BR102022022071A2 - Sistemas para uma colheitadeira agrícola e método para colheita agrícola - Google Patents

Sistemas para uma colheitadeira agrícola e método para colheita agrícola Download PDF

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BR102022022071A2
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BR102022022071-9A
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Mauricio Blanco Infantini
João Augusto Marcolin Lucca
André Satoshi Seki
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CNH Industrial Brasil Ltda.
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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
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    • A01D34/01Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus
    • A01D34/412Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D45/00Harvesting of standing crops
    • A01D45/10Harvesting of standing crops of sugar cane

Abstract

SISTEMAS PARA UMA COLHEITADEIRA AGRÍCOLA E MÉTODO PARA COLHEITA AGRÍCOLA. Um sistema para uma colheitadeira agrícola (10) pode incluir um conjunto cortador de pontas (30) incluindo um disco de corte (32) configurado para cortar uma porção superior (Cup) de uma cultura. Um sistema sensor (37) incluindo um primeiro sensor (108) pode ser configurado para capturar dados da cultura associados à cultura. Um sistema de computação (202) é operacionalmente acoplado ao conjunto cortador de pontas (30) e ao sistema sensor (37). O sistema de computação (202) inclui um ou mais processadores (206) e uma ou mais mídias legíveis por computador não transitórias que armazenam coletivamente instruções que, quando executadas por um ou mais processadores (206), configuram o sistema de computação (202) para receber uma entrada relacionada a um deslocamento definido (Offsetdef); obtêm os dados da cultura (C) a partir do sistema sensor (37); determinam um alvo (39) da cultura (C) com base, pelo menos parcialmente, nos dados da cultura (C); e posicionam o disco de corte (32) em uma posição de corte (Cp) ao longo da cultura (C).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção refere-se geralmente a colheitadeiras agrícolas, tais como colheitadeiras de cana-de-açúcar e, mais particularmente, a sistemas e métodos para um conjunto cortador de pontas da colheitadeira agrícola.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] Normalmente, as colheitadeiras agrícolas incluem um conjunto de componentes de processamento para processar o material colhido. Por exemplo, dentro de uma colheitadeira de cana-de-açúcar, um conjunto cortador de pontas pode remover uma porção superior da cultura de cana-de- açúcar. Os caules (colmos) de cana-de-açúcar remanescentes podem então ser transportados através de um conjunto de rolos de alimentação para um conjunto picador que corta ou tritura os caules de cana-de-açúcar em pedaços ou toletes (por exemplo, pedaços de cana-de-açúcar de 15,24 centímetros (seis polegadas)). O material colhido processado e descarregado do conjunto picador é então direcionado como um fluxo de toletes e detritos para um extrator primário, dentro do qual os detritos transportados pelo ar (por exemplo, poeira, sujeira, folhas, etc.) são separados dos toletes de cana-de-açúcar. Os toletes separados/limpos então caem em um conjunto elevador para a entrega a um dispositivo de armazenamento externo.
[003] Durante a operação da colheitadeira, a quantidade de material colhido que pode ser entregue ao dispositivo de armazenamento externo é pelo menos parcialmente baseada na quantidade de caules cortados pelo conjunto cortador de pontas. Consequentemente, sistemas e métodos para monitorar o conjunto cortador de pontas seriam bem-vindos na tecnologia.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[004] Aspectos e vantagens da presente invenção serão apresentados em parte na descrição a seguir, ou podem ser óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos através da prática da presente invenção.
[005] Em alguns aspectos a presente invenção é direcionada a um sistema para uma colheitadeira agrícola. O sistema inclui um conjunto cortador de pontas incluindo um disco de corte configurado para cortar uma porção superior de uma cultura. Um sistema sensor inclui um primeiro sensor configurado para capturar dados da cultura associados à cultura. Um sistema de computação inclui um ou mais processadores e uma ou mais mídias legíveis por computador não transitórias que armazenam coletivamente instruções que, quando executadas por um ou mais processadores, configuram o sistema de computação para realizar operações. As operações incluem receber uma entrada relacionada a um deslocamento de compensação definido (Offsetdef), receber os dados de colheita do sistema sensor, determinar um alvo da cultura com base pelo menos parcialmente nos dados da cultura e posicionar o disco de corte em uma posição de corte ao longo da cultura, em que a posição de corte é o deslocamento definido abaixo do alvo.
[006] Em alguns aspectos, a presente invenção é direcionada a um método implementado por computador para colheita agrícola. O método pode incluir receber, de um dispositivo de entrada, uma entrada relacionada a um deslocamento definido. O método também pode incluir receber, de um sistema sensor, dados da cultura. O método inclui ainda determinar um alvo da cultura com base pelo menos em parte nos dados da cultura. Por fim, o método inclui posicionar um disco de corte em uma posição de corte ao longo da cultura, em que a posição de corte é o deslocamento definido abaixo do alvo.
[007] Em alguns aspectos a presente invenção é direcionada a um sistema para uma colheitadeira agrícola. O sistema inclui um conjunto cortador de pontas incluindo um disco de corte configurado para cortar uma porção superior de uma cultura. Um sistema sensor inclui um primeiro sensor configurado para capturar dados da cultura associados à cultura. Um sistema de computação inclui um ou mais processadores e uma ou mais mídias legíveis por computador não transitórias que armazenam coletivamente instruções que, quando executadas por um ou mais processadores, configuram o sistema de computação para realizar operações. As operações incluem receber uma entrada relacionada a um deslocamento definido, receber os dados da cultura a partir do sistema sensor, determinar uma altura máxima da cultura com base pelo menos parcialmente nos dados da cultura e posicionar o disco de corte em uma posição de corte ao longo da cultura, em que a posição de corte é o deslocamento definido abaixo da altura máxima.
[008] Estas e outras características, aspectos e vantagens da presente invenção serão mais bem compreendidos com referência à descrição e reivindicações a seguir. Os desenhos em anexo, que são incorporados e constituem uma parte deste relatório descritivo, ilustram exemplos de realização da invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[009] Uma descrição completa e capacitadora da presente invenção, incluindo o melhor modo da mesma, dirigida para um técnico no assunto, é apresentada no relatório descritivo, que faz referência às Figuras anexas, nas quais: A Figura 1 ilustra uma vista lateral simplificada de uma colheitadeira agrícola de acordo com aspectos da presente invenção; A Figura 2 ilustra uma vista lateral de uma porção da colheitadeira com um conjunto cortador de pontas dentro de um campo de acordo com aspectos da presente invenção; A Figura 3 ilustra uma vista esquemática de um sistema para uma operação de colheita de acordo com aspectos da presente invenção; A Figura 4 ilustra uma vista lateral do conjunto cortador de pontas de acordo com aspectos da presente invenção; A Figura 5 ilustra uma vista lateral do conjunto cortador de pontas de acordo com aspectos da presente invenção; A Figura 6 ilustra uma vista lateral de uma porção da colheitadeira com um conjunto cortador de pontas dentro de um campo de acordo com aspectos da presente invenção; e A Figura 7 é um diagrama de fluxo de um método para uma operação de colheita de acordo com aspectos da presente invenção.
[010] 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 invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[011] Agora será feita referência em detalhes às realizações da presente invenção, onde um ou mais exemplos de realizações estão ilustrados nas Figuras. Cada exemplo é fornecido a título de explicação da presente invenção, não como limitação da invenção. Na verdade, será evidente para aqueles versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem se afastar do escopo ou do espírito da invenção. Por exemplo, os recursos ilustrados ou descritos como parte podem ser usados com outra realização para produzir ainda um exemplo de realização adicional. Assim, é pretendido que a presente invenção cubra tais modificações e variações que vêm dentro do escopo das reivindicações anexas e suas equivalentes.
[012] Neste documento, termos relacionais, como primeiro e segundo, superior e inferior e similares, são usados apenas para distinguir uma entidade ou ação de outra entidade ou ação, sem necessariamente exigir ou implicar qualquer relacionamento ou ordem real entre essas entidades ou ações. Os termos “compreende”, “compreendendo” ou qualquer outra variação dos mesmos, destinam-se a abranger uma inclusão não exclusiva, de modo que um processo, método, artigo ou aparelho que compreende uma lista de elementos não inclua apenas esses elementos, mas pode incluir outros elementos não expressamente listados ou inerentes a tal processo, método, artigo ou aparelho. Um elemento precedido de “compreende... um” não exclui, sem mais restrições, a existência de elementos idênticos adicionais no processo, método, artigo ou aparelho que compõe o referido elemento.
[013] Conforme usado no presente documento, os termos “primeiro”, “segundo” e “terceiro” podem ser usados alternadamente para distinguir componentes diferentes e não se destinam a significar uma localização ou uma importância dos componentes individuais. Os termos “acoplado”, “fixo”, “ligado a” e semelhantes referem-se a acoplamento direto, fixação ou anexação, bem como o acoplamento, fixação ou anexação indireto por meio de um ou mais componentes ou recursos intermediários, a menos que seja de outra forma especificado na presente invenção. Os termos “a montante” e “a jusante” se referem à direção relativa em relação ao material colhido dentro de um circuito fluido. Por exemplo, “a montante” refere-se à direção a partir da qual um material colhido flui, e “a jusante” refere-se à direção para a qual o material colhido se move. O termo “seletivamente” refere-se à capacidade de um componente de operar em vários estados (por exemplo, um estado LIGADO e um estado DESLIGADO) com base no controle manual e/ou automático do componente.
[014] Além disso, qualquer arranjo de componentes para alcançar a mesma funcionalidade está efetivamente “associado” de forma que a funcionalidade seja alcançada. Portanto, quaisquer dois componentes aqui combinados para alcançar uma funcionalidade específica podem ser vistos como “associados” entre si, de modo que a funcionalidade desejada seja alcançada, independentemente de arquiteturas ou componentes intermediários. Da mesma forma, quaisquer dois componentes assim associados também podem ser vistos como sendo “operacionalmente conectados” ou “operacionalmente acoplados” um ao outro para alcançar a funcionalidade desejada, e quaisquer dois componentes capazes de serem associados também podem ser vistos como “operacionalmente acopláveis” entre si para obter a funcionalidade desejada. Alguns exemplos de ‘operacionalmente acopláveis’ incluem, mas não estão limitados a, fisicamente acopláveis, componentes de interação física, componentes interagíveis por meios sem fio, componentes de interação sem fio, componentes de interação lógica e/ou componentes interagíveis de maneira lógica.
[015] As formas singulares “um/uma” e “o/a” incluem referências no plural, a menos que o contexto indique claramente o contrário.
[016] A linguagem aproximada, conforme usada no presente documento ao longo de todo o relatório descritivo e reivindicações, é aplicada para modificar qualquer representação quantitativa que possa variar permissivelmente sem resultar em uma mudança na função básica à qual está relacionada. Consequentemente, um valor modificado por um termo ou termos, como “cerca de”, “aproximadamente”, “geralmente” e “substancialmente”, não deve ser limitado ao valor preciso especificado. Em pelo menos alguns casos, a linguagem aproximada pode corresponder à precisão de um instrumento para medir o valor ou à precisão dos métodos ou aparelhos para construir ou fabricar os componentes e/ou sistemas. Por exemplo, a linguagem aproximada pode se referir a estar dentro de uma margem de dez por cento.
[017] Conforme usado neste documento, uma “proporção de folhagem desejada” pode ser uma entrada que é definida por um operador e/ou qualquer dispositivo. Além disso, uma "proporção de folhagem atual" pode ser uma proporção de folhagem detectada do sistema enquanto o sistema está operando.
[018] Além disso, a tecnologia do presente pedido será descrita em relação a realizações exemplares. A palavra “exemplar” é usada no presente para significar “servindo como exemplo, exemplificação ou ilustração”. Qualquer realização descrita na presente invenção como “exemplar” não deve necessariamente ser interpretada como preferida ou vantajosa em relação a outras realizações. Além disso, a menos que especificamente identificado de outra forma, todas as realizações aqui descritas serão consideradas exemplares.
[019] Conforme usado no presente documento, o termo “e/ou”, quando usado em uma lista de dois ou mais itens, significa que qualquer um dos itens listados pode ser utilizado sozinho, ou qualquer combinação de dois ou mais dos itens listados pode ser utilizada. Por exemplo, se uma composição ou montagem é descrita como contendo componentes A, B e/ou C, a composição ou montagem pode conter A sozinho; B sozinho; C sozinho; A e B em combinação; A e C em combinação; B e C em combinação; ou A, B e C em combinação.
[020] Em geral, a presente invenção é direcionada a sistemas e métodos para colheitadeiras agrícolas. O sistema pode incluir um conjunto cortador de pontas incluindo um disco de corte configurado para cortar uma porção superior de uma cultura de cana-de-açúcar. Os caules de cana-de-açúcar remanescentes podem então ser transportados através de um conjunto de rolos de alimentação para um conjunto picador que corta ou tritura os caules de cana- de-açúcar em pedaços ou ‘toletes’ (por exemplo, pedaços de cana-de-açúcar de 15,24 centímetros (seis polegadas)). O material colhido processado descarregado do conjunto picador é então direcionado como um fluxo de toletes e detritos para um extrator primário, dentro do qual os detritos transportados pelo ar (por exemplo, poeira, sujeira, folhas, etc.) são separados dos toletes de cana- de-açúcar.
[021] Um sistema sensor inclui um primeiro sensor configurado para capturar dados da cultura associados à cultura. Em alguns casos, o primeiro sensor é um sensor baseado em visão. Nesses casos, os dados da cultura são dados de imagem.
[022] Um sistema de computação inclui um ou mais processadores e uma ou mais mídias legíveis por computador não transitórias que armazenam coletivamente instruções que, quando executadas por um ou mais processadores, configuram o sistema de computação para realizar operações. As operações podem incluir receber uma entrada relacionada a um deslocamento definido e receber os dados da cultura a partir do sistema sensor. As operações também podem incluir a determinação de um alvo da cultura com base, pelo menos parcialmente, nos dados da cultura. Em alguns casos, o alvo é uma altura máxima da cultura. As operações podem incluir ainda o posicionamento do disco de corte em uma posição de corte ao longo da cultura, em que a posição de corte é igual ao deslocamento definido abaixo do alvo. Como tal, as porções superiores da cultura podem ser geralmente removidas uniformemente com base em um deslocamento a partir do alvo (por exemplo, a altura máxima da cultura). Em tais casos, o conjunto cortador de pontas pode remover a porção geralmente não colhível da cultura sem ter que capturar dados de uma região de transição entre a porção superior e o caule, que pode ter visibilidade mínima ou nenhuma durante uma operação de colheita.
[023] Com referência agora aos desenhos, a Figura 1 ilustra uma vista lateral de uma colheitadeira agrícola 10 de acordo com aspectos da presente invenção. Como mostrado, a colheitadeira 10 é configurada como uma colheitadeira de cana-de-açúcar. A cana-de-açúcar pode incluir uma porção superior que inclui uma ou mais folhas e um caule Cs abaixo da porção superior Cup■ Deve-se levar em consideração que, em outras realizações, a colheitadeira 10 pode corresponder a qualquer outra colheitadeira agrícola adequada capaz de colher qualquer outra cultura sem se afastar dos ensinamentos aqui fornecidos.
[024] Como mostrado na Figura 1, a colheitadeira 10 pode incluir uma estrutura 12, um par de rodas dianteiras 14, um par de rodas traseiras 16, e uma cabine do operador 18. A colheitadeira 10 também pode incluir uma fonte de energia 20 (por exemplo, um motor montado na estrutura 12) que aciona um ou ambos os pares de rodas 14, 16 através de um conjunto de transmissão 22 (por exemplo, uma transmissão) para atravessar um campo 24. Alternativamente, a colheitadeira 10 pode ser uma colheitadeira acionada por esteira e, assim, pode incluir esteiras acionadas pela fonte de energia 20 ao invés das rodas ilustradas 14, 16. A fonte de energia 20 também pode acionar uma bomba de fluido hidráulico 26 para alimentar vários componentes da colheitadeira 10, incluindo o conjunto de transmissão 22.
[025] A colheitadeira 10 também pode incluir um sistema de processamento de material colhido 28 incorporando vários componentes, conjuntos e/ou subconjuntos da colheitadeira 10 para cortar, processar, limpar e descarregar cana-de-açúcar à medida que o caule Cs é colhido a partir de um campo agrícola 24. Por exemplo, o sistema de processamento de material colhido 28 pode incluir um conjunto cortador de pontas 30 posicionado na porção da extremidade frontal da colheitadeira 10 para interceptar a cana-de-açúcar à medida que a colheitadeira 10 se desloca para frente. Como mostrado, o conjunto cortador de pontas 30 pode incluir um disco de coleta 32 e/ou um disco de corte 34. O disco de coleta 32 pode ser configurado para reunir os caules Cs de cana-de-açúcar de modo que o disco de corte 34 pode ser usado para cortar uma porção superior Cup de cada caule Cs. A altura do conjunto cortador de pontas 30 pode ser ajustável, que pode ser levantado e abaixado por um conjunto de ajuste 35 que pode ser alimentado hidraulicamente pela bomba de fluido hidráulico 26 e/ou por qualquer outra maneira (por exemplo, energia elétrica, energia mecânica; ajustado manualmente, etc.). Em alguns exemplos, o conjunto de ajuste 35 pode incluir um par de braços 36 para ajustar uma altura do conjunto cortador de pontas. Adicionalmente ou alternativamente, o conjunto de ajuste 35 pode permitir que os braços 36 e o conjunto cortador de pontas 30 girem em relação à estrutura 12 da colheitadeira 10 e/ou que o conjunto cortador de pontas 30 gire em relação aos braços 36.
[026] O sistema de processamento de material colhido 28 pode incluir um sistema sensor 37 que é configurado para capturar dados associados à cultura C. Com base nos dados, o conjunto de ajuste 35 pode alterar a altura do conjunto cortador de pontas 30. Por exemplo, em alguns casos, o sistema sensor 37 pode capturar dados indicativos de um alvo 39 (por exemplo, altura máxima) da cultura C. Com base na posição do alvo 39 da cultura C, o conjunto de ajuste 35 pode alterar a altura do conjunto cortador de pontas 30 de modo que uma porção superior geralmente comum Cup da altura possa ser removida de cada uma das culturas C colhidas pela colheitadeira 10.
[027] O sistema de processamento de material colhido 28 pode incluir ainda um divisor de material colhido 38. Em geral, o divisor de material colhido 38 pode incluir um ou mais rolos de alimentação em espiral 40. Cada rolo de alimentação 40 pode incluir uma sapata de solo 42 em sua porção de extremidade inferior para auxiliar o divisor de material colhido 38 na coleta dos caules Cs de cana-de-açúcar para colheita.
[028] Além disso, conforme exibido na Figura 1, o sistema de processamento de material colhido 28 pode incluir um rolo tombador 44 posicionado perto das rodas frontais 14 e um rolo com projeções (aletas) 46 posicionado atrás do rolo tombador 44. À medida que o rolo tombador 44 gira, os caules de cana-de-açúcar Cs que são colhidos são derrubados à medida que o divisor de material 38 reúne os caules Cs a partir do campo agrícola 24. Conforme exibido na Figura 1, o rolo com projeções 46 pode incluir uma série de aletas 48 montadas intermitentemente que auxiliam a forçar os caules Cs de cana-de-açúcar para baixo. À medida que o rolo com projeções 46 gira durante a colheita, os caules Cs de cana-de-açúcar que foram derrubados pelo rolo tombador 44 são separados e adicionalmente derrubados pelo rolo com projeções 46 à medida que a colheitadeira 10 continua a mover-se na direção frontal em relação ao campo 24.
[029] Referindo-se ainda à Figura 1, o sistema de processamento de material colhido 28 da colheitadeira 10 também pode incluir um conjunto cortador de base 50 posicionado atrás do rolo com projeções 46. O conjunto cortador de base 50 pode incluir lâminas para cortar os caules de cana-de-açúcar Cs à medida que a cana-de-açúcar está sendo colhida. As lâminas, que podem estar localizadas em uma seção periférica do conjunto cortador de base 50, podem ser giradas por um circuito hidráulico. Além disso, em várias realizações, as lâminas podem ser inclinadas para baixo para cortar a base da cana-de- açúcar à medida que a cana-de-açúcar é derrubada pelo rolo com projeções 46.
[030] Além disso, o sistema de processamento de material colhido 28 pode incluir um conjunto de rolos de alimentação 52 localizado a jusante do conjunto cortador de base 50 para mover os caules cortados Cs de cana-de- açúcar a partir do conjunto de cortador de base 50 ao longo do caminho do sistema de processamento de material colhido 28. Como mostrado na Figura 1, o conjunto de rolos de alimentação 52 pode incluir uma série de rolos inferiores 54 e uma série de rolos superiores 56 opostos. Os vários rolos inferiores e superiores 54, 56 podem ser usados para apertar a cana-de-açúcar colhida durante o transporte. À medida que a cana-de-açúcar é transportada através do conjunto de rolos de alimentação 52, detritos (por exemplo, rochas, sujeira e/ou semelhantes) podem cair através dos rolos inferiores 54 sobre o campo 24
[031] Além disso, o sistema de processamento de material colhido 28 pode incluir um conjunto picador 50 localizado na seção da extremidade a jusante do conjunto de rolo de alimentação 52 (por exemplo, ao lado do rolo inferior 54 mais atrás e rolo superior 56 mais atrás). De forma geral, o conjunto picador 58 pode ser utilizado para cortar ou picar os caules de cana-de-açúcar Cs cortados em pedaços ou “toletes” 60 que podem ter comprimento de, por exemplo, 15,24 centímetros (seis polegadas). Os toletes 60 podem ser impulsionados em direção a um conjunto elevador 62 do sistema de processamento de material colhido 28 para entregar a um receptor externo ou dispositivo de armazenamento.
[032] Os pedaços de detritos 64 (por exemplo, pó, poeira, folhas etc.) separados dos toletes 60 de cana-de-açúcar podem ser expelidos da colheitadeira 10 através de um extrator primário 66 do sistema de processamento de material colhido 28, que pode estar localizado atrás do conjunto picador 58 e é orientado para direcionar os detritos 64 para fora da colheitadeira 10. Além disso, um ventilador extrator 56 pode ser montado dentro de um compartimento extrator 70 do extrator primário 66 para gerar força de sucção ou vácuo suficiente para forçar os detritos através do extrator primário 66. Os toletes 60 separados ou limpos, que podem ser mais pesados que os detritos 64 expelidos através do extrator 54, pode então cair para baixo no conjunto elevador 62.
[033] Como mostrado na Figura 1, o conjunto elevador 62 pode incluir um compartimento de elevador 72 e um elevador 74 estendendo-se para dentro do compartimento de elevador 72 entre uma porção de extremidade proximal inferior 76 e uma porção de extremidade distal superior 78. Em alguns exemplos, o elevador 74 pode incluir uma corrente fechada (em loop) 80 e uma e uma série de taliscas ou pás 68 fixadas e espaçadas à corrente 80. As pás 82 podem ser configuradas para segurar os toletes de cana-de-açúcar 60 no elevador 74 à medida que os toletes de cana-de-açúcar 60 são elevados ao longo de um vão superior do elevador 74 definido entre suas porções de extremidade proximal e distal 76, 78. Além disso, o elevador 74 pode incluir rodas dentadas inferior e superior 84, 86, posicionadas nas suas extremidades proximal e distai 76, 78, respectivamente. Conforme exibido na Figura 1, um motor de elevador 88 pode ser acoplado a uma das rodas dentadas (por exemplo, a roda dentada superior 86) para conduzir a corrente 80, de forma a permitir que a corrente 80 e as pás 82 se desloquem em um circuito sem fim entre as extremidades proximal e distai 76, 78 do elevador 74.
[034] Além disso, em algumas realizações, pedaços de detritos 64 (por exemplo, pó, poeira, folhas etc.) separados dos toletes 60 de cana-de- açúcar elevados podem ser expelidos da colheitadeira 10 através de um extrator secundário 90 do sistema de processamento de material colhido 28 acoplado à extremidade traseira do compartimento do elevador 72. Por exemplo, os detritos 64 expelidos pelo extrator secundário 90 podem ser detritos 64 remanescentes após os toletes 60 serem limpos e os detritos 64 expelidos pelo extrator primário 66. Conforme mostrado na Figura 1, o extrator secundário 90 pode estar localizado adjacente à porção de extremidade distai 78 do elevador 74 e pode ser orientado para direcionar os detritos 64 para fora da colheitadeira 10. Além disso, um ventilador extrator 92 pode ser montado na base do extrator secundário 90 para gerar uma força de sucção ou vácuo suficiente para forçar os detritos 64 através do extrator secundário 90. Os toletes limpos e separados 60, mais pesados que os detritos 64 expelidos através do extrator primário 66, podem então cair da porção de extremidade distai 78 do elevador 74. Em alguns casos, os toletes 60 podem cair em uma abertura de descarga do elevador 94 definido pelo conjunto elevador 62 em um dispositivo de armazenamento externo, tal como um carrinho de toletes de cana-de-açúcar.
[035] Durante a operação, a colheitadeira 10 atravessa o campo agrícola 24 para colher cana-de-açúcar e recebe dados relacionados a um alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) da cultura C que se aproxima. Com base pelo menos parcialmente no alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) (e/ou qualquer outra entrada), a altura do conjunto cortador de pontas 30 é ajustada através do conjunto de ajuste 35 com base em um deslocamento definido do alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima). Com o conjunto cortador de pontas 30 posicionado em uma posição definida com base no deslocamento definido a partir do alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima), o disco de coleta 32 no conjunto cortador de pontas 30 pode funcionar coletando os caules de cana-de- açúcar Cs à medida que a colheitadeira 10 avança pelo campo 24, enquanto o disco de corte 34 separa as porções Cup da cultura de cana-de-açúcar C para descarte. À medida que os caules Cs entram no divisor de material colhido 38, as sapatas de solo 42 podem definir a largura de operação para determinar a quantidade de cana-de-açúcar que entra na garganta da colheitadeira 10. Os rolos de alimentação em espiral 40 em seguida, junta os caules Cs na garganta para permitir que o rolo tombador 44 dobre os caules Cs para baixo em conjunto com a ação do rolo com projeções 46. Uma vez que os caules Cs são inclinados para baixo como mostrado na Figura 1, o conjunto cortador de base 50 pode então cortar a base dos caules Cs a partir do campo 24. Os caules Cs cortados são então, pelo movimento da colheitadeira 10, direcionados para o conjunto de rolos de alimentação 52.
[036] Os caules de cana-de-açúcar Cs cortados são transportados para trás pelos rolos inferiores e superiores 54, 56, que comprimem os caules Cs, tornando-os mais uniformes, e sacode os detritos soltos 64 para passar pelos rolos inferiores 54 e chegar ao campo 24. Na porção da extremidade a jusante do conjunto de rolos de alimentação 52, o conjunto picador 58 corta ou pica os caules de cana-de-açúcar Cs comprimidos em pedaços ou toletes 60 (por exemplo, pedaços de 15,24 centímetros (seis polegadas)). O material colhido processado descarregado do conjunto picador 58 é então direcionado como um fluxo de toletes 60 e detritos 64 para o extrator primário 66. Os detritos transportados pelo ar 64 (por exemplo, poeira, sujeira, folhas, etc.) separados dos toletes 60 são então extraídos através do extrator primário 66 utilizando a sucção criada pelo ventilador extrator 68. Os lingotes 60 separados/limpos podem então ser dirigidos para uma tremonha de elevador 96 para dentro do conjunto de elevador 62 e deslocar-se para cima através do elevador 74 desde a sua porção de extremidade proximal 76 até à sua porção de extremidade distai 78. Uma vez que os toletes 60 atingem a porção de extremidade distai 78 do elevador 74, os toletes 60 caem através da abertura de descarga do elevador 94 para um dispositivo de armazenamento externo. Se fornecido, o extrator secundário 90 (com auxilio do ventilador extrator 92) sopra lixo/detritos 64 da colheitadeira 10, semelhante ao extrator primário 66.
[037] Com referência agora à Figura 2, uma vista lateral de uma porção da colheitadeira 10 dentro de um campo 24 é ilustrada de acordo com aspectos da presente invenção. Como mostrado na Figura 2, o conjunto cortador de pontas 30 pode incluir uma estrutura 100 e um defletor 102. O conjunto cortador de pontas pode incluir ainda um par de discos de coleta 32 e/ou um disco de corte 34 posicionado em um lado oposto do defletor 102 da cabine 18 da colheitadeira 10. O disco de coleta 32 pode ser configurado para reunir os caules Cs de cana-de-açúcar de modo que o disco de corte 34 pode ser usado para cortar uma porção superior Cup de cada caule Cs. Conforme ilustrado, cada par de discos de coleta 32 e/ou um disco de corte 34 pode ser operacionalmente acoplado a um dispositivo de acionamento 104, tal como um motor, que pode ser alimentado hidraulicamente, alimentado pneumaticamente, alimentado eletricamente e/ou alimentado por qualquer outra fonte. Cada par de discos de coleta 32 e/ou o um disco de corte 34 podem ser acoplados respectivamente a dispositivos de acionamento 104 independentes. Alternativamente, qualquer par de discos de coleta 32 e/ou um disco de corte 34 pode compartilhar um dispositivo de acionamento 104 comum.
[038] O conjunto cortador de pontas 30 pode ser operacionalmente acoplado com as partes restantes da colheitadeira 10, como a estrutura 12, através de um conjunto de ajuste 35. O conjunto de ajuste 35 pode incluir um ou mais braços 36 e um sistema atuador 106. O sistema atuador 106 pode ser alimentado hidraulicamente, alimentado pneumaticamente, alimentado eletricamente e/ou alimentado através de qualquer outra fonte para mover o conjunto cortador de pontas 30 entre uma pluralidade de posições em relação ao campo 24.
[039] O conjunto cortador de pontas 30 pode incluir ainda o sistema sensor 37. O sistema de sensor 37 pode incluir um ou mais sensores 108 que podem ser operacionalmente acoplados com o conjunto cortador de pontas 30, o conjunto de ajuste 35 e/ou qualquer outro componente da colheitadeira 10 (por exemplo, a cabine 18 da colheitadeira 10). Em geral, o sistema sensor 37 pode ser configurado para capturar dados associados à operação de um ou mais componentes da colheitadeira 10 e/ou dados da cultura associados ao campo 24 ao redor do veículo. Por exemplo, o sistema sensor 37 pode incluir um ou mais sensores 108 que capturam dados da cultura relacionados com as culturas C a serem colhidas. Em alguns casos, os dados da cultura relacionados às culturas colhidas C podem incluir um tipo de cultura C a ser colhida, um alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) das culturas C, a localização/posição das culturas C el ou qualquer outra informação.
[040] Em alguns exemplos, um ou mais sensores 108 podem ser baseados em visão ou baseados em ondas (por exemplo, câmeras/imageadores, sensores de radar, sensores de ultrassom, dispositivos LIDAR, etc.). Por exemplo, como mostrado na Figura 2, um sensor baseado em visão voltado para frente pode ser instalado no conjunto cortador de pontas 30 com um campo de visão 110 direcionado na frente do conjunto superior para permitir que imagens ou outros dados baseados em visão sejam capturados e forneçam uma indicação da próximo altura do material a ser colhido dentro do campo 24. Adicionalmente ou alternativamente, como mostrado na Figura 2, um sensor baseado em visão pode ser instalado na cabine 18 com um campo de visão 110 direcionado para frente e/ou lateralmente para fora da cabine 18 para permitir que imagens ou outros dados baseados em visão sejam capturados que indicam a próxima altura do material colhido dentro do campo 24 e/ou uma altura do solo de uma porção de um campo 24 que foi colhido.
[041] Adicionalmente ou alternativamente, o sistema sensor 37 pode incluir um ou mais sensores 108 que são configurados para capturar dados relacionados à operação associados às condições de operação do conjunto cortador de pontas 30. As condições de operação podem incluir um status operacional do par de discos de coleta 32 e/ou um disco de corte 34, uma altura do disco de corte 34, um ângulo de inclinação do conjunto cortador de pontas 30 em relação ao campo 24 e/ou a estrutura 12 da colheitadeira 10 e/ou qualquer outra condição de operação.
[042] Em alguns casos, o sensor 108 pode ser configurado como um sensor de pressão que pode fornecer dados indicativos de uma pressão com um ou mais dos motores, indicando assim uma condição de operação do disco de coleta 32 e/ou disco de corte 34 operacionalmente acoplado ao motor. Adicionalmente ou alternativamente, os sensores 108 podem ser configurados como um sensor de posição usado para monitorar uma posição dos braços 36 e/ou um componente do conjunto cortador de pontas 30.
[043] O conjunto cortador de pontas 30, o conjunto de ajuste 35 e/ou o sistema sensor 37 podem ser operacionalmente acoplados a um sistema de computação 202. O sistema de computação 202 pode ser adicionalmente configurado para receber uma entrada relacionada a um deslocamento definido. O deslocamento definido pode ser uma altura definida da porção superior Cup da cultura a ser colhida C que deve ser separada dos caules Cs remanescentes.
[044] Em operação, o sistema sensor 37 pode capturar dados da cultura relacionados a um alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) de uma cultura C a ser colhida. Por sua vez, o sistema de computação 202 pode determinar uma posição de corte do disco de corte 34 para separar uma porção superior Cup da cultura C possuindo uma altura que é igual ao deslocamento definido. O sistema de computação 202, com base na posição de corte determinada, pode ativar o conjunto de ajuste 35 para definir uma altura do disco de corte 34 na posição de corte. À medida que a colheitadeira 10 se move pelo campo 24, o alvo 39 das culturas subsequentes C a serem colhidas é determinado com base nos dados da cultura, que são então usados para alterar a posição do disco de corte 34, tal como quando o alvo 39 de uma cultura C subsequente a ser colhida varia a partir da cultura C previamente colhida. O movimento do disco de corte 34 pode ser geralmente igual à diferença na altura alvo da cultura C anterior para a cultura C subsequente. Assim, em alguns casos, a porção superior cortada Cup de cada cultura C colhida pode estar dentro de um intervalo definido enquanto a altura de cada caule Cs pode variar a partir de um ou mais caules Cs diferentes.
[045] Com referência agora à Figura 3, uma vista esquemática das realizações de um sistema 200 é ilustrada de acordo com aspectos da presente invenção. Em geral, o sistema 200 será descrito neste documento com referência à colheitadeira 10 descrita acima com referência às Figuras 1 e 2. No entanto, deve ser levado em consideração que o sistema divulgado 200 pode geralmente ser utilizado com colheitadeiras possuindo qualquer configuração de colheitadeira adequada.
[046] Em várias realizações, o sistema 200 pode incluir um sistema de computação 202 e vários outros componentes configurados para serem acoplados de forma comunicativa e/ou controlados pelo sistema de computação 202, tal como vários dispositivos de entrada 204 e/ou vários componentes da colheitadeira 10. Em algumas realizações, o sistema de computação 202 pode operar para determinar um alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) de uma cultura a ser colhida com base, pelo menos em parte, em dados da cultura capturados por um ou mais sensores 108 e, adicionalmente, para iniciar uma ou mais ações de controle associadas a uma colheitadeira 10, como alterando a altura de um conjunto cortador de pontas 30 com base em um deslocamento definido a partir do alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima). Em vários casos, o sistema de computação 202 é fisicamente acoplado à colheitadeira 10. Em outras realizações, o sistema de computação 202 não está fisicamente acoplado à colheitadeira 10 (por exemplo, o sistema de computação 202 pode estar localizado remotamente da colheitadeira 10) e, em vez disso, pode se comunicar com a colheitadeira 10 por uma rede sem fio.
[047] Em geral, o sistema de computação 202 pode corresponder a qualquer dispositivo baseado em processador adequado, tal como um dispositivo de computação ou qualquer combinação de dispositivos de computação. Assim, como mostrado na Figura 3, o sistema de computação 202 pode geralmente incluir um ou mais processadores 206 e dispositivos de memória associados 208 configurados para executar uma variedade de funções implementadas por computador (por exemplo, realizar os métodos, etapas, algoritmos, cálculos e semelhantes divulgados na presente invenção). 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 controlador lógico programável (PLC), um circuito integrado de aplicação específica e outros circuitos programáveis. Além disso, a memória 208 pode, em geral, incluir elemento(s) de memória incluindo, mas não se limitando a, um meio legível por computador (por exemplo, memória de acesso aleatório (RAM)), 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. Tal memória 208 pode geralmente ser configurada para armazenar informações acessíveis ao(s) processador(es) 206, incluindo dados 210 que podem ser recuperados, manipulados, criados e/ou armazenados pelo(s) processador(es) 206 e instruções 212 que podem ser executadas pelo(s) processador(es) 206.
[048] Em várias realizações, os dados 210 podem ser armazenados em um ou mais bancos de dados. Por exemplo, a memória 208 pode incluir um banco de dados de entrada 214 para armazenar dados de entrada recebidos do(s) dispositivo(s) de entrada 204. Em alguns exemplos, os dispositivos de entrada 204 podem incluir os sistemas sensores 37, um ou mais dispositivo(s) de posicionamento 216 para gerar dados de posição associados à localização da colheitadeira 10, uma ou mais interface(s) de usuário 218 para permitir entradas do operador a ser fornecido ao sistema de computação 202 (por exemplo, botões, manípulos, alavancas, joysticks, telas sensíveis ao toque e/ou semelhantes), uma ou mais outras fontes de dados internas 220 associadas à colheitadeira 10 (por exemplo, outros dispositivos, bancos de dados, etc.), uma ou mais fontes de dados externas 222 (por exemplo, um dispositivo de computação remoto ou servidor, incluindo, por exemplo, um sistema de computação de aprendizado de máquina 202) e/ou qualquer outro dispositivo de entrada adequado. Os dados recebidos do(s) dispositivo(s) de entrada 204 podem, por exemplo, ser armazenados no banco de dados de entrada 214 para processamento e/ou análise subsequente.
[049] Deve-se levar em consideração que as interfaces de utilizador 218 além de serem consideradas dispositivos de entrada 204 que permitem a um operador fornecer entradas ao sistema de computação 202, elas também podem funcionar como um dispositivo de saída. Por exemplo, as interfaces de usuário 218 podem ser configuradas para permitir que o sistema de computação 202 forneça um feedbackao operador (por exemplo, um feedbackvisual por meio de um monitor ou outro dispositivo de apresentação, um feedbackde áudio por meio de um alto-falante ou outro dispositivo de saída de áudio e/ou similares).
[050] Como mostrado na Figura 3, a memória 208 também pode incluir um banco de dados relacionado à cultura 224 para armazenar informações ou dados associados às culturas a serem colhidas e/ou ao campo 24. Por exemplo, como indicado acima, com base nos dados da cultura recebidos do(s) dispositivo(s) de entrada 204, o sistema de computação 202 pode ser configurado para estimar ou calcular um tipo de cultura a ser colhida, um alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) das culturas, a localização/posição das culturas e/ou qualquer outra informação. Os dados da cultura podem então ser armazenados dentro do banco de dados relacionado a cultura 224 para processamento e/ou análise subsequente.
[051] Além disso, como mostrado na Figura 3, a memória 208 pode incluir um banco de dados relacionado à operação 226 para armazenar informações ou dados associados ao(s) parâmetro(s) relacionado(s) à colheita para a colheitadeira 10. Por exemplo, como indicado acima, com base nos dados de entrada recebidos do(s) dispositivo(s) de entrada 204, o sistema de computação 202 pode ser configurado para estimar ou calcular uma posição do conjunto cortador de pontas 30 de modo que o disco de corte 34 seja posicionado na posição de corte, que é a distância do alvo 39 que é igual ao deslocamento definido a partir do alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) da cultura a ser colhida. A posição do conjunto cortador de pontas 30 pode então ser armazenada dentro do banco de dados relacionado à operação 226 para processamento e/ou análise subsequente.
[052] Além disso, em várias realizações, a memória 208 também pode incluir um banco de dados de localização 228 armazenando informações de localização sobre a colheitadeira 10 e/ou informações sobre o campo 24 sendo processado (por exemplo, um mapa de campo). Tal banco de dados de localização 228 pode, por exemplo, corresponder a um banco de dados separado ou pode fazer parte do banco de dados de entrada 214. Como mostrado na Figura 3, o sistema de computação 202 pode ser acoplado de forma comunicativa ao(s) dispositivo(s) de posicionamento 216 instalado(s) na colheitadeira 10 ou dentro dela. Por exemplo, em algumas realizações, o(s) dispositivo(s) de posicionamento 216 pode(m) ser configurado(s) para determinar a localização exata da colheitadeira 10 usando um sistema de posição e navegação por satélite (por exemplo, um GPS, um sistema de posicionamento Galileo, sistema de navegação global por satélite (GLONASS), sistema de navegação e posicionamento por satélite BeiDou e/ou semelhantes). Em tal realização, a localização determinada pelo(s) dispositivo(s) de posicionamento 216 pode ser transmitida para o sistema de computação 202 (por exemplo, na forma de coordenadas) e subsequentemente armazenada no banco de dados de localização 228 para processamento e/ou análise subsequente.
[053] Adicionalmente, em várias realizações, os dados de localização armazenados no banco de dados de localização 228 também podem ser correlacionados com todos ou uma parte dos dados de entrada armazenados no banco de dados de entrada 214. Por exemplo, em algumas realizações, as coordenadas de localização derivadas do(s) dispositivo(s) de posicionamento 216 e os dados recebidos dos dispositivos de entrada 204 podem ser ambos marcados com uma marca temporal (timestamp). Em tal realização, os dados com marca temporal podem permitir que os dados recebidos dos dispositivos de entrada 204 sejam combinados ou correlacionados a um conjunto correspondente de coordenadas de localização recebidas do(s) dispositivo(s) de posicionamento 216, permitindo assim a localização precisa da porção do campo 24 associada aos dados de entrada a serem conhecidos (ou pelo menos capazes de cálculo) pelo sistema de computação 202.
[054] Além disso, combinando os dados de entrada com um conjunto correspondente de coordenadas de localização, o sistema de computação 202 também pode ser configurado para gerar ou atualizar um mapa de campo correspondente associado ao campo 24 sendo processado. Por exemplo, em casos em que o sistema de computação 202 já inclui um mapa de campo armazenado em sua memória 208 que inclui coordenadas de localização associadas a vários pontos ao longo do campo 24, os dados de entrada recebidos dos dispositivos de entrada 204 podem ser mapeados ou correlacionados a uma determinada localização dentro do mapa de campo. Alternativamente, com base nos dados de localização e nos dados de imagem associados, o sistema de computação 202 pode ser configurado para gerar um mapa de campo para o campo 24 que inclui os dados de entrada geolocalizados associados ao mesmo.
[055] Referindo-se ainda à Figura 3, em várias realizações, as instruções 212 armazenadas na memória 208 do sistema de computação 202 podem ser executadas pelo(s) processador(es) 206 para implementar um módulo de análise de dados 230. Em geral, o módulo de análise de dados 230 pode ser configurado para analisar os dados da cultura (por exemplo, um conjunto de dados da cultura recebidos em um determinado momento ou dentro de um determinado período de tempo ou um subconjunto dos dados da cultura, que podem ser determinados através de um método de pré-processamento) para determinar o alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) das culturas usando qualquer algoritmo. Em alguns casos, o módulo de análise de dados 230 pode operar cooperativamente com ou alavancar um modelo aprendido por máquina 232 para analisar os dados da cultura 224 para determinar o alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) das culturas. Em algumas realizações, pode ser utilizado um algoritmo baseado em cores que se baseia em diferenças de cores para determinar um alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) da cultura. Em outras realizações, o modelo pode incluir um algoritmo que identifica as diferenças na refletividade ou absorção espectral entre a porção superior Cup da cultura e os caules Cs contidos nos dados.
[056] Adicionalmente ou alternativamente, o módulo de análise de dados 230 pode ser configurado para analisar os dados relacionados à operação (por exemplo, um conjunto de dados relacionados à operação recebida em um determinado momento ou dentro de um determinado período de tempo ou um subconjunto dos dados relacionados à operação, que pode ser determinado através de um método de pré-processamento) para determinar a posição do disco de corte 34 usando qualquer algoritmo. Em alguns casos, o módulo de análise de dados 230 pode operar de maneira cooperativa com, ou de outra forma alavancar, um modelo aprendido por máquina 232 para analisar os dados relacionados à operação 226 para determinar a posição do disco de corte 34.
[057] Referindo-se ainda à Figura 3, as instruções 212 armazenadas na memória 208 do sistema de computação 202 podem ser executadas pelo(s) processador(es) 206 para implementar um módulo de controle 234. O módulo de controle 234 pode ser configurado para ajustar a posição do disco de corte 34 quando a posição do disco de corte 34 é variada a partir de uma posição de corte pelo controle de um ou mais componentes do conjunto de ajuste 35. Em geral, a posição de corte é definida como uma posição ao longo da cultura que é um deslocamento definido abaixo do alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) da cultura. Assim, o sistema pode detectar um alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) da cultura processada e ajustar de forma reativa uma posição do conjunto cortador de pontas 30 de modo que uma porção superior Cup geralmente comum seja separada da cultura.
[058] Além disso, como mostrado na Figura 3, o sistema de computação 202 também pode incluir uma interface de comunicação 236 para se comunicar com qualquer um dos vários outros componentes do sistema aqui descritos. Por exemplo, um ou mais links ou interfaces de comunicação (por exemplo, um ou mais barramentos de dados e/ou conexões sem fio) podem ser fornecidos entre a interface de comunicação 236 e o(s) dispositivo(s) de entrada 204 para permitir a transmissão de dados a partir do(s) dispositivo(s) de entrada 204 para ser recebido pelo sistema de computação 202. Adicionalmente, como mostrado na Figura 3, um ou mais links ou interfaces de comunicação (por exemplo, um ou mais barramentos de dados e/ou conexões sem fio) podem ser fornecidos entre a interface de comunicação 236 e um ou mais componentes eletronicamente controlados da colheitadeira 10 para permitir que o sistema de computação 202 controle a operação de tais componentes do sistema.
[059] Com referência agora às Figuras 4 e 5, em vários exemplos, um sensor 108 pode ser instalado no conjunto cortador de pontas 30 (e/ou qualquer outro local da colheitadeira 10) para capturar dados da cultura. Conforme fornecido neste documento, o sensor 108 pode ser configurado para capturar dados baseados em visão da cultura C a ser colhida (e/ou porções previamente colhidas do campo 24). Com base nos dados da cultura capturados, uma posição do disco de corte 34 do conjunto cortador de pontas 30 pode ser alterada para remover uma porção superior Cup da cultura C.
[060] Conforme ilustrado, o sensor 108 pode ser montado no defletor 102, um compartimento 120 do disco de corte 34 e/ou em qualquer outro componente do conjunto cortador de pontas 30. O sensor 108 pode ser configurado para capturar dados da cultura baseados em visão relativos a um eixo focal 122 do sensor 108. O sistema de computação 202 pode determinar um alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) de uma cultura C à frente do conjunto cortador de pontas 30 com base, pelo menos parcialmente, nos dados da cultura. Adicionalmente ou alternativamente, os dados da cultura podem incluir um tipo de cultura C a ser colhida, uma localização/posição das culturas C e/ou qualquer outra informação.
[061] Como mostrado na Figura 4, o sensor 108 pode ter um eixo focal 122 que é deslocado de um eixo horizontal 124 em relação à estrutura 12 da colheitadeira 10 e/ou paralelo a um eixo de corte 126 que se estende verticalmente para frente da posição de corte. Como mostrado, um ângulo de deslocamento θ pode ser definido entre o eixo horizontal 124 e o eixo focal 122 e é baseado em um deslocamento definido a partir do alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) da cultura C que deve ser separada da cultura C. Em alguns casos, para alinhar o alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) com o eixo focal 122 do sensor 108 no momento em que a porção superior Cup deve ser cortada, o ângulo de deslocamento pode ser determinado pela seguinte equação: onde, θ é o ângulo de deslocamento, Offsetdefé o deslocamento de compensação definido, que é uma entrada definida, Senvd é a distância vertical de um eixo focal do sensor 122 do disco de corte 34 e Diskid é a distância de deslocamento lateral do disco de corte 34 para o sensor 108.
[062] Em operação, o deslocamento definido pode ser uma entrada gerada pelo operador, uma entrada gerada por computador e/ou uma combinação dos mesmos. Nos casos em que o deslocamento definido é pelo menos parcialmente baseado em entrada gerada por computador, a entrada pode ser baseada, pelo menos em parte, em tipos de cultura detectados dentro do campo 24, dados históricos, dados da cultura capturados anteriormente de uma passagem anterior dentro do campo 24, e/ou qualquer outro fator. Uma vez que o deslocamento definido é recebido, o sistema de computação 202 pode determinar o ângulo de deslocamento para alinhar o disco de corte 34 em uma posição de corte definida Cp abaixo de um alvo detectado 39 (por exemplo, uma altura máxima) de modo que uma altura da porção superior Cup da cultura C que é cortada pelo disco de corte 34 é geralmente igual ao deslocamento definido. À medida que uma porção superior Cup de cada cultura C é cortada, o sensor 108 pode ter visibilidade da cultura C subsequente e mover o conjunto cortador de pontas 30 para alinhar o eixo focal 122 com a cultura C subsequente para cortar uma porção superior Cup da cultura C subsequente que é geralmente semelhante em altura à porção superior Cup previamente cortada. As alterações do disco de corte 34 podem continuar enquanto a cultura C é colhida.
[063] Com referência adicional à Figura 5, em alguns casos, o sensor 108 pode ser operacionalmente acoplado a um suporte 130. O suporte 130 pode incluir a primeira e segunda porções 132, 134 que são móveis uma em relação à outra, de modo que a altura do sensor 108 do disco de corte 34 pode variar. Em alguns casos, o movimento do sensor 108 pode ser feito manualmente. Adicionalmente ou alternativamente, um ou mais atuadores 136 podem ser alimentados hidraulicamente, alimentados pneumaticamente, alimentados eletricamente e/ou alimentados por qualquer outra fonte. Em alguns casos, um ou mais atuadores 136 podem adicionalmente ou alternativamente girar o sensor 108 em torno de um eixo de articulação 138.
[064] Em operação, a altura do sensor 108 pode ser ajustada de modo que uma distância entre um eixo focal 122 do sensor 108 e um eixo de corte 126 do disco de corte 34 seja igual ao deslocamento definido. Em tais casos, à medida que a colheitadeira 10 atravessa o campo 24, o conjunto cortador de pontas 30 pode ser alterado para alinhar geralmente o eixo focal 122 do sensor 108 com o alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) da cultura C a ser colhida. Como a distância entre o eixo focal 122 e o eixo de corte 126 é fixa e igual à distância de deslocamento, a altura de uma porção superior Cup cortada da cultura C será geralmente igual ao deslocamento definido. Quando a colheitadeira 10 se aproxima de uma cultura C subsequente a ser colhida, a altura do conjunto cortador de pontas pode ser alterada para alinhar o eixo focal 122 com um alvo 39 (por exemplo, uma altura máxima) da cultura C subsequente. Em alguns casos, se ocorrer um erro e uma cultura C for subsequente detectada antes da cultura C atual, o alvo 39 provavelmente será posicionado acima da cultura C atual. Assim, a porção superior Cup pode ser menor que o deslocamento definido, o que pode evitar a perda do caule Cs colhível da cultura C.
[065] Com referência agora à Figura 6, uma vista em perspectiva lateral da colheitadeira 10 no campo 24 com um sensor 108 montado em um veículo componente na parte traseira do conjunto cortador de pontas 30 é ilustrada de acordo com vários aspectos da presente inveção. No exemplo ilustrado, o sensor 108 está operacionalmente acoplado à cabine 18 da colheitadeira 10. No entanto, deve ser levado em consideração que um ou mais sensores 108 podem ser operacionalmente acoplados a qualquer outro componente da colheitadeira 10 sem se afastar do escopo da presente invenção.
[066] No exemplo ilustrado na Figura 6, o sensor 108 pode capturar dados da cultura. Em alguns casos, os dados da cultura podem ser usados para gerar uma nuvem de pontos 140 (ou outra representação de dados da cultura capturados) do perfil do dossel da cultura C. Em alguns casos, a nuvem de pontos 140 pode ser limitada à cultura C dentro de uma passagem atual ao longo do campo 24.
[067] Conforme fornecido no presente documento, uma entrada indicativa de um deslocamento definido a partir de um alvo 39, tal como uma altura máxima da cultura C, pode ser recebida. Com base no perfil do dossel, o conjunto de ajuste 35 pode alterar a posição do disco de corte 34 para manter o disco de corte 34 dentro de uma faixa de uma posição de corte Cp, em que a distância entre o alvo 39ea posição de corte é igual ao deslocamento definido.
[068] Em alguns exemplos, o sensor 108 também pode ser configurado para capturar dados da cultura relacionados às culturas C que serão colhidas em uma próxima passagem. Em tais casos, os dados da cultura podem ser usados para determinar um perfil do dossel proativamente de modo que uma ou mais alterações no conjunto cortador de pontas 30 possam ser pré- programadas antes da cultura C estar próxima de ser colhida.
[069] Adicionalmente ou alternativamente, o perfil do dossel pode ser capturado em conjunto com os dados de localização para que um mapa de perfil do dossel possa ser criado. O mapa de perfil do dossel pode ser fornecido a um ou mais dispositivos de entrada 204 e/ou outros dispositivos eletrônicos para melhorar a produtividade e rendimento do campo 24.
[070] Adicionalmente ou alternativamente, o sensor 108 pode ser adicionalmente configurado para detectar um veículo, como um reboque, dentro do campo 24. Além disso, uma vez que um veículo é detectado, a localização do veículo em relação à colheitadeira 10 e/ou tipo de veículo pode ser estabelecido. Além disso, quando o veículo é detectado dentro de uma zona definida próxima à colheitadeira 10 e é identificado como um reboque capaz de reter a cultura colhida, a colheitadeira 10 pode automaticamente e/ou por intervenção do operador, começar a direcionar a cultura colhida C para o veículo.
[071] Com referência agora à Figura 7, um diagrama de fluxo de um método 300 para operar uma colheitadeira agrícola é ilustrado de acordo com aspectos da presente invenção. Em geral, o método 300 será descrito no presente documento com referência à colheitadeira agrícola 10 e componentes relacionados descritos com referência às Figuras 1-5. Deve ser levado em consideração que o método divulgado 300 pode ser implementado com colheitadeiras com quaisquer outras configurações adequadas e/ou dentro de sistemas com qualquer outra configuração de sistema adequada. Além disso, embora a Figura 7 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 versado na técnica, usando as divulgações fornecidas neste documento, apreciará que várias etapas do método divulgado neste documento podem ser omitidas, rearranjadas, combinadas e/ou adaptadas de várias maneiras sem se desviar do escopo da presente invenção.
[072] Como mostrado na Figura 7, em (302), o método 300 pode incluir receber uma entrada relacionada a um deslocamento definido de um dispositivo de entrada. Em alguns exemplos, a entrada pode ser recebida com base em um ou mais dispositivos de entrada, que podem incluir um ou mais dispositivos de posicionamento para gerar dados de posição associados à localização da colheitadeira, uma ou mais interface(s) de usuário para permitir entradas do operador a ser fornecido ao sistema de computação (por exemplo, botões, manípulos, alavancas, joysticks, telas sensíveis ao toque e/ou semelhantes), uma ou mais outras fontes de dados internas associadas à colheitadeira (por exemplo, outros dispositivos, bancos de dados, etc.), uma ou mais fontes de dados externas (por exemplo, um dispositivo de computação remoto ou servidor, incluindo, por exemplo, um sistema de computação de aprendizado de máquina) e/ou qualquer outro dispositivo de entrada adequado.
[073] Em (304), o método 300 pode incluir receber dados da cultura de um sistema sensor. Em vários exemplos, o sistema sensor pode incluir um ou mais sensores que podem ser baseados em visão ou que podem ser baseados em ondas (por exemplo, câmeras/imageadores, sensores de radar, sensores de ultrassom, dispositivos LIDAR, etc.). Em vários exemplos, os dados da cultura podem ser indicativos de um tipo de cultura e o deslocamento definido é pelo menos parcialmente baseado no tipo de cultura.
[074] Em (306), o método 300 pode incluir a determinação de um alvo da cultura com base pelo menos parcialmente nos dados da cultura. Em alguns casos, o alvo é uma altura máxima da cultura.
[075] Em (308), o método 300 pode incluir a determinação de uma posição do disco de corte com base nos dados fornecidos pelo sistema sensor. Em (310), o método 300 pode incluir o posicionamento de um disco de corte em uma posição de corte ao longo da cultura, em que a posição de corte é o deslocamento definido abaixo do alvo. Em alguns casos, posicionar o disco de corte na posição de corte ao longo da cultura compreende ainda mover o disco de corte em uma distância de movimento igual a uma diferença entre uma posição atual do disco de corte e a posição de corte. Adicionalmente ou alternativamente, posicionar o disco de corte na posição de corte ao longo da cultura compreende ainda a ativação de um conjunto de ajuste para alterar uma posição do disco de corte em relação a uma estrutura da colheitadeira.
[076] Deve ser entendido que as etapas de qualquer método aqui divulgado podem ser realizadas por um sistema de computação ao carregar e executar códigos 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 aqui descrito, como qualquer um dos métodos divulgados, pode ser implementada em código de software ou instruções que são armazenadas de forma tangível em um meio legível por computador tangível. O sistema de computação 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 controlador, o sistema de computação pode executar qualquer uma das funcionalidades do sistema de computação aqui descrito, incluindo quaisquer etapas dos métodos divulgados.
[077] O termo "código de software" ou "código" utilizado na presente invenção 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 do veículo, que é o 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.
[078] Esta descrição escrita utiliza os exemplos para revelar a tecnologia, inclusive o melhor modo, e também possibilita que qualquer pessoa versada na técnica 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 versados na técnica. 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 (20)

1. SISTEMA PARA UMA COLHEITADEIRA AGRÍCOLA, caracterizado por compreender: um conjunto cortador de pontas (30) incluindo um disco de corte (32) configurado para cortar uma porção superior (Cup) de uma cultura (C); um sistema sensor (37) incluindo um primeiro sensor (108) configurado para capturar dados da cultura associados à cultura (C); e um sistema de computação (202) incluindo um ou mais processadores (206) e uma ou mais mídias legíveis por computador não transitórias que armazenam coletivamente instruções que, quando executadas por um ou mais processadores (206), configuram o sistema de computação (202) para realizar operações são configuradas para: receber uma entrada relacionada a um deslocamento de compensação definido (Offsetdef); receber os dados da cultura (C) a partir do sistema sensor (37); determinar um alvo (39) da cultura (C) com base, pelo menos em parte, nos dados da cultura; posicionar o disco de corte (32) em uma posição de corte (Cp) ao longo da cultura (C), em que a posição de corte (Cp) é o deslocamento definido abaixo do alvo (39).
2. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro sensor (108) ser um sensor baseado em visão, e pelos dados da cultura (C) serem dados de imagem.
3. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo alvo ser uma altura máxima da cultura (C).
4. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelas operações serem configuradas para, ainda: determinar uma posição do disco de corte (32) com base nos dados fornecidos por um segundo sensor, em que o posicionamento do disco de corte (32) na posição de corte (Cp) ao longo da cultura compreende, ainda, mover o disco de corte (32) a uma distância de movimento igual a uma diferença entre uma posição atual do disco de corte (32) e a posição de corte (Cp).
5. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, ainda, um dispositivo de entrada (204) configurado para fornecer o deslocamento definido para o sistema de computação (202).
6. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelas operações serem configuras para, ainda: gerar um mapa de campo com base nos dados da cultura (C).
7. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro sensor (108) estar operacionalmente acoplado ao conjunto cortador de pontas (30).
8. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro sensor (108) estar operacionalmente acoplado a uma cabine (18) posicionada no veículo na parte traseira do conjunto cortador de pontas (30).
9. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, ainda: um conjunto de ajuste (35) configurado para alterar uma posição do disco de corte (32) em relação a uma estrutura (12) da colheitadeira (10).
10. MÉTODO PARA COLHEITA AGRÍCOLA, implementado por computador, caracterizado por compreender: receber, de um dispositivo de entrada (204), uma entrada relacionada a um deslocamento definido (Offsetdef); receber, de um sistema sensor (37), dados da cultura (C); determinar um alvo (39) da cultura (C) com base, pelo menos em parte, nos dados da cultura (C); posicionar um disco de corte (32) em uma posição de corte (Cp) ao longo da cultura (C), em que a posição de corte (Cp) é o deslocamento definido (Offsetdef) abaixo do alvo (39).
11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo alvo (39) ser uma altura máxima da cultura (C).
12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender, ainda: determinar uma posição do disco de corte (32) com base nos dados fornecidos pelo sistema sensor (37).
13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o posicionamento do disco de corte (32) na posição de corte (Cp) ao longo da cultura compreende ainda mover o disco de corte (32) em uma distância de movimento igual a uma diferença entre uma posição atual do disco de corte (32) e a posição de corte (Cp).
14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o posicionamento do disco de corte (32) na posição de corte (Cp) ao longo da cultura (C) compreende ainda a ativação de um conjunto de ajuste (35) para alterar uma posição do disco de corte em relação a uma estrutura (12) da colheitadeira (10).
15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a etapa de receber, do dispositivo de entrada (204), a entrada relacionada ao deslocamento definido (Offsetdef) compreende ainda receber dados da cultura (C) indicativos de um tipo de cultura, e em que o deslocamento definido (Offsetdef) é pelo menos parcialmente baseado no tipo de cultura.
16. SISTEMA PARA UMA COLHEITADEIRA AGRÍCOLA, caracterizado por compreender: um conjunto cortador de pontas (30) incluindo um disco de corte (32) configurado para cortar uma porção superior (Cup) de uma cultura (C); um sistema sensor (37) incluindo um primeiro sensor configurado para capturar dados da cultura (C) associados à cultura (C); e um sistema de computação (202) incluindo um ou mais processadores (206) e uma ou mais mídias legíveis por computador não transitórias que armazenam coletivamente instruções que, quando executadas por um ou mais processadores (206), configuram o sistema de computação (202) para realizar operações, sendo que as operações são configuradas para: receber uma entrada relacionada a um deslocamento definido (Offsetdef); receber os dados da cultura a partir do sistema sensor (37); determinar uma altura máxima da cultura (C) com base, pelo menos em parte, nos dados da cultura (C); e posicionar o disco de corte (32) em uma posição de corte (Cup) ao longo da cultura (C), em que a posição de corte (Cup) é o deslocamento definido (Offsetdef) abaixo da altura máxima.
17. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelas operações serem configuradas para, ainda: gerar um mapa de campo com base na altura máxima da cultura (C) dentro de uma passagem atual da colheitadeira dentro de um campo (24).
18. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelas operações serem configuradas para, ainda: gerar um mapa de campo com base na altura máxima da cultura (C) dentro de uma passagem subsequente da colheitadeira dentro do campo (24).
19. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o primeiro sensor (108) é um sensor baseado em visão, e os dados da cultura (C) são dados de imagem.
20. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender, ainda: um conjunto de ajuste (35) configurado para alterar uma posição do disco de corte (32) em relação a uma estrutura (12) da colheitadeira (10).
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