.
[0032] Embora um único atuador acionado por fluido configurado para ajustar a posição de uma única ferramenta seja mostrado para fins de clareza, ο sistema 100 pode incluir qualquer outro número adequado de atuadores acionados por fluido configurados para ajustar a(s) posição(ões) de qualquer outro número de ferramentas no implemento agrícola 10. Além disso, em realizações alternativas, o(s) atuador(es) acionado(s) por fluido do sistema 100 pode(m) ser configurado(s) para ajustar a posição de quaisquer outras ferramentas adequadas do implemento 10, como a roda reguladora de profundidade 40, o conjunto de fechamento 46, o conjunto de roda compactadora 52, ferramenta(s) de lavoura (não mostradas), roda(s) (não mostradas), etc. Além disso, embora o atuador acionado por fluido descrito seja um cilindro pneumático, o atuador acionado por fluido pode corresponder a qualquer outro dispositivo acionado por fluido adequado, tal como um cilindro hidráulico.
[0033] Em geral, os atuadores acionados por fluido do sistema 100 podem ter qualquer configuração adequada. Por exemplo, tal como mostrado, o atuador acionado por fluido 108 inclui um cilindro 110 que abriga um pistão 112 no mesmo. Além disso, tal como mostrado, o atuador acionado por fluido 108 inclui uma haste 114 acoplada ao pistão 112 se estendendo para fora do cilindro 110. Como tal, o atuador acionado por fluido 108 pode incluir uma câmara do lado da tampa 116 e uma câmara do lado da haste 118 definida dentro do cilindro 110. A este respeito, regulando o fluxo do fluido fornecido a uma ou ambas as câmaras de fluido 116, 118, o acionamento da haste 114 pode ser controlado. Tal atuação da haste 114 pode, por sua vez, controlar a posição da ferramenta associada (por exemplo, o dispositivo de remoção de resíduos 26).
[0034] Além disso, o sistema 100 pode incluir uma ou mais válvulas e condutos de fluido associados para controlar o fornecimento de fluido ao(s) atuador(es) acionado(s) por fluido. Por exemplo, na realização ilustrada, o sistema 100 inclui uma válvula 120 configurada para controlar o fluxo de ar para a câmara do lado da tampa 116 do atuador acionado por fluido 108. Além disso, na realização mostrada na Figura 4, o sistema 100 inclui um primeiro conduto de fluido 122 acoplado de forma fluida entre uma bomba 124 e a válvula 120. A bomba 124 pode, por sua vez, ser configurada para gerar um fluxo de ar pressurizado através do primeiro conduto de fluido 122. Além disso, na realização mostrada na Figura 4, o sistema 100 inclui um segundo conduto de fluido 126 acoplado de forma fluida entre a válvula 120 e a câmara do lado da tampa 116 do atuador acionado por fluido 104. Como serã descrito abaixo, a válvula 120 pode ser aberta para permitir que o ar pressurizado da bomba 124 flua para o segundo conduto de fluido 126 e a câmara do lado da tampa 116 do atuador acionado por fluido 116. Assim, ao abrir a válvula 120 através de uma duração de abertura de válvula específica, uma quantidade específica de ar pressurizado pode ser fornecida para o segundo conduto de fluido 126 e para a câmara do lado da tampa 116 para ajustar a pressão de sua pressão atual para uma nova pressão especificada, que pode ajustar a posição do dispositivo de remoção de resíduos 26 de sua posição atual para uma nova posição especificada.
[0035] Para fins de clareza, o sistema 100 ilustrado na Figura 4 inclui apenas uma única válvula e um único conduto de fluido acoplado de forma fluida entre a válvula e o atuador acionado por fluido. No entanto, o sistema 100 pode incluir qualquer outro número adequado de válvulas e/ou condutos de fluido. Por exemplo, em algumas realizações, o sistema 100 pode incluir vários atuadores acionados por fluido e uma única válvula, com um conduto de fluido se estendendo entre a válvula e cada atuador. Em tais realizações, a válvula única pode controlar a operação de vários atuadores acionados por fluido e ferramentas associadas. Em outras realizações, o sistema 100 pode incluir várias válvulas e vários condutos de fluido. Em tais realizações, cada válvula pode ser configurada para controlar um ou mais dos atuadores acionados por fluido. Assim, cada atuador acionado por fluido ou cada grupo de atuadores acionados por fluido pode ser controlado de maneira independente.
[0036] Além disso, no sistema ilustrado 100, apenas o fluxo de ar para a câmara do lado da tampa 116 é controlado por uma válvula. Em realizações alternativas, o sistema 100 pode incluir uma primeira válvula configurada para controlar o fluxo de ar para a câmara do lado da tampa 116 e uma segunda válvula configurada para controlar o fluxo de ar para a câmara do lado da haste 118. Em tais realizações, ao controlar o fluxo de ar em ambas as câmaras de fluido 116, 118 do atuador acionado por fluido 108, o movimento da haste 114 tanto para dentro quanto para fora do cilindro 110 pode ser controlado. Isto, por sua vez, permite o controle ativo do movimento do dispositivo de remoção de resíduos 26 em direção e para longe da estrutura da unidade de linha 22. Além disso, o sistema 100 pode incluir quaisquer outros componentes de fluido adequados.
[0037] Adicionalmente, o sistema 100 pode incluir um ou mais sensores do implemento agrícola 10 e/ou do veículo de trabalho associado (não mostrado). Por exemplo, em várias realizações, o sistema 100 pode incluir o sensor de posição 102 em associação operacional com o dispositivo de remoção de resíduos 26.
[0038] Adicionalmente, em algumas realizações, o sistema 100 pode incluir um primeiro e segundo sensores de pressão 128, 130. Mais especificamente, em tais realizações, o primeiro sensor de pressão 128 pode ser configurado para capturar dados indicativos da pressão do fluido fornecido ã válvula 120 (por exemplo, a pressão do fluido sendo descarregada pela bomba 124 ou dentro do primeiro conduto de fluido 122). Por outro lado, em tais realizações, o segundo sensor de pressão 130 pode ser configurado para capturar dados indicativos da pressão do fluido dentro do segundo duto de fluido 126 ou da câmara do lado da tampa 110. A este respeito, o primeiro e o segundo sensores de pressão 128, 130 podem corresponder a quaisquer dispositivos de detecção de pressão adequados, tais como sensor(es) de pressão de diafragma, sensor(es) de pressão de pistão, sensor(es) de pressão baseados em medidor de deformação, sensor(es) de pressão eletromagnética e/ou similares. Como será descrito abaixo, os dados capturados pelo primeiro e segundo sensores de pressão 128, 130 podem ser usados ao ajustar ativamente a posição do dispositivo de remoção de resíduos 26 em relação à estrutura da unidade de linha 22.
[0039] Adicionalmente, em algumas realizações, o sistema 100 pode incluir um sensor de temperatura 130. Em geral, o sensor de temperatura 130 pode ser configurado para capturar dados indicativos de uma temperatura ambiente, tal como a temperatura ambiente adjacente ao atuador acionado por fluido 108, do primeiro duto de fluido 122 e/ou do segundo duto de fluido 126. Em várias realizações, quando o fluido é ar, a temperatura do fluido dentro do atuador acionado por fluido 108, do primeiro duto de fluido 122 e/ou do segundo duto de fluido 126 pode ser considerada igual ã temperatura ambiente. A este respeito, o sensor de temperatura 130 pode corresponder a qualquer dispositivo de detecção de temperatura adequado, tal como um termistor, termopar e/ou semelhante. Como será descrito abaixo, os dados capturados pelo sensor de temperatura 130 pode ser usado ao ajustar ativamente a posição do dispositivo de remoção de resíduos 26 em relação ã estrutura de unidade de linha 22.
[0040] De acordo com aspectos da presente invenção, o sistema 100 pode incluir um sistema de computação 134 comunicativamente acoplado a um ou mais componentes do implemento agrícola 10 e/ou ao sistema 100 para permitir que a operação de tais componentes seja controlada eletronicamente ou automaticamente pelo sistema de computação 134. Por exemplo, ο sistema de computação 134 pode ser acoplado de forma comunicativa aos vários sensores 102, 128, 130, 132 do sistema 100 através de um enlace (link) de comunicação 136. Como tal, o sistema de computação 134 pode ser configurado para receber dados dos sensores 102, 128, 130, 132 que são indicativos de um ou mais parâmetros associados à operação do(s) atuadores(es) acionado(s) por fluido (por exemplo, o atuador acionado por fluido 108) do sistema 100. Além disso, o sistema de computação 134 pode ser acoplado de forma comunicativa ao(s) atuadores(es) acionado(s) por fluido (por exemplo, o atuador acionado por fluido 108) do pulverizador 10 através do enlace de comunicação 136. A este respeito, o sistema de computação 134 pode ser configurado para controlar a operação de tal(tais) atuador(es) de maneira que ajuste a posição da(s) ferramenta(s) associada(s) (por exemplo, o dispositivo de remoção de resíduos 26). Adicionalmente, o sistema de computação 134 pode ser acoplado de forma comunicativa a quaisquer outros componentes adequados do pulverizador 10 e/ou do sistema 100.
[0041] Em geral, o sistema de computação 134 pode compreender um ou mais dispositivos baseados em processador, como um determinado controlador ou dispositivo de computação ou qualquer combinação adequada de controladores ou dispositivos de computação. Assim, em várias realizações, o sistema de computação 134 pode incluir um ou mais processadores 138 e dispositivos de memória associados 140 configurados para executar uma variedade de funções implementadas por computador. Conforme usado neste documento, o termo “processador” refere-se não apenas a circuitos integrados referidos na técnica como sendo incluídos em um computador, mas o termo refere-se também a um controlador, microcontrolador, microcomputador, um circuito lógico programável (PLC), um circuito integrado de aplicação específica e outros circuitos programáveis. Além disso, o(s) dispositivo(s) de memória 140 do sistema de computação 134 pode(m), em geral, compreender elemento(s) de memória incluindo, mas não limitado a, um meio legível por computador (por exemplo, memória RAM de acesso aleatório), um meio não volátil legível por computador (por exemplo, uma memória flash), um disquete, um Disco Compacto - Memória Somente Leitura (CD-ROM), um disco magneto-óptico (MOD), um disco versátil digital (DVD) e/ou outros elementos de memória adequados. Tais dispositivos de memória 140 podem geralmente ser configurados para armazenar instruções legíveis por computador adequadas que, quando implementadas pelo(s) processador(es) 138, configuram o sistema de computação 134 para executar várias funções implementadas por computador, como um ou mais aspectos dos métodos e algoritmos que serão descritos no presente documento. Além disso, o sistema de computação 134 também pode incluir vários outros componentes adequados, tais como um circuito ou módulo de comunicações, um ou mais canais de entrada/saída, um barramento de dados/controle e/ou similares.
[0042] As várias funções do sistema de computação 134 podem ser executadas por um único dispositivo baseado em processador ou podem ser distribuídas por qualquer número de dispositivos baseados em processador, caso em que tais dispositivos podem ser considerados como parte do sistema de computação 134. Por exemplo, as funções do sistema de computação 134 podem ser distribuídas através de vários controladores específicos de aplicativos ou dispositivos de computação, tais como um controlador de navegação, um controlador de motor, um controlador de transmissão, um controlador de implemento e/ou semelhantes.
[0043] Com referência agora à Figura 5, é ilustrado um diagrama de fluxo de uma realização da lógica de controle 200 exemplificativa que pode ser executada pelo sistema de computação 134 (ou por qualquer outro sistema de computação adequado) para ajustar a pressão do atuador em um implemento agrícola de acordo com aspectos da presente invenção. Especificamente, a lógica de controle 200 mostrada na Figura 5 é representativa das etapas de uma realização de um algoritmo que pode ser executado para ajustar a pressão do atuador em um implemento agrícola de uma maneira que melhora a capacidade de resposta do(s) atuador(es) do implemento de acordo com as mudanças nas condições de campo. Assim, em várias realizações, a lógica de controle 200 pode ser vantajosamente utilizada em associação com um sistema instalado ou fazendo parte de um implemento agrícola para permitir o controle da posição da ferramenta em tempo real sem exigir recursos computacionais substanciais e/ou tempo de processamento. No entanto, em outras realizações, a lógica de controle 200 pode ser usada em associação com qualquer outro sistema, aplicativo e/ou semelhante adequado para controlar a pressão do atuador de um implemento agrícola.
[0044] A lógica de controle 200 será descrita abaixo no contexto de controlar a pressão dentro do atuador acionado por fluido 108 para ajustar a posição do dispositivo de remoção de resíduos 26 do implemento agrícola 10 em relação à estrutura da unidade de linha 22 do implemento 10. No entanto, em realizações alternativas, a lógica de controle 200 pode ser usada para controlar a pressão dentro de qualquer outro atuador adequado em qualquer outro implemento agrícola adequado. Por exemplo, em uma realização alternativa, a lógica de controle 200 pode ser usada para controlar a pressão dentro de um atuador associado a uma ferramenta de penetração no solo (por exemplo, uma haste) de um implemento de lavoura.
[0045] Como mostrado na Figura 5, em (202), a lógica de controle 200 inclui receber dados do sensor de posição indicativos de uma posição atual de uma ferramenta de um implemento agrícola em relação a uma estrutura do implemento agrícola. Por exemplo, conforme indicado acima, o sistema de computação 134 pode ser acoplado de forma comunicativa ao sensor de posição 102 através do enlace de comunicação 136. A este respeito, á medida que ο implemento agrícola 10 percorre o campo para realizar uma operação agrícola no mesmo, o sistema de computação 134 pode receber dados do sensor de posição indicativos da posição do dispositivo de remoção de resíduos 26 em relação à unidade de linha 22.
[0046] Além disso, em (204), a lógica de controle 200 inclui determinar a posição atual da ferramenta em relação à estrutura do implemento com base nos dados do sensor de posição recebidos. Por exemplo, o sistema de computação 134 pode ser configurado para determinar a posição atual do dispositivo de remoção de resíduos 26 em relação à estrutura da unidade de linha 22 com base nos dados do sensor de posição recebidos. A este respeito, 0 sistema de computação 134 pode incluir tabela(s) de consulta, fórmula matemática adequada e/ou algoritmos armazenados em seu(s) dispositivo(s) de memória 140 que correlacionam os dados do sensor recebido com a posição da ferramenta.
[0047] Adicionalmente, em (206), a lógica de controle 200 inclui determinar um volume atual de uma câmara de fluido definida por um atuador acionado por fluido do implemento agrícola e um conduto de fluido do implemento agrícola com base na posição atual determinada. Por exemplo, o sistema de computação 134 pode ser configurado para determinar o volume atual tanto do segundo conduto de fluido 126 quanto da câmara do lado da tampa 116 do atuador acionado por fluido 108 com base nos dados do sensor de posição recebidos. A este respeito, o sistema de computação 134 pode incluir tabela(s) de consulta, fórmula matemática adequada e/ou algoritmos armazenados em seu(s) dispositivo(s) de memória 140 que correlacionam a posição atual determinada do dispositivo de remoção de resíduos 26 com o volume atual. Como será descrito abaixo, o volume atual pode ser usado (em combinação com outros parâmetros) para controlar o funcionamento da válvula 120 durante a execução de uma operação agrícola.
[0048] Como mostrado na Figura 5, em (208), a lógica de controle 200 inclui receber os primeiros dados do sensor de pressão indicativos de uma primeira pressão do fluido fornecido a uma válvula do implemento agrícola. Por exemplo, como indicado acima, o sistema de computação 134 pode ser acoplado de forma comunicativa ao primeiro sensor de pressão 128 através do enlace de comunicação 136. A este respeito, á medida que o implemento agrícola 10 percorre o campo para realizar a operação agrícola, o sistema de computação 134 pode receber os primeiros dados do sensor de pressão indicativos da pressão de ar sendo descarregada pela bomba 124 ou de outra forma presente dentro do primeiro conduto 122.
[0049] Além disso, em (210), a lógica de controle 200 inclui receber dados do segundo sensor de pressão indicativos de uma segunda pressão do fluido dentro da câmara de fluido ou do conduto de fluido. Por exemplo, como indicado acima, o sistema de computação 134 pode ser acoplado de forma comunicativa ao segundo sensor de pressão 130 através do enlace de comunicação 136. A este respeito, á medida que o implemento agrícola 10 percorre o campo para realizar a operação agrícola, o sistema de computação 134 pode receber dados do segundo sensor de pressão indicativos da pressão de ar dentro da câmara do lado da tampa 116 ou do segundo conduto de fluido 126.
[0050] Além disso, em (212), a lógica de controle 200 inclui determinar a primeira e segunda pressões com base nos dados recebidos do primeiro e segundo sensores de pressão, respectivamente. Por exemplo, o sistema de computação 134 pode ser configurado para determinar a pressão do ar sendo descarregado pela bomba 124 ou de outra forma dentro do primeiro conduto 122 com base nos dados recebidos do primeiro sensor de pressão. Além disso, o sistema de computação 134 pode determinar a pressão do ar dentro da câmara do lado da tampa 116 ou do segundo conduto de fluido 126 com base nos dados recebidos do segundo sensor de pressão. A este respeito, o sistema de computação 134 pode incluir tabela(s) de consulta, fórmulas matemáticas adequadas e/ou algoritmos armazenados em seu(s) dispositivo(s) de memória 140 que correlacionam os dados do sensor recebido às pressões.
[0051] Como mostrado na Figura 5, em (214), a lógica de controle 200 inclui receber dados do sensor de temperatura indicativos de uma temperatura ambiente. Por exemplo, conforme indicado acima, o sistema de computação 134 pode ser acoplado de forma comunicativa ao sensor de temperatura 132 através do enlace de comunicação 136. A este respeito, à medida que o implemento agrícola 10 percorre o campo para realizar a operação agrícola, o sistema de computação 134 pode receber dados do sensor de temperatura indicativos da temperatura ambiente.
[0052] Além disso, em (216), a lógica de controle 200 inclui determinar a temperatura do fluido dentro da câmara de fluido e do conduto de fluido com base nos dados recebidos do sensor de temperatura. Por exemplo, 0 sistema de computação 134 pode ser configurado para determinar a temperatura do fluido dentro do atuador acionado por fluido 108, do primeiro duto de fluido 122 e/ou do segundo duto de fluido 126, com base nos dados recebidos do sensor de temperatura. A este respeito, o sistema de computação 134 pode incluir tabela(s) de consulta, fórmulas matemáticas adequadas e/ou algoritmos armazenados em seu(s) dispositivo(s) de memória 140 que correlacionam os dados do sensor recebido à temperatura ambiente. Como mencionado acima, em algumas realizações, a temperatura do fluido dentro do atuador acionado por fluido 108, do primeiro duto de fluido 122 e/ou do segundo duto de fluido 126 pode ser considerada igual à temperatura ambiente.
[0053] Além disso, em (218), a lógica de controle 200 inclui determinar uma duração de abertura da válvula para ajustar a pressão dentro do atuador acionado por fluido a partir da pressão atual ou segunda pressão para uma terceira ou outra pressão com base na posição atual determinada, volume atual determinado, primeira e segunda pressões determinadas, temperatura do fluido determinada e um ou mais parâmetros de fluxo geométrico. Por exemplo, o sistema de computação 134 pode determinar uma duração de abertura da válvula com base na posição atual determinada (por exemplo, conforme determinado em (204)), no volume atual determinado (por exemplo, conforme determinado em (206)), na primeira e segunda pressões determinadas (por exemplo, conforme determinado em (212)), na temperatura do fluido determinada (por exemplo, conforme determinado em (216)), em um ou mais parâmetros de fluxo geométrico (por exemplo, orifício/tamanho do conduto do segundo conduto de fluido 126), e pressão desejada ou terceira pressão dentro do atuador acionado por fluido 108 (que pode ser determinada com base nas condições de campo ou a partir de uma entrada pelo operador). Como será descrito abaixo, quando a válvula 204 é aberta ao longo da duração de abertura da válvula determinada, a pressão dentro do atuador acionado por fluido é alterada a partir da pressão atual ou segunda pressão para a pressão desejada ou terceira pressão. Tal alteração de pressão pode mover o dispositivo de remoção de resíduos 26 de sua posição atual para uma nova posição. No entanto, em realizações alternativas, em (218), o volume atual determinado pode ser usado em adição a apenas uma ou parte da posição atual, primeira e segunda pressões, temperatura do fluido e parâmetro(s) de fluxo geométrico.
[0054] Além disso, em (220), a lógica de controle 200 inclui controlar a operação da válvula de modo que a válvula seja aberta durante a duração de abertura da válvula determinada. Por exemplo, o sistema de computação 134 pode transmitir sinais de controle para a válvula 120 através do enlace de comunicação 136. Os sinais de controle podem, por sua vez, instruir a válvula 120 a abrir através da duração de abertura da válvula determinada. Especificamente, a válvula 120 pode ser continua ao longo da duração de abertura determinada da válvula, de modo que a pressão dentro do atuador acionado por fluido 108 seja ajustada de sua pressão atual ou segunda pressão para a outra pressão desejada ou terceira pressão com uma única abertura da válvula 120.
[0055] Em geral, o controle 200 divulgado no presente documento permite que a pressão dentro do atuador acionado por fluido 108 associado ao dispositivo de remoção de resíduos 26 seja ajustada mais rapidamente e sem a abordagem de “tentativa e erro” (guess-and-check) que normalmente tem sido usada. Mais especificamente, o ar é um fluido altamente compressível. Como tal, a quantidade de ar que precisa ser fornecida ao atuador acionado por fluido 108 (e, assim, a duração de abertura da válvula 108 necessária) para ajustar a pressão dentro do atuador acionado por fluido 108 a uma pressão especificada pode variar muito dependendo de vários parâmetros. Tais parâmetros podem incluir o volume atual da câmara do lado da tampa 116 e do segundo conduto de fluido 126, a posição atual do dispositivo de remoção de resíduos 26, a pressão do fluido sendo fornecida à válvula 120, a pressão atual e pressão desejada do fluido dentro do segundo conduto de fluido 126 ou da câmara do lado da tampa 116, a temperatura do fluido e/ou parãmetro(s) de fluxo geométrico (por exemplo, do segundo conduto de fluido 126). O volume atual é particularmente importante. A este respeito, usando esses parâmetros (ou uma parte deles) para controlar o funcionamento da válvula 120, a pressão dentro do atuador acionado por fluido pode ser ajustada de sua pressão atual para outra pressão selecionada ou desejada por meio de uma única e contínua abertura da válvula 120. O uso de uma única abertura contínua da válvula 120 para ajustar a pressão dentro do atuador acionado por fluido 108 geralmente resulta em um ajuste mais rápido do que os sistemas que dependem da abordagem “tentativa e erro” (ou seja, múltiplos ciclos de abertura e fechamento da válvula) para ajustar a pressão do atuador.
[0056] Com referência agora à Figura 6, um diagrama de fluxo de uma realização de um método 300 para ajustar a pressão do atuador em um implemento agrícola é ilustrado de acordo com aspectos da presente invenção. Em geral, o método 300 será descrito neste documento com referência ao implemento agrícola 10 e ao sistema 100 descrito acima com referência ás Figuras 1-5. No entanto, deve ser considerado pelos técnicos no assunto que o método divulgado 300 pode geralmente ser implementado em qualquer implemento agrícola possuindo qualquer configuração de implemento adequada e/ou dentro de qualquer sistema com qualquer configuração de sistema adequada. Além disso, embora a Figura 6 descreva as etapas executadas em uma ordem específica para fins de ilustração e discussão, os métodos discutidos neste documento não estão limitados a nenhuma ordem ou disposição específica. Um profissional técnico no assunto, usando as divulgações fornecidas no presente documento, apreciará que várias etapas dos métodos divulgados neste documento podem ser omitidas, rearranjadas, combinadas e/ou adaptadas de várias maneiras sem se desviar do escopo da presente invenção.
[0057] Como mostrado na Figura 6, em (302), o método 300 pode incluir receber, com o sistema de computação, dados do sensor de posição indicativos de uma posição atual de uma ferramenta de um implemento agrícola em relação a uma estrutura do implemento agrícola. Por exemplo, como descrito acima, o sistema de computação 134 pode receber dados de um sensor de posição 102. Esses dados do sensor podem, por sua vez, ser indicativos da posição do dispositivo de remoção de resíduos 26 em relação à estrutura de unidades de linha 22.
[0058] Além disso, em (304), o método 300 pode incluir determinar, com o sistema de computação, a posição atual da ferramenta em relação ã estrutura do implemento com base nos dados do sensor de posição recebidos. Por exemplo, como descrito acima, o sistema de computação 134 pode determinar a posição do dispositivo de remoção de resíduos 26 em relação ã estrutura de unidades de linha 22 com base nos dados de sensor recebidos.
[0059] Além disso, como mostrado na Figura 5, em (306), o método 300 pode incluir determinar, com o sistema de computação, um volume atual de uma câmara de fluido definida por um atuador acionado por fluido do implemento agrícola e de um conduto de fluido do implemento agrícola com base na posição atual determinada da ferramenta. Por exemplo, como descrito acima, o sistema de computação 134 pode calcular ou determinar o volume atual do segundo conduto de fluido 126 e da câmara do lado da tampa 116 do atuador acionado por fluido 108 com base na posição atual determinada do dispositivo de remoção de resíduos.
[0060] Além disso, em (308), o método 300 pode incluir o controle, com o sistema de computação, do funcionamento de uma válvula do implemento agrícola com base no volume atual determinado. Por exemplo, como descrito acima, o sistema de computação 124 pode controlar o funcionamento da válvula 120 de uma maneira que ajusta a pressão dentro do atuador acionado por fluido 108 associado ao dispositivo de remoção de resíduos 26 com base no volume atual determinado.
[0061] Deve ser entendido que as etapas da lógica de controle 200 e do método 300 são realizadas pelo sistema de computação 134 ao carregar e executar código de software ou instruções que são armazenadas de forma tangível em um meio legível por computador tangível, tal como em um meio magnético, por exemplo, um disco rígido de computador, um meio óptico. por exemplo, um disco óptico, memória de estado sólido, por exemplo, memória flash ou outro meio de armazenamento conhecido no estado da técnica. Assim, qualquer uma das funcionalidades executadas pelo sistema de computação 134 descrito no presente, tal como a lógica de controle 200 e o método 300, é implementada em código de software ou instruções que são armazenados de forma tangível em um meio legível por computador tangível. O sistema de computação 134 carrega o código de software ou instruções por meio de uma interface direta com o meio legível por computador ou por meio de uma rede com fio e/ou sem fio. Ao carregar e executar tal código de software ou instruções pelo sistema de computação 134, o sistema de computação 134 pode executar qualquer uma das funcionalidades do sistema de computação 134 descrita no presente, incluindo quaisquer etapas da lógica de controle 200 e do método 300 descritas na presente invenção.
[0062] O termo "código de software" ou "código" utilizado na presente descrição refere-se a quaisquer instruções ou conjunto de instruções que influenciam a operação de um computador ou controlador. Eles podem existir em uma forma executável por computador, como código de máquina, que é 0 conjunto de instruções e dados executados diretamente pela unidade central de processamento de um computador ou por um controlador, uma forma compreensível para humanos, como código-fonte, que pode ser compilado para ser executado por uma unidade de processamento central de um computador ou por um controlador, ou uma forma intermediária, como código objeto, que é produzida por um compilador. Conforme usado neste documento, o termo “código de software” ou “código” também inclui quaisquer instruções de computador compreensíveis por humanos ou conjunto de instruções, por exemplo, um script, que pode ser executado em tempo real com a ajuda de um intérprete executado por uma unidade de processamento central do computador ou por um controlador.
[0063] Esta descrição utiliza os exemplos para revelar a tecnologia, inclusive o melhor modo, e também possibilita que qualquer técnico no assunto pratique a tecnologia, inclusive produza e use quaisquer dispositivos ou sistemas e execute quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da presente tecnologia é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorram aos técnicos no assunto. Esses outros exemplos devem estar dentro do escopo das reivindicações se incluírem elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais da linguagem literal das reivindicações.

Claims (15)

  1. SISTEMA (100) PARA AJUSTAR A PRESSÃO DO ATUADOR (108) EM UM IMPLEMENTO AGRÍCOLA (10), o sistema (100) compreendendo uma estrutura de implemento (22), uma ferramenta (26) acoplada de forma ajustável à estrutura de implemento (22) e um atuador acionado por fluido (108) configurado para ajustar uma posição da ferramenta (26) em relação à estrutura de implemento (22), o atuador acionado por fluido (108) definindo uma câmara de fluido (116), o sistema (100) possuindo, ainda, uma válvula (120) configurada para controlar o fluxo de fluido para o atuador acionado por fluido (108) e um conduto de fluido (126) acoplado de forma fluida entre a válvula (120) e a câmara de fluido (116); sendo que o sistema (100) é caracterizado por:
    um sensor de posição (102) ser configurado para capturar dados indicativos de uma posição atual da ferramenta (26) em relação á estrutura de implemento (22); e
    um sistema de computação (134) ser acoplado comunicativamente ao sensor de posição (102), sendo o sistema de computação (134) configurado para:
    • - determinar a posição atual da ferramenta (26) em relação á estrutura de implemento (22) com base nos dados capturados pelo sensor de posição (102);
    • - determinar um volume atual da câmara de fluido (116) e do conduto de fluido (126) com base na posição atual determinada; e
    • - controlar o funcionamento da válvula (120) com base no volume atual determinado.
  2. SISTEMA (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, ao controlar o funcionamento da válvula (120), ο sistema de computação (134) é configurado para controlar o funcionamento da válvula (120) com base na posição atual determinada e no volume atual determinado.
  3. SISTEMA (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de que, ao controlar o funcionamento da válvula (120), o sistema de computação (134) é adicionalmente configurado para:
    determinar uma duração de abertura de válvula para ajustar uma pressão dentro da câmara de fluido (116) de uma pressão atual para outra pressão com base no volume atual determinado e na posição atual determinada; e
    controlar o funcionamento da válvula (120) de modo que a válvula (120) seja aberta ao longo da duração de abertura determinada da válvula.
  4. SISTEMA (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que, ao controlar o funcionamento da válvula (120), o sistema de computação (134) é adicionalmente configurado para controlar o funcionamento da válvula (120) de modo que a válvula (120) seja aberta continuamente ao longo da duração de abertura determinada da válvula de modo que a pressão dentro da câmara de fluido (116) seja alterada da pressão atual para outra pressão.
  5. SISTEMA (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por compreender ainda:
    um primeiro sensor de pressão (128) acoplado de forma comunicativa ao sistema de computação (134), sendo o primeiro sensor de pressão (128) configurado para capturar dados indicativos de uma primeira pressão do fluido fornecido à válvula (120);
    um segundo sensor de pressão (130) acoplado de forma comunicativa ao sistema de computação (134), sendo o segundo sensor de pressão (130) configurado para capturar dados indicativos de uma segunda pressão do fluido dentro da câmara de fluido (116) ou do conduto de fluido (126),
    em que, ao controlar o funcionamento da válvula (120), o sistema de computação (134) é adicionalmente configurado para:
    • - determinar a primeira e a segunda pressão com base nos dados capturados pelo primeiro e segundo sensores de pressão (128, 130), respectivamente; e
    • - controlar o funcionamento da válvula (120) com base na primeira e segunda pressões determinadas e no volume atual determinado.
  6. SISTEMA (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por compreender ainda:
    um sensor de temperatura (132) acoplado de forma comunicativa ao sistema de computação (134), sendo o sensor de temperatura (132) configurado para capturar dados indicativos de uma temperatura ambiente,
    em que, ao controlar o funcionamento da válvula (120), o sistema de computação (134) é adicionalmente configurado para:
    • - determinar a temperatura do fluido com base nos dados capturados pelo sensor de temperatura (132); e
    • - controlar o funcionamento da válvula (120) com base tanto na temperatura determinada do fluido quanto no volume atual determinado.
  7. SISTEMA (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que, ao controlar o funcionamento da válvula (120), o sistema de computação (134) é configurado para controlar o funcionamento da válvula (120) com base em um parâmetro de fluxo geométrico e no volume atual determinado.
  8. SISTEMA (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo sensor de posição (102) compreender um sensor rotativo (104) e uma ligação de sensor (106).
  9. SISTEMA (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fluido compreende ar.
  10. MÉTODO (300) PARA AJUSTAR A PRESSÃO DO ATUADOR (108) EM UM IMPLEMENTO AGRÍCOLA (10), em que o implemento agrícola (10) inclui uma estrutura (22), uma ferramenta (26) acoplada de forma ajustável à estrutura (22), um atuador acionado por fluido (108) configurado para ajustar uma posição da ferramenta (26) em relação à estrutura (22), o atuador acionado por fluido (108) definindo uma câmara de fluido (116), 0 sistema (10) compreendendo, ainda, uma válvula (120) configurada para controlar o fluxo de fluido para o atuador acionado por fluido (108) e um conduto de fluido (126) acoplado de forma fluida entre a válvula (120) e a câmara de fluido (116), sendo que o método (300) é caracterizado por:
    receber, com o sistema de computação (134), dados do sensor de posição indicativos de uma posição atual da ferramenta (26) em relação à estrutura (22).
    determinar, com o sistema de computação (134), a posição atual da ferramenta (26) em relação à estrutura (22) com base nos dados do sensor de posição recebidos;
    determinar, com o sistema de computação (134), um volume atual da câmara de fluido (116) e do conduto de fluido (126) com base na posição atual determinada da ferramenta (26); e
    controlar, com o sistema de computação (134), o funcionamento da válvula (120) com base no volume atual determinado.
  11. MÉTODO (300), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo controle do funcionamento da válvula (120) compreender: controlar com o sistema de computação (134) o funcionamento da válvula (120) com base tanto na posição atual determinada quanto no volume atual determinado.
  12. MÉTODO (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizado pelo controle do funcionamento da válvula (120) compreender;
    determinar, com o sistema de computação (134), uma duração de abertura de válvula para ajustar a pressão dentro da câmara de fluido (116) de uma pressão atual para outra pressão com base no volume atual determinado e na posição atual determinada; e
    controlar, com o sistema de computação (134), o funcionamento da válvula (120) de modo que a válvula (120) seja aberta ao longo da duração de abertura determinada da válvula.
  13. MÉTODO (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo controle do funcionamento da válvula (120) compreender, ainda, controlar, com o sistema de computação (134), o funcionamento da válvula (120) de modo que a válvula (120) seja aberta continuamente ao longo da duração de abertura da válvula determinada, de modo que a pressão seja ajustada da pressão atual para a outra pressão.
  14. MÉTODO (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo controle do funcionamento da válvula (120) compreender:
    receber, com o sistema de computação (134), os primeiros dados do sensor de pressão indicativos de uma primeira pressão do fluido fornecido à válvula (120);
    receber, com o sistema de computação (134), dados do segundo sensor de pressão indicativos de uma segunda pressão do fluido dentro da câmara de fluido (116) ou do conduto de fluido (126);
    determinar, com o sistema de computação (134), a primeira e a segunda pressões com base nos dados do primeiro e segundo sensores de pressão recebidos, respectivamente; e
    controlar, com o sistema de computação (134), o funcionamento da válvula (120) com base tanto na primeira e segunda pressões determinadas quanto no volume atual determinado.
  15. MÉTODO (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo controle do funcionamento da válvula (120) compreender:
    receber, com o sistema de computação (134), dados do sensor de temperatura indicativos de uma temperatura ambiente;
    determinar, com o sistema de computação (134), a temperatura do fluido com base nos dados do sensor de temperatura recebidos; e
    controlar, com o sistema de computação (134), o funcionamento da válvula (120) com base tanto na temperatura determinada do fluido quanto no volume atual determinado.
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