BR102023001968A2 - DYNAMIC ADJUSTMENT TREATMENT BUFFERS FOR PLANT TREATMENTS - Google Patents
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- A01B79/00—Methods for working soil
- A01B79/005—Precision agriculture
Abstract
A presente invenção refere-se a uma máquina agrícola que percorre por um campo de plantas, a máquina agrícola acessa uma imagem de um campo incluindo uma planta e recebe sinais de sensor de um ou mais sensores acoplados à máquina agrícola. A máquina agrícola aplica os sinais de imagem e sensor a um modelo de computador para determinar uma relação espacial entre um mecanismo de tratamento da máquina agrícola e a planta. Determinar a relação espacial produz uma medição de incerteza para uma posição esperada do mecanismo de tratamento em relação a uma posição esperada da planta. A máquina agrícola ajusta um buffer de tratamento com base na medição de incerteza. A máquina agrícola trata a planta no campo aplicando o tratamento da planta à planta com base no buffer de tratamento.The present invention relates to an agricultural machine that travels through a field of plants, the agricultural machine accesses an image of a field including a plant and receives sensor signals from one or more sensors coupled to the agricultural machine. The agricultural machine applies image and sensor signals to a computer model to determine a spatial relationship between a processing mechanism of the agricultural machine and the plant. Determining the spatial relationship produces a measurement of uncertainty for an expected position of the treatment mechanism relative to an expected position of the plant. The agricultural machine adjusts a treatment buffer based on the uncertainty measurement. The agricultural machine treats the plant in the field by applying plant treatment to the plant based on the treatment buffer.
Description
[001] Este Pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório N°. 63/316,356, depositado em 03 de março de 2022, cuja totalidade está incorporada por referência.[001] This Application claims the benefit of Provisional Patent Application No. 63/316,356, filed March 3, 2022, the entirety of which is incorporated by reference.
[002] A matéria descrita geralmente se refere à tecnologia agrícola e, em particular, ao gerenciamento da aplicação de um composto de tratamento a uma planta em um campo.[002] The matter described generally relates to agricultural technology and, in particular, to managing the application of a treatment compound to a plant in a field.
[003] Máquinas agrícolas convencionais para tratar colheitas em um campo são controladas por operadores humanos. Atualmente, algumas operações podem ser assistidas por computador, mas o controle humano é uma realidade predominante das máquinas agrícolas, e essas máquinas agrícolas com funcionalidade automatizada encontram problemas frequentes que impedem a operação normal. As tentativas de automatizar máquinas agrícolas encontram dificuldades e falhas frequentes, muitas vezes devido à confiabilidade variável dos dados, recebidos de sensores nas máquinas agrícolas automatizadas, que as máquinas agrícolas usam para operar.[003] Conventional agricultural machines for treating crops in a field are controlled by human operators. Currently, some operations can be computer-assisted, but human control is a predominant reality of agricultural machinery, and these agricultural machines with automated functionality encounter frequent problems that prevent normal operation. Attempts to automate agricultural machines encounter difficulties and frequent failures, often due to the variable reliability of the data, received from sensors on the automated agricultural machines, which the agricultural machines use to operate.
[004] As máquinas agrícolas aplicam compostos de tratamento às plantas nos campos. Por exemplo, uma máquina agrícola usa um bocal para direcionar um fluido contendo um composto de tratamento para uma planta enquanto a máquina agrícola se move sobre ou além da planta no campo. A ampla distribuição de compostos de tratamento em um campo pode ser um desperdício, pois apenas parte dos compostos de tratamento chega às plantas-alvo. Enquanto isso, direcionar com precisão as plantas para a aplicação de compostos de tratamento é difícil, principalmente quando uma máquina agrícola se move por um campo.[004] Agricultural machines apply treatment compounds to plants in the fields. For example, an agricultural machine uses a nozzle to direct a fluid containing a treatment compound to a plant as the agricultural machine moves over or past the plant in the field. Wide distribution of treatment compounds across a field can be wasteful as only part of the treatment compounds reach the target plants. Meanwhile, accurately targeting plants for the application of treatment compounds is difficult, especially when an agricultural machine moves through a field.
[005] Em uma modalidade de um método de uma máquina agrícola, à medida que a máquina agrícola se desloca através de um campo de plantas, a máquina agrícola ajusta dinamicamente um buffer de tratamento durante a execução de um tratamento de plantas no campo. O buffer de tratamento é uma parte de uma área de tratamento à qual o tratamento de plantas é aplicado e inclui uma região buffer em torno da posição estimada de uma planta.[005] In one embodiment of an agricultural machine method, as the agricultural machine moves through a field of plants, the agricultural machine dynamically adjusts a treatment buffer while performing a plant treatment in the field. The treatment buffer is a portion of a treatment area to which plant treatment is applied and includes a buffer region around the estimated position of a plant.
[006] A máquina agrícola acessa uma imagem do campo que inclui uma pluralidade de pixels. A pluralidade de pixels inclui pixels que representam uma planta no campo. A máquina agrícola também recebe sinais de sensor de um ou mais sensores acoplados à máquina agrícola. Os sinais de sensor incluem representações de informações de posicionamento de um mecanismo de tratamento da máquina agrícola.[006] The agricultural machine accesses an image of the field that includes a plurality of pixels. The plurality of pixels includes pixels representing a plant in the field. The agricultural machine also receives sensor signals from one or more sensors coupled to the agricultural machine. The sensor signals include representations of positioning information from a handling mechanism of the agricultural machine.
[007] A máquina agrícola aplica os sinais de imagem e sensor a um modelo de computador configurado para determinar uma relação espacial entre o mecanismo de tratamento e a planta. A máquina agrícola pode identificar um conjunto de pixels da imagem acessada como a planta. A máquina agrícola pode determinar, com base nos sinais de sensor, uma posição esperada do mecanismo de tratamento da máquina agrícola. A máquina agrícola determina uma medição de incerteza para a posição esperada do mecanismo de tratamento. A máquina agrícola pode determinar, com base no conjunto de pixels e na posição esperada, uma posição esperada da planta identificada.[007] The agricultural machine applies image and sensor signals to a computer model configured to determine a spatial relationship between the treatment mechanism and the plant. The agricultural machine can identify a set of pixels in the accessed image as the plant. The agricultural machine can determine, based on sensor signals, an expected position of the agricultural machine's handling mechanism. The agricultural machine determines an uncertainty measurement for the expected position of the treatment mechanism. The agricultural machine can determine, based on the set of pixels and the expected position, an expected position of the identified plant.
[008] A máquina agrícola ajusta o buffer de tratamento com base na medição de incerteza para a posição esperada do mecanismo de tratamento. A máquina agrícola pode gerar instruções de máquina com base na posição esperada, no conjunto de pixels e no buffer de tratamento ajustado. As instruções da máquina podem incluir instruções para a máquina agrícola posicionar o mecanismo de tratamento da máquina agrícola para atingir a planta identificada no campo e realizar o tratamento da planta para a planta identificada usando o mecanismo de tratamento posicionado e o buffer de tratamento ajustado. A máquina agrícola trata a planta no campo aplicando o tratamento da planta à planta de acordo com o buffer de tratamento ajustado, que pode ser baseado nas instruções da máquina geradas.[008] The agricultural machine adjusts the treatment buffer based on the uncertainty measurement for the expected position of the treatment mechanism. The agricultural machine can generate machine instructions based on the expected position, pixel set and adjusted processing buffer. The machine instructions may include instructions for the agricultural machine to position the treatment mechanism of the agricultural machine to target the identified plant in the field and perform plant treatment for the identified plant using the positioned treatment mechanism and the adjusted treatment buffer. The agricultural machine treats the plant in the field by applying plant treatment to the plant according to the adjusted treatment buffer, which may be based on the generated machine instructions.
[009] A FIG. 1A ilustra uma vista isométrica de uma máquina agrícola que executa ações agrícolas de um plano de tratamento, de acordo com uma modalidade de exemplo.[009] FIG. 1A illustrates an isometric view of an agricultural machine that performs agricultural actions of a treatment plan, according to an example embodiment.
[0010] A FIG. 1B ilustra uma vista superior de uma máquina agrícola, de acordo com a modalidade de exemplo.[0010] FIG. 1B illustrates a top view of an agricultural machine, according to the example embodiment.
[0011] A FIG. 1C ilustra uma vista isométrica de uma máquina agrícola, de acordo com um segundo modalidade de exemplo.[0011] FIG. 1C illustrates an isometric view of an agricultural machine, according to a second example embodiment.
[0012] A FIG. 2 ilustra um diagrama de blocos de um ambiente de sistema para uma máquina agrícola de acordo com uma ou mais modalidades de exemplo.[0012] FIG. 2 illustrates a block diagram of a system environment for an agricultural machine in accordance with one or more example embodiments.
[0013] A FIG. 3 ilustra um diagrama de blocos de um sistema de controle de uma máquina agrícola de acordo com uma ou mais modalidades de exemplo.[0013] FIG. 3 illustrates a block diagram of a control system for an agricultural machine according to one or more example embodiments.
[0014] A FIG. 4 ilustra um buffer de tratamento de acordo com uma ou mais modalidades de exemplo.[0014] FIG. 4 illustrates a processing buffer in accordance with one or more example embodiments.
[0015] A FIG. 5 ilustra um fluxograma de um método de uma máquina agrícola para ajustar dinamicamente um buffer de tratamento de acordo com uma ou mais modalidades de exemplo.[0015] FIG. 5 illustrates a flowchart of a method of an agricultural machine for dynamically adjusting a treatment buffer in accordance with one or more example embodiments.
[0016] A FIG. 6 ilustra um diagrama de blocos de componentes de uma máquina de exemplo para ler e executar instruções de um meio legível por máquina de acordo com uma ou mais modalidades de exemplo.[0016] FIG. 6 illustrates a block diagram of components of an example machine for reading and executing instructions from a machine-readable medium in accordance with one or more example embodiments.
[0017] As figuras representam várias modalidades apenas para fins de ilustração. Um versado na técnica reconhecerá prontamente a partir da discussão a seguir que modalidades alternativas das estruturas e métodos aqui ilustrados podem ser empregadas sem afastamento dos princípios aqui descritos.[0017] The figures represent various modalities for illustration purposes only. One skilled in the art will readily recognize from the following discussion that alternative embodiments of the structures and methods illustrated herein may be employed without departing from the principles described herein.
[0018] À medida que uma máquina agrícola se move por um campo, a máquina agrícola aplica tratamentos às plantas. Os tratamentos de plantas podem incluir agentes de tratamento como fertilizantes, pesticidas ou herbicidas. Algumas máquinas agrícolas transmitem tratamento de plantas indiscriminadamente pelo campo à medida que a máquina agrícola se move pelo campo, mas essa metodologia de tratamento é um desperdício e, em alguns casos, pode aplicar involuntariamente o tratamento de plantas a plantas que não foram alvo desse tratamento de plantas. Além disso, uma máquina agrícola normalmente carrega uma quantidade limitada de tratamento de plantas e usar mais tratamento de plantas do que o necessário limita a produtividade da máquina agrícola.[0018] As an agricultural machine moves through a field, the agricultural machine applies treatments to the plants. Plant treatments may include treating agents such as fertilizers, pesticides, or herbicides. Some farm machinery transmits plant treatment indiscriminately across the field as the farm machine moves across the field, but this treatment methodology is wasteful and in some cases may unintentionally apply plant treatment to plants that have not been targeted for that treatment. of plants. Furthermore, an agricultural machine typically carries a limited amount of plant treatment, and using more plant treatment than necessary limits the productivity of the agricultural machine.
[0019] Alta fidelidade (por exemplo, precisa e exatidão) de tratamento de plantas a plantas-alvo conserva o tratamento de plantas e melhora a funcionalidade da máquina agrícola à medida que ela se move pelo campo. Ou seja, aumentar a precisão e exatidão do tratamento permite que a máquina agrícola trate mais plantas usando menos tratamento de plantas por planta do que ocorreria se a máquina agrícola estivesse transmitindo o tratamento de plantas. No entanto, o direcionamento de alta fidelidade do tratamento de plantas é difícil, especialmente em máquinas agrícolas com recursos operacionais autônomos ou semiautônomos. À medida que a máquina agrícola atinge as plantas à medida que se move pelo campo, a máquina agrícola muda repetidamente de local, muitas vezes em terrenos variados, sob condições climáticas variáveis e com componentes da máquina agrícola alterando mecanicamente a posição. Tudo isso pode afetar o direcionamento da planta. Os dados do sensor podem não ser confiáveis, podendo levar a erros. A latência da coleta de dados para acionar um mecanismo de tratamento (por exemplo, ligar um bocal de pulverização) aumenta a complexidade da tarefa. A computação de um plano de tratamento de plantas de alta fidelidade pode ser rigorosa, adicionando ainda mais complexidade e atraso à operação da máquina agrícola, afetando circularmente a precisão e a exatidão se não for contabilizada.[0019] High fidelity (e.g., precision and accuracy) of plant treatment to target plants conserves plant treatment and improves the functionality of the agricultural machine as it moves through the field. That is, increasing treatment precision and accuracy allows the agricultural machine to treat more plants using less plant treatment per plant than would occur if the agricultural machine were transmitting the plant treatment. However, high-fidelity targeting of plant treatment is difficult, especially in agricultural machinery with autonomous or semi-autonomous operating capabilities. As the farm machine hits plants as it moves through the field, the farm machine repeatedly changes location, often on varying terrain, under varying weather conditions, and with components of the farm machine mechanically changing position. All of this can affect the direction of the plant. Sensor data may be unreliable, potentially leading to errors. The latency from collecting data to triggering a processing mechanism (e.g. turning on a spray nozzle) increases the complexity of the task. Computing a high-fidelity plant care plan can be rigorous, adding even more complexity and delay to agricultural machine operation, circularly affecting precision and accuracy if not accounted for.
[0020] Esses e outros fatores podem afetar a precisão e exatidão com que uma máquina agrícola pode direcionar uma planta com um mecanismo de tratamento para aplicar o tratamento da planta. A incerteza da precisão e exatidão do direcionamento da planta varia de momento a momento conforme as condições mudam, a posição da máquina agrícola em relação à planta muda e novos dados do sensor são fatorados pela máquina agrícola. No entanto, uma mudança na incerteza de um momento para o outro só pode afetar tanto o direcionamento da planta, pois existem limites viáveis sobre a extensão em que a relação espacial entre a máquina agrícola e a planta pode mudar de um momento para o outro. Como tal, quantificar a incerteza dessa relação espacial e usar essa medição de incerteza como um fator para ajustar a região do campo visada pela máquina agrícola para aplicar o tratamento de plantas à planta pode explicar dinamicamente essa incerteza variável no tempo. Isso, portanto, fornece maior certeza de que a planta foi direcionada com precisão e exatidão - com a precisão e exatidão possíveis, dado o grau de incerteza da relação espacial entre a máquina agrícola e a planta.[0020] These and other factors can affect the precision and accuracy with which an agricultural machine can target a plant with a treatment mechanism to apply treatment to the plant. The uncertainty of the precision and accuracy of plant targeting varies from moment to moment as conditions change, the position of the agricultural machine relative to the plant changes, and new sensor data is factored into the agricultural machine. However, a change in uncertainty from one moment to the next can only affect the direction of the plant so much, as there are viable limits on the extent to which the spatial relationship between the agricultural machine and the plant can change from one moment to the next. As such, quantifying the uncertainty of this spatial relationship and using this uncertainty measurement as a factor to adjust the region of the field targeted by the agricultural machine to apply plant treatment to the plant can dynamically account for this time-varying uncertainty. This therefore provides greater certainty that the plant has been targeted precisely and accurately - as precisely and accurately as possible given the degree of uncertainty in the spatial relationship between the agricultural machine and the plant.
[0021] Conforme descrito abaixo, várias modalidades de uma técnica para ajustar dinamicamente um buffer de tratamento para um tratamento de plantas fornecem direcionamento de alta fidelidade de tratamento de plantas, conservando o tratamento de plantas e evitando a aplicação incorreta do tratamento de plantas. Ao direcionar uma planta, a máquina agrícola identifica a planta e direciona o tratamento da planta tanto para a planta quanto para uma zona de buffer ao redor da planta. As modalidades aqui fornecidas fornecem ajuste dinâmico desses buffers de tratamento com base em uma medição de incerteza relacionada à relação espacial entre a máquina agrícola e a planta.[0021] As described below, various embodiments of a technique for dynamically adjusting a treatment buffer for a plant treatment provide high-fidelity targeting of plant treatment, conserving the plant treatment and preventing misapplication of the plant treatment. When targeting a plant, the agricultural machine identifies the plant and directs plant treatment to both the plant and a buffer zone around the plant. The embodiments provided herein provide dynamic adjustment of these treatment buffers based on a measurement of uncertainty related to the spatial relationship between the agricultural machine and the plant.
[0022] Os gerentes agrícolas (“gerentes”) são responsáveis por gerenciar as operações agrícolas em um ou mais campos. Os gerentes trabalham para implementar um objetivo agrícola dentro desses campos e selecionam entre uma variedade de ações agrícolas para implementar esse objetivo agrícola. Tradicionalmente, os gerentes são, por exemplo, um agricultor ou agrônomo que trabalha no campo, mas também podem ser outras pessoas e/ou sistemas configurados para gerenciar as operações agrícolas no campo. Por exemplo, um gerente pode ser uma máquina agrícola automatizada, um modelo de computador aprendido por máquina, etc. Em alguns casos, um gerente pode ser uma combinação dos gerentes descritos acima. Por exemplo, um gerente pode incluir um agricultor assistido por um modelo de agronomia aprendido por máquina e uma ou mais máquinas agrícolas automatizadas ou pode ser um agricultor e um agrônomo trabalhando em conjunto.[0022] Agricultural managers (“managers”) are responsible for managing agricultural operations in one or more fields. Managers work to implement an agricultural objective within these fields and select from a variety of agricultural actions to implement that agricultural objective. Traditionally, managers are, for example, a farmer or agronomist working in the field, but they can also be other people and/or systems set up to manage agricultural operations in the field. For example, a manager can be an automated agricultural machine, a machine-learned computer model, etc. In some cases, a manager may be a combination of the managers described above. For example, a manager may include a farmer assisted by a machine-learned agronomy model and one or more automated agricultural machines, or it may be a farmer and an agronomist working together.
[0023] Os gerentes implementam um ou mais objetivos agrícolas para um campo. Um objetivo agrícola é tipicamente uma meta de nível macro para um campo. Por exemplo, os objetivos agrícolas de nível macro podem incluir o tratamento de culturas com promotores de crescimento, neutralização de ervas daninhas com reguladores de crescimento, colheita de uma cultura com o melhor rendimento possível ou qualquer outro objetivo agrícola adequado. No entanto, os objetivos agrícolas também podem ser uma meta de nível micro para o campo. Por exemplo, os objetivos agrícolas de nível micro podem incluir tratar uma determinada planta no campo, consertar ou corrigir uma parte de uma máquina agrícola, solicitar feedback de um gerente, etc. Certamente, existem muitos objetivos agrícolas possíveis e combinações de objetivos agrícolas, e os exemplos descritos anteriormente não pretendem ser limitativos.[0023] Managers implement one or more agricultural objectives for a field. An agricultural objective is typically a macro-level goal for a field. For example, macro-level agricultural objectives may include treating crops with growth promoters, neutralizing weeds with growth regulators, harvesting a crop with the best possible yield, or any other suitable agricultural objective. However, agricultural objectives can also be a micro-level goal for the field. For example, micro-level agricultural objectives may include treating a certain plant in the field, repairing or fixing a part of an agricultural machine, requesting feedback from a manager, etc. Of course, there are many possible agricultural objectives and combinations of agricultural objectives, and the examples described above are not intended to be limiting.
[0024] Os objetivos da agricultura são alcançados por uma ou mais máquinas agrícolas realizando uma série de ações agrícolas. As máquinas agrícolas são descritas em mais detalhes abaixo. As ações agrícolas são qualquer operação implementável por uma máquina agrícola dentro do campo que trabalha para um objetivo agrícola. Considere, por exemplo, um objetivo agrícola de colher uma safra com o melhor rendimento possível. Este objetivo agrícola requer uma série de ações agrícolas, por exemplo, plantar o campo, fertilizar as plantas 104, regar as plantas 104, capinar o campo, colher as plantas 104, avaliar o rendimento, etc. pode ser um objetivo agrícola em si. Por exemplo, plantar o campo pode exigir seu próprio conjunto de ações agrícolas, por exemplo, preparar o solo, cavar o solo, plantar uma semente, etc.[0024] The objectives of agriculture are achieved by one or more agricultural machines performing a series of agricultural actions. Agricultural machines are described in more detail below. Agricultural actions are any operation implementable by an agricultural machine within the field that works towards an agricultural objective. Consider, for example, an agricultural goal of harvesting a crop with the best possible yield. This agricultural objective requires a series of agricultural actions, for example, planting the field, fertilizing the plants 104, watering the plants 104, weeding the field, harvesting the plants 104, evaluating the yield, etc. it can be an agricultural objective in itself. For example, planting the field may require its own set of agricultural actions, e.g. preparing the soil, digging the soil, planting a seed, etc.
[0025] Em outras palavras, os gerentes implementam um plano de tratamento no campo para atingir um objetivo agrícola. Um plano de tratamento é um conjunto hierárquico de objetivos de nível macro e/ou micro que cumprem o objetivo agrícola do gerente. Dentro de um plano de tratamento, cada macro ou micro objetivo pode exigir um conjunto de ações agrícolas para ser realizado, ou cada macro ou micro objetivo pode ser uma ação agrícola em si. Então, para expandir, o plano de tratamento é um conjunto sequenciado temporalmente de ações agrícolas a serem aplicadas ao campo que o gerente espera que cumpra o objetivo agrícola.[0025] In other words, managers implement a treatment plan in the field to achieve an agricultural objective. A treatment plan is a hierarchical set of macro- and/or micro-level objectives that fulfill the manager's agricultural objective. Within a treatment plan, each macro or micro objective may require a set of agricultural actions to be carried out, or each macro or micro objective may be an agricultural action in itself. So to expand, the treatment plan is a temporally sequenced set of agricultural actions to be applied to the field that the manager expects will meet the agricultural objective.
[0026] Ao executar um plano de tratamento em um campo, o próprio plano de tratamento e/ou seus objetivos agrícolas constituintes e ações agrícolas têm vários resultados. Um resultado é uma representação de se, ou quão bem, uma máquina agrícola cumpriu o plano de tratamento, objetivo agrícola e/ou ação agrícola. Um resultado pode ser uma medida qualitativa, como “realizado” ou “não realizado”, ou pode ser uma medida quantitativa, como “40 libras colhidas” ou “1,25 acres tratado”. Os resultados também podem ser positivos ou negativos, dependendo da configuração da máquina agrícola ou da implementação do plano de tratamento. Além disso, os resultados podem ser medidos por sensores da máquina agrícola, inseridos pelos gerentes ou acessados de um armazenamento de dados ou de uma rede.[0026] When executing a treatment plan in a field, the treatment plan itself and/or its constituent agricultural objectives and agricultural actions have various outcomes. An outcome is a representation of whether, or how well, an agricultural machine fulfilled the treatment plan, agricultural objective and/or agricultural action. An outcome can be a qualitative measurement, such as “accomplished” or “not accomplished,” or it can be a quantitative measurement, such as “40 pounds harvested” or “1.25 acres treated.” The results can also be positive or negative depending on the configuration of the agricultural machine or the implementation of the treatment plan. Furthermore, results can be measured by sensors on the agricultural machine, entered by managers or accessed from a data store or network.
[0027] Tradicionalmente, os gerentes têm aproveitado sua experiência, conhecimento e conhecimento técnico ao implementar ações agrícolas em um plano de tratamento. Em um primeiro exemplo, um gerente pode verificar a pressão de ervas daninhas em várias áreas do campo para determinar quando um campo está pronto para a remoção de ervas daninhas. Em um segundo exemplo, um gerente pode consultar implementações anteriores de um plano de tratamento para determinar a melhor época para começar a plantar um campo. Finalmente, em um terceiro exemplo, um gerente pode confiar nas melhores práticas estabelecidas para determinar um conjunto específico de ações agrícolas a serem executadas em um plano de tratamento para atingir um objetivo agrícola.[0027] Traditionally, managers have leveraged their experience, knowledge, and technical expertise when implementing agricultural actions into a treatment plan. In a first example, a manager might check weed pressure in various areas of the field to determine when a field is ready for weeding. In a second example, a manager might consult past implementations of a treatment plan to determine the best time to begin planting a field. Finally, in a third example, a manager may rely on established best practices to determine a specific set of agricultural actions to take in a treatment plan to achieve an agricultural objective.
[0028] Aproveitar o gerente e o conhecimento histórico para tomar decisões para um plano de tratamento afeta as características espaciais e temporais de um plano de tratamento. Por exemplo, as ações agrícolas em um plano de tratamento têm sido historicamente aplicadas a todo o campo, em vez de pequenas partes de um campo. Para ilustrar, quando um gerente decide plantar uma lavoura, ele planta o campo inteiro em vez de apenas um canto do campo com as melhores condições de plantio; ou, quando o gerente decide capinar um campo, ele capina todo o campo em vez de apenas algumas fileiras. Da mesma forma, cada ação agrícola na sequência de ações agrícolas de um plano de tratamento é historicamente realizada aproximadamente ao mesmo tempo. Por exemplo, quando um gerente decide fertilizar um campo, ele fertiliza o campo aproximadamente ao mesmo tempo; ou, quando o gerente decide colher o campo, ele o faz aproximadamente ao mesmo tempo.[0028] Leveraging manager and historical knowledge to make decisions for a treatment plan affects the spatial and temporal characteristics of a treatment plan. For example, agricultural actions in a treatment plan have historically been applied to the entire field rather than small parts of a field. To illustrate, when a manager decides to plant a crop, he plants the entire field instead of just a corner of the field with the best planting conditions; or, when the manager decides to weed a field, he weeds the entire field instead of just a few rows. Likewise, each farm action in a treatment plan's farm action sequence is historically performed at approximately the same time. For example, when a manager decides to fertilize a field, he fertilizes the field at approximately the same time; or, when the manager decides to harvest the field, he does so at approximately the same time.
[0029] Notavelmente, porém, as máquinas agrícolas avançaram muito em suas capacidades. Por exemplo, as máquinas agrícolas continuam a se tornar mais autônomas, incluem um número crescente de sensores e dispositivos de medição, empregam maiores quantidades de poder de processamento e conectividade e implementam vários algoritmos de visão de máquina para permitir que os gerentes implementem com sucesso um plano de tratamento.[0029] Notably, however, agricultural machinery has greatly advanced in its capabilities. For example, agricultural machinery continues to become more autonomous, includes an increasing number of sensors and measurement devices, employs greater amounts of processing power and connectivity, and implements various machine vision algorithms to enable managers to successfully implement a treatment plan.
[0030] Devido a esse aumento de capacidade, os gerentes não estão mais limitados a implementações monolíticas espacial e temporalmente de ações agrícolas em um plano de tratamento. Em vez disso, os gerentes podem aproveitar os recursos avançados das máquinas agrícolas para implementar planos de tratamento altamente localizados e determinados por medições em tempo real no campo. Em outras palavras, em vez de um gerente aplicar um plano de tratamento de “melhor palpite” para um campo inteiro, eles podem implementar planos de tratamento individualizados e informados para cada planta no campo.[0030] Due to this increased capacity, managers are no longer limited to spatially and temporally monolithic implementations of agricultural actions in a treatment plan. Instead, managers can leverage the advanced capabilities of agricultural machinery to implement highly localized treatment plans determined by real-time measurements in the field. In other words, instead of a manager applying a “best guess” treatment plan to an entire field, they can implement informed, individualized treatment plans for each plant in the field.
[0031] Uma máquina agrícola que implementa ações agrícolas de um plano de tratamento pode ter uma variedade de configurações, algumas das quais são descritas em maior detalhe abaixo.[0031] An agricultural machine that implements agricultural actions of a treatment plan can have a variety of configurations, some of which are described in greater detail below.
[0032] A Figura 1A é uma vista isométrica de uma máquina agrícola 100 que executa ações agrícolas de um plano de tratamento, de acordo com uma modalidade de exemplo, e a Figura 1B é uma vista superior da máquina agrícola 100 na Figura 1A. A Figura 1C é uma vista isométrica de outra máquina agrícola 100 que executa ações agrícolas de um plano de tratamento, de acordo com uma modalidade de exemplo.[0032] Figure 1A is an isometric view of an agricultural machine 100 that performs agricultural actions of a treatment plan, according to an example embodiment, and Figure 1B is a top view of the agricultural machine 100 in Figure 1A. Figure 1C is an isometric view of another agricultural machine 100 that performs agricultural actions of a treatment plan, in accordance with an example embodiment.
[0033] A máquina agrícola 100 inclui um mecanismo de detecção 110, um mecanismo de tratamento 120 e um sistema de controle 130. A máquina agrícola 100 pode incluir adicionalmente um mecanismo de montagem 140, um mecanismo de verificação 150, uma fonte de energia, memória digital, aparelho de comunicação ou qualquer outro componente adequado que permite que a máquina agrícola 100 implemente ações agrícolas em um plano de tratamento. Além disso, os componentes e funções descritos da máquina agrícola 100 são apenas exemplos e uma máquina agrícola 100 pode ter componentes e funções diferentes ou adicionais além dos descritos abaixo.[0033] The agricultural machine 100 includes a detection mechanism 110, a treatment mechanism 120, and a control system 130. The agricultural machine 100 may additionally include an assembly mechanism 140, a verification mechanism 150, a power source, digital memory, communication apparatus or any other suitable component that allows the agricultural machine 100 to implement agricultural actions in a treatment plan. Furthermore, the described components and functions of agricultural machine 100 are examples only and an agricultural machine 100 may have different or additional components and functions in addition to those described below.
[0034] A máquina agrícola 100 está configurada para realizar ações agrícolas em um campo 160 e as ações agrícolas implementadas fazem parte de um plano de tratamento. Para ilustrar, a máquina agrícola 100 implementa uma ação agrícola que aplica um tratamento a uma ou mais plantas 104 e/ou substrato 106 dentro de uma área geográfica. Aqui, as ações de cultivo de tratamento estão incluídas em um plano de tratamento para regular o crescimento das plantas. Como tal, os tratamentos são normalmente aplicados diretamente a uma única planta 104, mas podem alternativamente ser aplicados diretamente a várias plantas 104, indiretamente aplicados a uma ou mais plantas 104, aplicados ao ambiente 102 associado à planta 104 (por exemplo, solo, atmosfera, ou outra parte adequada do ambiente da planta adjacente ou conectada por fatores ambientais, como o vento), ou de outra forma aplicada às plantas 104.[0034] Agricultural machine 100 is configured to perform agricultural actions on a field 160 and the implemented agricultural actions are part of a treatment plan. To illustrate, agricultural machine 100 implements an agricultural action that applies a treatment to one or more plants 104 and/or substrate 106 within a geographic area. Here, treatment crop actions are included in a treatment plan to regulate plant growth. As such, treatments are typically applied directly to a single plant 104, but may alternatively be applied directly to multiple plants 104, indirectly applied to one or more plants 104, applied to the environment 102 associated with the plant 104 (e.g., soil, atmosphere , or other suitable part of the plant environment adjacent to or connected by environmental factors such as wind), or otherwise applied to plants 104.
[0035] Em um exemplo particular, a máquina agrícola 100 é configurada para implementar uma ação agrícola que aplica um tratamento que necrosa toda a planta 104 (por exemplo, capina) ou parte da planta 104 (por exemplo, poda). Neste caso, a ação agrícola pode incluir desalojar a planta 104 do substrato de suporte 106, incinerar uma parte da planta 104 (por exemplo, com energia eletromagnética direcionada, como um laser), aplicar uma concentração de tratamento de fluido de trabalho (por exemplo, fertilizante, hormônio, água, etc.) para a planta 104, ou tratar a planta 104 de qualquer outra maneira adequada.[0035] In a particular example, agricultural machine 100 is configured to implement an agricultural action that applies a treatment that necrotizes the entire plant 104 (e.g., weeding) or part of the plant 104 (e.g., pruning). In this case, the agricultural action may include dislodging the plant 104 from the supporting substrate 106, incinerating a portion of the plant 104 (e.g., with directed electromagnetic energy such as a laser), applying a working fluid treatment concentration (e.g., , fertilizer, hormone, water, etc.) for plant 104, or treat plant 104 in any other suitable manner.
[0036] Em outro exemplo, a máquina agrícola 100 é configurada para implementar uma ação agrícola que aplica um tratamento para regular o crescimento da planta. A regulação do crescimento da planta pode incluir promover o crescimento da planta, promover o crescimento de uma parte da planta, impedir (por exemplo, retardar) o crescimento da planta 104 ou parte da planta ou controlar o crescimento da planta. Exemplos de regulação do crescimento vegetal incluem a aplicação de hormônio de crescimento à planta 104, aplicação de fertilizante à planta 104 ou substrato 106, aplicação de um tratamento de doença ou tratamento de insetos à planta 104, estimulação elétrica da planta 104, rega da planta 104, poda da planta 104, ou de outra forma tratar a planta 104. O crescimento da planta pode adicionalmente ser regulado por poda, necrose ou outro tratamento das plantas 104 adjacentes à planta 104.[0036] In another example, agricultural machine 100 is configured to implement an agricultural action that applies a treatment to regulate plant growth. Regulation of plant growth may include promoting the growth of the plant, promoting the growth of a part of the plant, preventing (e.g., retarding) the growth of the plant 104 or part of the plant, or controlling the growth of the plant. Examples of regulating plant growth include applying growth hormone to plant 104, applying fertilizer to plant 104 or substrate 106, applying a disease treatment or insect treatment to plant 104, electrically stimulating the plant 104, watering the plant 104, pruning the plant 104, or otherwise treating the plant 104. Plant growth may further be regulated by pruning, necrosis, or other treatment of plants 104 adjacent to the plant 104.
[0037] A máquina agrícola 100 opera em um ambiente operacional 102. O ambiente operacional 102 é o ambiente 102 que envolve a máquina agrícola 100 enquanto ela implementa ações agrícolas de um plano de tratamento. O ambiente operacional 102 também pode incluir a própria máquina agrícola 100 e seus componentes correspondentes.[0037] Agricultural machine 100 operates in an operating environment 102. Operating environment 102 is the environment 102 that surrounds agricultural machine 100 as it implements agricultural actions of a treatment plan. The operating environment 102 may also include the agricultural machine 100 itself and its corresponding components.
[0038] O ambiente operacional 102 inclui tipicamente um campo 160 e a máquina agrícola 100 geralmente implementa ações agrícolas do plano de tratamento no campo 160. Um campo 160 é uma área geográfica onde a máquina agrícola 100 implementa um plano de tratamento. O campo 160 pode ser um campo de plantas ao ar livre, mas também pode ser um local interno que abriga plantas como, por exemplo, uma estufa, um laboratório, uma casa de cultivo, um conjunto de recipientes ou qualquer outro ambiente adequado 102.[0038] The operating environment 102 typically includes a field 160 and the agricultural machine 100 generally implements agricultural actions of the treatment plan in the field 160. A field 160 is a geographic area where the agricultural machine 100 implements a treatment plan. The field 160 may be an outdoor plant field, but it may also be an indoor location that houses plants, such as a greenhouse, a laboratory, a grow house, a set of containers, or any other suitable environment 102.
[0039] Um campo 160 pode incluir qualquer número de partes de campo. Uma parte de campo é uma subunidade de um campo 160. Por exemplo, uma parte de campo pode ser uma parte do campo 160 pequena o suficiente para incluir uma única planta 104, grande o suficiente para incluir muitas plantas 104 ou algum outro tamanho. A máquina agrícola 100 pode executar diferentes ações agrícolas para diferentes partes de campo. Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode aplicar um herbicida para algumas partes de campo no campo 160, enquanto aplica um pesticida em outra parte de campo. Além disso, um campo 160 e uma parte de campo são amplamente intercambiáveis no contexto dos métodos e sistemas aqui descritos. Ou seja, os planos de tratamento e suas ações agrícolas correspondentes podem ser aplicados a todo um campo 160 ou a uma parte do campo, dependendo das circunstâncias em jogo.[0039] A field 160 may include any number of field parts. A field part is a subunit of a field 160. For example, a field part may be a part of the field 160 small enough to include a single plant 104, large enough to include many plants 104, or some other size. The agricultural machine 100 can perform different agricultural actions for different parts of the field. For example, agricultural machine 100 may apply a herbicide to some field portions in field 160, while applying a pesticide to another field portion. Furthermore, a field 160 and a field part are largely interchangeable in the context of the methods and systems described herein. That is, treatment plans and their corresponding agricultural actions can be applied to an entire field 160 or to a part of the field, depending on the circumstances at stake.
[0040] O ambiente operacional 102 também pode incluir plantas 104. Como tal, as ações agrícolas que a máquina agrícola 100 implementa como parte de um plano de tratamento podem ser aplicadas às plantas 104 no campo 160. As plantas 104 podem ser culturas, mas também podem ser ervas daninhas ou qualquer outra planta 104 adequada. Alguns exemplos de culturas incluem algodão, alface, soja, arroz, cenoura, tomate, milho, brócolis, repolho, batata, trigo ou qualquer outra cultura comercial adequada. As ervas daninhas podem ser gramíneas, ervas daninhas de folhas largas, cardos ou qualquer outra erva daninha determinante adequada.[0040] The operating environment 102 may also include plants 104. As such, the agricultural actions that the agricultural machine 100 implements as part of a treatment plan may be applied to the plants 104 in the field 160. The plants 104 may be crops, but they may also be weeds or any other suitable plant. Some examples of crops include cotton, lettuce, soybeans, rice, carrots, tomatoes, corn, broccoli, cabbage, potatoes, wheat or any other suitable cash crop. Weeds can be grasses, broadleaf weeds, thistles or any other suitable determinant weed.
[0041] Mais geralmente, as plantas 104 podem incluir um caule que está disposto superiormente (por exemplo, acima) do substrato 106 e um sistema radicular unido ao caule que está localizado abaixo do plano do substrato 106 (por exemplo, abaixo do solo). O caule pode sustentar quaisquer galhos, folhas e/ou frutos. A planta 104 pode ter um único caule, folha ou fruto, múltiplos caules, folhas ou frutos, ou qualquer número de caules, folhas ou frutos. O sistema radicular pode ser um sistema radicular ou sistema radicular fibroso, e o sistema radicular pode suportar a posição da planta 104 e absorver nutrientes e água do substrato 106. Em vários exemplos, a planta 104 pode ser uma planta vascular 104, não planta vascular 104, planta lenhosa 104, planta herbácea 104 ou qualquer tipo adequado de planta 104.[0041] More generally, plants 104 may include a stem that is disposed superiorly (e.g., above) the substrate 106 and a root system attached to the stem that is located below the plane of the substrate 106 (e.g., below ground). . The stem can support any branches, leaves and/or fruits. Plant 104 may have a single stem, leaf or fruit, multiple stems, leaves or fruits, or any number of stems, leaves or fruits. The root system may be a root system or fibrous root system, and the root system may support the position of the plant 104 and absorb nutrients and water from the substrate 106. In various examples, the plant 104 may be a vascular plant 104, not a vascular plant. 104, woody plant 104, herbaceous plant 104 or any suitable type of plant 104.
[0042] Plantas 104 em um campo 160 podem ser cultivadas em uma ou mais plantas 104 fileiras (por exemplo, canteiros de plantas 104). As linhas da planta 104 são normalmente paralelas umas às outras, mas não precisam ser. Cada linha de planta 104 é geralmente espaçada entre 2 polegadas e 45 polegadas de distância quando medida em uma direção perpendicular a partir de um eixo que representa a linha de planta 104. As fileiras de planta 104 podem ter espaçamentos mais largos ou mais estreitos ou podem ter espaçamento variável entre várias linhas (por exemplo, um espaçamento de 12 pol. entre uma primeira e uma segunda linha, um espaçamento de 16 pol. uma segunda e uma terceira linha, etc.).[0042] Plants 104 in a field 160 may be grown in one or more plant rows 104 (e.g., plant beds 104). The lines of plan 104 are normally parallel to each other, but they do not have to be. Each plan row 104 is generally spaced between 2 inches and 45 inches apart when measured in a perpendicular direction from an axis representing plan line 104. Plant rows 104 may have wider or narrower spacings or may have variable spacing between multiple lines (e.g., a 12-inch spacing between a first and second line, a 16-inch spacing between a second and third line, etc.).
[0043] Plantas 104 dentro de um campo 160 podem incluir o mesmo tipo de cultura (por exemplo, mesmo gênero, mesma espécie, etc.). Por exemplo, cada parte de campo em um campo 160 pode incluir culturas de milho. No entanto, as plantas 104 dentro de cada campo 160 também podem incluir várias culturas (por exemplo, uma primeira, uma segunda cultura, etc.). Por exemplo, algumas partes de campo podem incluir culturas de alface, enquanto outras partes de campo incluem ervas daninhas ou, em outro exemplo, algumas partes de campo podem incluir feijão enquanto outras partes de campo incluem milho. Além disso, uma única parte de campo pode incluir diferentes tipos de cultura. Por exemplo, uma única parte de campo pode incluir uma planta de soja 104 e uma erva daninha.[0043] Plants 104 within a field 160 may include the same type of crop (e.g., same genus, same species, etc.). For example, each field portion in a field 160 may include corn crops. However, the plants 104 within each field 160 may also include multiple crops (e.g., a first crop, a second crop, etc.). For example, some parts of the field may include lettuce crops, while other parts of the field include weeds, or, in another example, some parts of the field may include beans while other parts of the field include corn. Furthermore, a single part of the field may include different types of crops. For example, a single field part may include a soybean plant 104 and a weed.
[0044] O ambiente operacional 102 também pode incluir um substrato 106. Como tal, as ações agrícolas que a máquina agrícola 100 implementa como parte de um plano de tratamento podem ser aplicadas ao substrato 106. O substrato 106 pode ser solo, mas também pode ser uma esponja ou qualquer outro substrato adequado 106. O substrato 106 pode incluir plantas 104 ou pode não incluir plantas 104, dependendo de sua localização no campo 160. Por exemplo, uma parte do substrato 106 pode incluir uma fileira de plantações, enquanto outra parte do substrato 106 entre as linhas de cultivo não incluem plantas 104.[0044] The operating environment 102 may also include a substrate 106. As such, the agricultural actions that the agricultural machine 100 implements as part of a treatment plan may be applied to the substrate 106. The substrate 106 may be soil, but it may also be a sponge or any other suitable substrate 106. Substrate 106 may include plants 104 or may not include plants 104, depending on its location in field 160. For example, one part of substrate 106 may include a row of crops, while another part of substrate 106 between crop rows do not include plants 104.
[0045] A máquina agrícola 100 pode incluir um mecanismo de detecção 110. O mecanismo de detecção 110 identifica objetos no ambiente operacional 102 da máquina agrícola 100. Para fazer isso, o mecanismo de detecção 110 obtém informações que descrevem o ambiente 102 (por exemplo, sensor ou dados de imagem), e processa essas informações para identificar objetos pertinentes (por exemplo, plantas 104, substrato 106, pessoas, etc.) no ambiente operacional 102. A identificação de objetos no ambiente 102 permite ainda que a máquina agrícola 100 implemente ações agrícolas no campo 160. Por exemplo, o mecanismo de detecção 110 pode capturar uma imagem do campo 160 e processar a imagem com um modelo de identificação de planta 104 para identificar plantas 104 na imagem capturada. A máquina agrícola 100 então implementa ações agrícolas no campo 160 com base nas plantas 104 identificadas na imagem.[0045] The agricultural machine 100 may include a detection mechanism 110. The detection mechanism 110 identifies objects in the operating environment 102 of the agricultural machine 100. To do this, the detection mechanism 110 obtains information that describes the environment 102 (e.g. , sensor, or image data), and processes this information to identify pertinent objects (e.g., plants 104, substrate 106, people, etc.) in the operating environment 102. Identifying objects in the environment 102 further allows the agricultural machine 100 implement agricultural actions on field 160. For example, detection engine 110 may capture an image of field 160 and process the image with a plant identification model 104 to identify plants 104 in the captured image. The agricultural machine 100 then implements agricultural actions in the field 160 based on the plants 104 identified in the image.
[0046] A máquina agrícola 100 pode incluir qualquer número ou tipo de mecanismo de detecção 110 que pode auxiliar na determinação e implementação de ações agrícolas. Em algumas modalidades, o mecanismo de detecção 110 inclui um ou mais sensores. Por exemplo, o mecanismo de detecção 110 pode incluir uma câmera multiespectral, uma câmera estéreo, uma câmera CCD, uma câmera de lente única, uma câmera CMOS, sistema de imagem hiperespectral, sistema LIDAR (sistema de detecção e alcance de luz), um sistema de detecção de profundidade, dinamômetro, câmera IR, câmera térmica, sensor de umidade, sensor de luz, sensor de temperatura, sensor ultrassônico ou qualquer outro sensor adequado. Além disso, o mecanismo de detecção 110 pode incluir uma matriz de sensores (por exemplo, uma matriz de câmeras) configurada para capturar informações sobre o ambiente 102 em torno da máquina agrícola 100. Por exemplo, o mecanismo de detecção 110 pode incluir uma matriz de câmeras configuradas para capturar uma matriz de imagens representando o ambiente 102 em torno da máquina agrícola 100. O mecanismo de detecção 110 também pode ser um sensor que mede um estado da máquina agrícola 100. Por exemplo, o mecanismo de detecção 110 pode ser um sensor de velocidade, um sensor de calor, ou algum outro sensor que pode monitorar o estado de um componente da máquina agrícola 100. Além disso, o mecanismo de detecção 110 também pode ser um sensor que mede componentes durante a implementação de uma ação agrícola. Por exemplo, o mecanismo de detecção 110 pode ser um monitor de vazão, um sensor de colheita de grãos, um sensor mecânico de estresse, etc. Seja qual for o caso, o mecanismo de detecção 110 detecta informações sobre o ambiente operacional 102 (incluindo a máquina agrícola 100).[0046] Agricultural machine 100 may include any number or type of sensing mechanism 110 that may assist in determining and implementing agricultural actions. In some embodiments, the detection mechanism 110 includes one or more sensors. For example, the detection mechanism 110 may include a multispectral camera, a stereo camera, a CCD camera, a single-lens camera, a CMOS camera, hyperspectral imaging system, LIDAR (light detection and ranging system) system, a depth sensing system, dynamometer, IR camera, thermal camera, humidity sensor, light sensor, temperature sensor, ultrasonic sensor or any other suitable sensor. Additionally, the sensing mechanism 110 may include a sensor array (e.g., a camera array) configured to capture information about the environment 102 surrounding the agricultural machine 100. For example, the sensing mechanism 110 may include an array of cameras configured to capture an array of images representing the environment 102 around the agricultural machine 100. The detection mechanism 110 may also be a sensor that measures a state of the agricultural machine 100. For example, the detection mechanism 110 may be a speed sensor, a heat sensor, or some other sensor that can monitor the state of a component of the agricultural machine 100. Furthermore, the sensing mechanism 110 can also be a sensor that measures components during the implementation of an agricultural action. For example, the sensing mechanism 110 may be a flow rate monitor, a grain harvest sensor, a mechanical stress sensor, etc. Whatever the case, the sensing mechanism 110 detects information about the operating environment 102 (including the agricultural machine 100).
[0047] Um mecanismo de detecção 110 pode ser montado em qualquer ponto no mecanismo de montagem 140. Dependendo de onde o mecanismo de detecção 110 está montado em relação ao mecanismo de tratamento 120, um ou outro pode passar por uma área geográfica no campo 160 antes do outro. Por exemplo, o mecanismo de detecção 110 pode ser posicionado no mecanismo de montagem 140 de modo que atravesse uma localização geográfica antes do mecanismo de tratamento 120 conforme a máquina agrícola 100 se move pelo campo 160. Em outros exemplos, o mecanismo de detecção 110 é posicionado para o mecanismo de montagem 140 de modo que os dois atravessem uma localização geográfica substancialmente ao mesmo tempo que a máquina agrícola 100 se move pelo campo. Da mesma forma, o mecanismo de detecção 110 pode ser posicionado no mecanismo de montagem 140 de modo que o mecanismo de tratamento 120 atravesse uma localização geográfica antes do mecanismo de detecção 110 conforme a máquina agrícola 100 se move pelo campo 160. O mecanismo de detecção 110 pode ser montado estaticamente para o mecanismo de montagem 140, ou pode ser removível ou dinamicamente acoplado ao mecanismo de montagem 140. Em outros exemplos, o mecanismo de detecção 110 pode ser montado em alguma outra superfície da máquina agrícola 100 ou pode ser incorporado a outro componente da máquina agrícola 100.[0047] A detection mechanism 110 may be mounted at any point on the mounting mechanism 140. Depending on where the detection mechanism 110 is mounted in relation to the treatment mechanism 120, one or the other may pass through a geographic area in the field 160 before the other. For example, the detection mechanism 110 may be positioned in the mounting mechanism 140 so that it passes through a geographic location ahead of the treatment mechanism 120 as the agricultural machine 100 moves through the field 160. In other examples, the detection mechanism 110 is positioned for the mounting mechanism 140 so that the two traverse a geographic location at substantially the same time as the agricultural machine 100 moves through the field. Likewise, the detection mechanism 110 may be positioned in the mounting mechanism 140 so that the treatment mechanism 120 passes through a geographic location before the detection mechanism 110 as the agricultural machine 100 moves through the field 160. The detection mechanism 110 may be statically mounted to the mounting mechanism 140, or may be removable or dynamically coupled to the mounting mechanism 140. In other examples, the sensing mechanism 110 may be mounted to some other surface of the agricultural machine 100 or may be incorporated into another component of the agricultural machine 100.
[0048] A máquina agrícola 100 pode incluir um mecanismo de verificação 150. Geralmente, o mecanismo de verificação 150 registra uma medição do ambiente operacional 102 e a máquina agrícola 100 pode usar a medição registrada para verificar ou determinar a extensão de uma ação agrícola implementada (ou seja, um resultado da ação agrícola).[0048] The agricultural machine 100 may include a verification mechanism 150. Generally, the verification mechanism 150 records a measurement of the operating environment 102 and the agricultural machine 100 may use the recorded measurement to verify or determine the extent of an implemented agricultural action (i.e. a result of agricultural action).
[0049] Para ilustrar, considere um exemplo em que uma máquina agrícola 100 implementa uma ação agrícola com base em uma medição do ambiente operacional 102 pelo mecanismo de detecção 110. O mecanismo de verificação 150 registra uma medição da mesma área geográfica medida pelo mecanismo de detecção 110 e onde a máquina agrícola 100 implementou a ação agrícola determinada. A máquina agrícola 100 então processa a medição registrada para determinar o resultado da ação agrícola. Por exemplo, o mecanismo de verificação 150 pode gravar uma imagem da região geográfica em torno de uma planta 104 identificada pelo mecanismo de detecção 110 e tratada por um mecanismo de tratamento 120. A máquina agrícola 100 pode aplicar um algoritmo de detecção de tratamento à imagem gravada para determinar o resultado do tratamento aplicado à planta 104.[0049] To illustrate, consider an example in which an agricultural machine 100 implements an agricultural action based on a measurement of the operating environment 102 by the detection mechanism 110. The verification mechanism 150 records a measurement of the same geographic area measured by the detection mechanism detection 110 and where the agricultural machine 100 implemented the determined agricultural action. The agricultural machine 100 then processes the recorded measurement to determine the result of the agricultural action. For example, the scanning engine 150 may record an image of the geographic region around a plant 104 identified by the detection engine 110 and treated by a processing engine 120. The agricultural machine 100 may apply a processing detection algorithm to the image. recorded to determine the result of the treatment applied to plant 104.
[0050] As informações registradas pelo mecanismo de verificação 150 também podem ser usadas para determinar empiricamente os parâmetros de operação da máquina agrícola 100 que obterão os efeitos desejados das ações agrícolas implementadas (por exemplo, para calibrar a máquina agrícola 100, para modificar os planos de tratamento, etc.). Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode aplicar um algoritmo de detecção de calibração a uma medição registrada pela máquina agrícola 100. Neste caso, a máquina agrícola 100 determina se os efeitos reais de uma ação agrícola implementada são os mesmos que seus efeitos pretendidos. Se os efeitos da ação agrícola implementada forem diferentes dos efeitos pretendidos, a máquina agrícola 100 pode realizar um processo de calibração. O processo de calibração altera os parâmetros de operação da máquina agrícola 100 de modo que os efeitos das futuras ações agrícolas implementadas sejam os mesmos que seus efeitos pretendidos. Para ilustrar, considere o exemplo anterior em que a máquina agrícola 100 gravou uma imagem de uma planta tratada 104. Lá, a máquina agrícola 100 pode aplicar um algoritmo de calibração à imagem gravada para determinar se o tratamento está devidamente calibrado (por exemplo, em seu objetivo localização no ambiente operacional 102). Se a máquina agrícola 100 determinar que a máquina agrícola 100 não está calibrada (por exemplo, o tratamento aplicado está em um local incorreto), a máquina agrícola 100 pode se calibrar de modo que tratamentos futuros estejam no local correto. Outras calibrações de exemplo também são possíveis.[0050] The information recorded by verification mechanism 150 may also be used to empirically determine the operating parameters of agricultural machine 100 that will achieve the desired effects of implemented agricultural actions (e.g., to calibrate agricultural machine 100, to modify plans treatment, etc.). For example, the agricultural machine 100 may apply a calibration detection algorithm to a measurement recorded by the agricultural machine 100. In this case, the agricultural machine 100 determines whether the actual effects of an implemented agricultural action are the same as its intended effects. If the effects of the implemented agricultural action are different from the intended effects, the agricultural machine 100 may perform a calibration process. The calibration process changes the operating parameters of the agricultural machine 100 so that the effects of future agricultural actions implemented are the same as their intended effects. To illustrate, consider the previous example in which the agricultural machine 100 recorded an image of a treated plant 104. There, the agricultural machine 100 may apply a calibration algorithm to the recorded image to determine whether the treatment is properly calibrated (e.g., in its objective location in the operational environment 102). If the agricultural machine 100 determines that the agricultural machine 100 is not calibrated (e.g., the applied treatment is in an incorrect location), the agricultural machine 100 may calibrate itself so that future treatments are in the correct location. Other example calibrations are also possible.
[0051] O mecanismo de verificação 150 pode ter várias configurações. Por exemplo, o mecanismo de verificação 150 pode ser substancialmente semelhante (por exemplo, ser do mesmo tipo de mecanismo que) o mecanismo de detecção 110 ou pode ser diferente do mecanismo de detecção 110. Em alguns casos, o mecanismo de detecção 110 e o mecanismo de verificação 150 podem ser um no mesmo (por exemplo, o mesmo sensor). Em uma configuração de exemplo, o mecanismo de verificação 150 está posicionado distalmente ao mecanismo de detecção 110 em relação à direção de deslocamento 115 e o mecanismo de tratamento 120 está posicionado entre eles. Nesta configuração, o mecanismo de verificação 150 atravessa uma localização geográfica no ambiente operacional 102 após o mecanismo de tratamento 120 e o mecanismo de detecção 110. No entanto, o mecanismo de montagem 140 pode reter as posições relativas dos componentes do sistema em qualquer outra configuração adequada. Em algumas configurações, o mecanismo de verificação 150 pode ser incluído em outros componentes da máquina agrícola 100.[0051] Verification engine 150 may have various configurations. For example, the verification mechanism 150 may be substantially similar to (e.g., be the same type of mechanism as) the detection mechanism 110 or may be different from the detection mechanism 110. In some cases, the detection mechanism 110 and the scan mechanism 150 may be one in the same (e.g., the same sensor). In an example configuration, the verification mechanism 150 is positioned distal to the detection mechanism 110 with respect to the direction of travel 115 and the treatment mechanism 120 is positioned between them. In this configuration, the verification mechanism 150 traverses a geographic location in the operating environment 102 after the processing mechanism 120 and the detection mechanism 110. However, the assembly mechanism 140 may retain the relative positions of the system components in any other configuration. proper. In some configurations, the checking mechanism 150 may be included in other components of the agricultural machine 100.
[0052] A máquina agrícola 100 pode incluir qualquer número ou tipo de mecanismo de verificação 150. Em algumas modalidades, o mecanismo de verificação 150 inclui um ou mais sensores. Por exemplo, o mecanismo de verificação 150 pode incluir uma câmera multiespectral, uma câmera estéreo, uma câmera CCD, uma câmera de lente única, uma câmera CMOS, sistema de imagem hiperespectral, sistema LIDAR (sistema de detecção e alcance de luz), um sistema de detecção de profundidade, dinamômetro, câmera IR, câmera térmica, sensor de umidade, sensor de luz, sensor de temperatura ou qualquer outro sensor adequado. Além disso, o mecanismo de verificação 150 pode incluir uma matriz de sensores (por exemplo, uma matriz de câmeras) configurada para capturar informações sobre o ambiente 102 em torno da máquina agrícola 100. Por exemplo, o mecanismo de verificação 150 pode incluir uma matriz de câmeras configuradas para capturar uma matriz de imagens representando o ambiente operacional 102.[0052] Agricultural machine 100 may include any number or type of verification mechanism 150. In some embodiments, verification mechanism 150 includes one or more sensors. For example, scanning engine 150 may include a multispectral camera, a stereo camera, a CCD camera, a single-lens camera, a CMOS camera, hyperspectral imaging system, LIDAR (light detection and ranging system) system, a depth sensing system, dynamometer, IR camera, thermal camera, humidity sensor, light sensor, temperature sensor or any other suitable sensor. Additionally, the scanning mechanism 150 may include a sensor array (e.g., a camera array) configured to capture information about the environment 102 surrounding the agricultural machine 100. For example, the scanning mechanism 150 may include an array of cameras configured to capture an array of images representing the operational environment 102.
[0053] A máquina agrícola 100 pode incluir um mecanismo de tratamento 120. O mecanismo de tratamento 120 pode implementar ações agrícolas no ambiente operacional 102 de uma máquina agrícola 100. Por exemplo, uma máquina agrícola 100 pode incluir um mecanismo de tratamento 120 que aplica um tratamento (ou seja, um tratamento de planta) para uma planta 104, um substrato 106 ou algum outro objeto no ambiente operacional 102. Mais geralmente, a máquina agrícola 100 emprega o mecanismo de tratamento 120 para aplicar um tratamento a uma área de tratamento 122 e a área de tratamento 122 pode incluir qualquer coisa dentro do ambiente operacional 102 (por exemplo, uma planta 104 ou o substrato 106). Em outras palavras, a área de tratamento 122 pode ser qualquer parte do ambiente operacional 102.[0053] Agricultural machine 100 may include a treatment mechanism 120. The treatment mechanism 120 may implement agricultural actions in the operating environment 102 of an agricultural machine 100. For example, an agricultural machine 100 may include a treatment mechanism 120 that applies a treatment (i.e., a plant treatment) to a plant 104, a substrate 106, or some other object in the operating environment 102. More generally, the agricultural machine 100 employs the treatment mechanism 120 to apply a treatment to a treatment area 122 and the treatment area 122 may include anything within the operating environment 102 (e.g., a plant 104 or the substrate 106). In other words, the treatment area 122 can be any part of the operating environment 102.
[0054] Em algumas modalidades, o mecanismo de tratamento 120 aplica um tratamento a uma planta 104 no campo 160. O mecanismo de tratamento 120 pode aplicar tratamentos a plantas identificadas ou plantas não identificadas. Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode identificar e tratar uma planta específica (por exemplo, planta 104) no campo 160. Alternativa, ou adicionalmente, a máquina agrícola 100 pode identificar algum outro gatilho que indique um tratamento de plantas e o mecanismo de tratamento 120 pode aplicar um tratamento de plantas. Alguns exemplos de mecanismos de tratamento de plantas 120 incluem: um ou mais bicos de pulverização, uma ou mais fontes de energia eletromagnética (por exemplo, um laser), um ou mais implementos físicos configurados para manipular plantas, mas outros mecanismos de tratamento de plantas 104 120 também são possíveis.[0054] In some embodiments, the treatment mechanism 120 applies a treatment to a plant 104 in field 160. The treatment mechanism 120 may apply treatments to identified plants or unidentified plants. For example, the agricultural machine 100 may identify and treat a specific plant (e.g., plant 104) in the field 160. Alternatively, or additionally, the agricultural machine 100 may identify some other trigger that indicates a plant treatment and the treatment mechanism 120 can apply a plant treatment. Some examples of plant treatment mechanisms 120 include: one or more spray nozzles, one or more electromagnetic energy sources (e.g., a laser), one or more physical implements configured to manipulate plants, but other plant treatment mechanisms 104 120 are also possible.
[0055] Adicionalmente, o efeito de aplicar um tratamento de plantas com um mecanismo de tratamento 120 a uma planta 104 pode incluir qualquer necrose de planta, estimulação de crescimento de planta, necrose ou remoção de parte de planta, estimulação de crescimento de parte de planta ou qualquer outro efeito de tratamento adequado. Além disso, o mecanismo de tratamento 120 pode aplicar um tratamento que desaloja uma planta 104 do substrato 106, separa uma planta 104 ou parte de uma planta 104 (por exemplo, corte), incinera uma planta 104 ou parte de uma planta 104, estimula eletricamente um planta 104 ou parte de uma planta 104, fertiliza ou promove o crescimento (por exemplo, com um hormônio de crescimento) de uma planta 104, rega uma planta 104, aplica luz ou alguma outra radiação a uma planta 104 e/ou injeta um ou mais fluidos no substrato 106 adjacente a uma planta 104 (por exemplo, dentro de um limiar de distância da planta). Outros tratamentos de plantas também são possíveis. Ao aplicar um tratamento de planta, os mecanismos de tratamento 120 podem ser configurados para pulverizar um ou mais dentre: um herbicida, um fungicida, inseticida, algum outro pesticida ou água.[0055] Additionally, the effect of applying a plant treatment with a treatment mechanism 120 to a plant 104 may include any plant necrosis, plant growth stimulation, plant part necrosis or removal, plant part growth stimulation plant or any other suitable treatment effect. Additionally, treatment mechanism 120 may apply a treatment that dislodges a plant 104 from substrate 106, separates a plant 104 or part of a plant 104 (e.g., cutting), incinerates a plant 104 or part of a plant 104, stimulates electrically a plant 104 or part of a plant 104, fertilize or promote the growth (e.g., with a growth hormone) of a plant 104, water a plant 104, apply light or some other radiation to a plant 104, and/or inject one or more fluids in the substrate 106 adjacent to a plant 104 (e.g., within a threshold distance from the plant). Other plant treatments are also possible. When applying a plant treatment, the treatment mechanisms 120 can be configured to spray one or more of: a herbicide, a fungicide, insecticide, some other pesticide, or water.
[0056] Em algumas modalidades, o mecanismo de tratamento 120 aplica um tratamento a alguma parte do substrato 106 no campo 160. O mecanismo de tratamento 120 pode aplicar tratamentos a áreas identificadas do substrato 106 ou áreas não identificadas do substrato 106. Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode identificar e tratar uma área de substrato 106 no campo 160. Alternativa, ou adicionalmente, a máquina agrícola 100 pode identificar algum outro gatilho que indique um tratamento de substrato 106 e o mecanismo de tratamento 120 pode aplicar um tratamento ao substrato 106. Alguns exemplos de mecanismos de tratamento 120 configurados para aplicar tratamentos ao substrato 106 incluem: um ou mais bicos de pulverização, uma ou mais fontes de energia eletromagnética, um ou mais implementos físicos configurados para manipular o substrato 106, mas outro substrato 106 mecanismos de tratamento 120 também são possíveis.[0056] In some embodiments, the treatment mechanism 120 applies a treatment to some part of the substrate 106 in field 160. The treatment mechanism 120 may apply treatments to identified areas of the substrate 106 or unidentified areas of the substrate 106. For example, the agricultural machine 100 may identify and treat an area of substrate 106 in the field 160. Alternatively, or additionally, the agricultural machine 100 may identify some other trigger that indicates a substrate treatment 106 and the treatment mechanism 120 may apply a treatment to the substrate 106. Some examples of treatment mechanisms 120 configured to apply treatments to substrate 106 include: one or more spray nozzles, one or more electromagnetic energy sources, one or more physical implements configured to manipulate substrate 106, but other substrate 106 mechanisms of treatment 120 are also possible.
[0057] Obviamente, a máquina agrícola 100 não está limitada aos mecanismos de tratamento 120 para plantas 104 e substratos 106. A máquina agrícola 100 pode incluir mecanismos de tratamento 120 para aplicar vários outros tratamentos a objetos no campo 160. Alguns outros exemplos de mecanismos de tratamento 120 podem incluir: um lança- chamas ou uma mangueira de água.[0057] Obviously, the agricultural machine 100 is not limited to treatment mechanisms 120 for plants 104 and substrates 106. The agricultural machine 100 may include treatment mechanisms 120 to apply various other treatments to objects in the field 160. Some other examples of mechanisms treatment system 120 may include: a flamethrower or a water hose.
[0058] Dependendo da configuração, a máquina agrícola 100 pode incluir vários números de mecanismos de tratamento 120 (por exemplo, 1, 2, 5, 20, 60, etc.). Um mecanismo de tratamento 120 pode ser fixado (por exemplo, acoplado estaticamente) ao mecanismo de montagem 140 ou fixado à máquina agrícola 100. Alternativa, ou adicionalmente, um mecanismo de tratamento 120 pode ser móvel (por exemplo, transladável, rotativo, etc.) na máquina agrícola 100. Em uma configuração, a máquina agrícola 100 inclui um único mecanismo de tratamento 120. Neste caso, o mecanismo de tratamento 120 pode ser acionado para alinhar o mecanismo de tratamento 120 a uma área de tratamento 122. Em uma segunda variação, a máquina agrícola 100 inclui um conjunto de mecanismo de tratamento 120 compreendendo uma matriz de mecanismos de tratamento 120. Nesta configuração, um mecanismo de tratamento 120 pode ser um único mecanismo de tratamento 120, uma combinação de mecanismos de tratamento 120 ou o conjunto de mecanismo de tratamento 120. Assim, um único mecanismo de tratamento 120, uma combinação de mecanismos de tratamento 120 ou todo o conjunto pode ser selecionado para aplicar um tratamento a uma área de tratamento 122. Da mesma forma, o único, combinação ou todo o conjunto pode ser acionado para alinhar com uma área de tratamento, conforme necessário. Em algumas configurações, a máquina agrícola 100 pode alinhar um mecanismo de tratamento 120 com um objeto identificado no ambiente operacional 102. Ou seja, a máquina agrícola 100 pode identificar um objeto no ambiente operacional 102 e acionar o mecanismo de tratamento 120 de modo que seu tratamento área se alinha com o objeto identificado.[0058] Depending on the configuration, the agricultural machine 100 may include various numbers of treatment mechanisms 120 (e.g., 1, 2, 5, 20, 60, etc.). A treatment mechanism 120 may be fixed (e.g., statically coupled) to the mounting mechanism 140 or attached to the agricultural machine 100. Alternatively, or additionally, a treatment mechanism 120 may be movable (e.g., translatable, rotatable, etc. ) on the agricultural machine 100. In one configuration, the agricultural machine 100 includes a single treatment mechanism 120. In this case, the treatment mechanism 120 may be actuated to align the treatment mechanism 120 with a treatment area 122. In a second variation, the agricultural machine 100 includes a treatment mechanism assembly 120 comprising an array of treatment mechanisms 120. In this configuration, a treatment mechanism 120 may be a single treatment mechanism 120, a combination of treatment mechanisms 120, or the set of treatment mechanism 120. Thus, a single treatment mechanism 120, a combination of treatment mechanisms 120, or the entire set may be selected to apply a treatment to a treatment area 122. Likewise, the single, combination, or entire the assembly can be actuated to align with a treatment area as needed. In some configurations, the agricultural machine 100 may align a handling mechanism 120 with an identified object in the operating environment 102. That is, the agricultural machine 100 may identify an object in the operating environment 102 and actuate the handling mechanism 120 so that its treatment area aligns with the identified object.
[0059] Um mecanismo de tratamento 120 pode ser operável entre um modo de espera e um modo de tratamento. No modo de espera, o mecanismo de tratamento 120 não aplica um tratamento e, no modo de tratamento, o mecanismo de tratamento 120 é controlado pelo sistema de controle 130 para aplicar o tratamento. No entanto, o mecanismo de tratamento 120 pode ser operável em qualquer outro número adequado de modos de operação.[0059] A treatment mechanism 120 may be operable between a standby mode and a treatment mode. In the standby mode, the treatment mechanism 120 does not apply a treatment, and in the treatment mode, the treatment mechanism 120 is controlled by the control system 130 to apply the treatment. However, the treatment mechanism 120 may be operable in any other suitable number of operating modes.
[0060] A máquina agrícola 100 inclui um sistema de controle 130. O sistema de controle 130 controla a operação dos vários componentes e sistemas na máquina agrícola 100. Por exemplo, o sistema de controle 130 pode obter informações sobre o ambiente operacional 102, processa essas informações para identificar uma ação agrícola para implementar e implementar a ação agrícola identificada com componentes do sistema da máquina agrícola 100.[0060] The agricultural machine 100 includes a control system 130. The control system 130 controls the operation of the various components and systems in the agricultural machine 100. For example, the control system 130 may obtain information about the operating environment 102, process this information to identify an agricultural action to implement and implement the identified agricultural action with components of the agricultural machine system 100.
[0061] O sistema de controle 130 pode receber informações do mecanismo de detecção 110, do mecanismo de verificação 150, do mecanismo de tratamento 120 e/ou de qualquer outro componente ou sistema da máquina agrícola 100. Por exemplo, o sistema de controle 130 pode receber medições do mecanismo de detecção 110 ou mecanismo de verificação 150, ou informações relacionadas ao estado de um mecanismo de tratamento 120 ou ações agrícolas implementadas de um mecanismo de verificação 150. Outras informações também são possíveis.[0061] The control system 130 may receive information from the detection mechanism 110, the verification mechanism 150, the treatment mechanism 120 and/or any other component or system of the agricultural machine 100. For example, the control system 130 may receive measurements from the detection engine 110 or verification engine 150, or information related to the state of a treatment engine 120 or implemented agricultural actions from a verification engine 150. Other information is also possible.
[0062] Da mesma forma, o sistema de controle 130 pode fornecer entrada para o mecanismo de detecção 110, o mecanismo de verificação 150 e/ou o mecanismo de tratamento 120. Por exemplo, o sistema de controle 130 pode ser configurado como entrada e parâmetros operacionais de controle da máquina agrícola 100 (por exemplo, velocidade, direção). Da mesma forma, o sistema de controle 130 pode ser configurado para inserir e controlar parâmetros operacionais do mecanismo de detecção 110 e/ou mecanismo de verificação 150. Os parâmetros operacionais do mecanismo de detecção 110 e/ou mecanismo de verificação 150 podem incluir tempo de processamento, localização e/ou ângulo do mecanismo de detecção 110, intervalos de captura de imagem, configurações de captura de imagem, etc. Outras entradas também são possíveis. Finalmente, o sistema de controle pode ser configurado para gerar entradas de máquina para o mecanismo de tratamento 120. Ou seja, traduzir uma ação agrícola de um plano de tratamento em instruções de máquina implementáveis pelo mecanismo de tratamento 120.[0062] Likewise, the control system 130 may provide input to the detection mechanism 110, the verification mechanism 150, and/or the processing mechanism 120. For example, the control system 130 may be configured as input and Agricultural machine control operating parameters 100 (e.g., speed, direction). Likewise, the control system 130 may be configured to input and control operating parameters of the detection mechanism 110 and/or verification mechanism 150. The operational parameters of the detection mechanism 110 and/or verification mechanism 150 may include timing. processing, location and/or angle of detection mechanism 110, image capture intervals, image capture settings, etc. Other inputs are also possible. Finally, the control system may be configured to generate machine inputs to the treatment engine 120. That is, translate an agricultural action from a treatment plan into machine instructions implementable by the treatment engine 120.
[0063] O sistema de controle 130 pode ser operado total ou parcialmente de forma autônoma, por um usuário operando a máquina agrícola 100, um usuário conectado à máquina agrícola 100 por uma rede ou qualquer combinação dos anteriores. Por exemplo, o sistema de controle 130 pode ser operado por um gerente agrícola sentado em uma cabine da máquina agrícola 100, ou o sistema de controle 130 pode ser operado por um gerente agrícola conectado ao sistema de controle 130 por meio de uma rede sem fio. Em outro exemplo, o sistema de controle 130 pode implementar uma matriz de algoritmos de controle, algoritmos de visão de máquina, algoritmos de decisão, etc. que permitem operar de forma autônoma ou parcialmente autônoma.[0063] The control system 130 may be operated wholly or partially autonomously, by a user operating the agricultural machine 100, a user connected to the agricultural machine 100 by a network, or any combination of the foregoing. For example, the control system 130 may be operated by a farm manager seated in a cab of the farm machine 100, or the control system 130 may be operated by a farm manager connected to the control system 130 via a wireless network. . In another example, control system 130 may implement an array of control algorithms, machine vision algorithms, decision algorithms, etc. that allow it to operate autonomously or partially autonomously.
[0064] O sistema de controle 130 pode ser implementado por um computador ou um sistema de computadores distribuídos. Os computadores podem ser conectados em vários ambientes de rede. Por exemplo, o sistema de controle 130 pode ser uma série de computadores implementados na máquina agrícola 100 e conectados por uma rede local. Em outro exemplo, o sistema de controle 130 pode ser uma série de computadores implementados na máquina agrícola 100, na nuvem e/ou em um dispositivo cliente e conectados por uma rede de área sem fio.[0064] The control system 130 may be implemented by a computer or a distributed computer system. Computers can be connected in various network environments. For example, the control system 130 may be a series of computers implemented in the agricultural machine 100 and connected by a local network. In another example, the control system 130 may be a series of computers implemented on the agricultural machine 100, in the cloud, and/or on a client device and connected via a wireless area network.
[0065] O sistema de controle 130 pode aplicar um ou mais modelos de computador para determinar e implementar ações agrícolas no campo 160. Por exemplo, o sistema de controle 130 pode aplicar um módulo de identificação de plantas a imagens adquiridas pelo mecanismo de detecção 110 para determinar e implementar ações agrícolas. O sistema de controle 130 pode ser acoplado à máquina agrícola 100 de modo que um operador (por exemplo, um motorista) possa interagir com o sistema de controle 130. Em outras modalidades, o sistema de controle 130 é fisicamente removido da máquina agrícola 100 e se comunica com o sistema componentes (por exemplo, mecanismo de detecção 110, mecanismo de tratamento 120, etc.) sem fio.[0065] Control system 130 may apply one or more computer models to determine and implement agricultural actions in field 160. For example, control system 130 may apply a plant identification module to images acquired by detection mechanism 110 to determine and implement agricultural actions. The control system 130 may be coupled to the agricultural machine 100 so that an operator (e.g., a driver) can interact with the control system 130. In other embodiments, the control system 130 is physically removed from the agricultural machine 100 and communicates with system components (e.g., detection engine 110, handling engine 120, etc.) wirelessly.
[0066] Em algumas configurações, a máquina agrícola 100 pode incluir adicionalmente um aparelho de comunicação, que funciona para comunicar (por exemplo, enviar e/ou receber) dados entre o sistema de controle 130 e um conjunto de dispositivos remotos. O aparelho de comunicação pode ser um sistema de comunicação Wi-Fi, um sistema de comunicação celular, um sistema de comunicação de curto alcance (por exemplo, Bluetooth, NFC, etc.) ou qualquer outro sistema de comunicação adequado.[0066] In some configurations, the agricultural machine 100 may additionally include a communications apparatus, which functions to communicate (e.g., send and/or receive) data between the control system 130 and a set of remote devices. The communication apparatus may be a Wi-Fi communication system, a cellular communication system, a short-range communication system (e.g., Bluetooth, NFC, etc.), or any other suitable communication system.
[0067] Em várias configurações, a máquina agrícola 100 pode incluir qualquer número de componentes adicionais.[0067] In various configurations, agricultural machine 100 may include any number of additional components.
[0068] Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode incluir um mecanismo de montagem 140. O mecanismo de montagem 140 fornece um ponto de montagem para os componentes da máquina agrícola 100. Ou seja, o mecanismo de montagem 140 pode ser um chassi ou quadro ao qual os componentes da máquina agrícola a máquina 100 pode ser anexada, mas pode, alternativamente, ser qualquer outro mecanismo de montagem adequado 140. Mais geralmente, o mecanismo de montagem 140 retém estaticamente e suporta mecanicamente as posições do mecanismo de detecção 110, o mecanismo de tratamento 120 e o mecanismo de verificação 150. Em um exemplo de configuração, o mecanismo de montagem 140 se estende para fora de um corpo da máquina agrícola 100 de modo que o mecanismo de montagem 140 seja aproximadamente perpendicular à direção de deslocamento 115. Em algumas configurações, o mecanismo de montagem 140 pode incluir uma matriz de mecanismos de tratamento 120 posicionados lateralmente ao longo do mecanismo de montagem 140. Em algumas configurações, a máquina agrícola 100 pode não incluir um mecanismo de montagem 140, o mecanismo de montagem 140 pode ser posicionado alternativamente ou o mecanismo de montagem 140 pode ser incorporado a qualquer outro componente da máquina agrícola 100.[0068] For example, agricultural machine 100 may include a mounting mechanism 140. Mounting mechanism 140 provides a mounting point for components of agricultural machine 100. That is, mounting mechanism 140 may be a chassis or frame to which agricultural machine components the machine 100 may be attached, but may alternatively be any other suitable mounting mechanism 140. More generally, the mounting mechanism 140 statically retains and mechanically supports the positions of the sensing mechanism 110, the treatment mechanism 120 and the checking mechanism 150. In an exemplary configuration, the mounting mechanism 140 extends outward from an agricultural machine body 100 so that the mounting mechanism 140 is approximately perpendicular to the direction of travel 115. In some configurations, the mounting mechanism 140 may include an array of handling mechanisms 120 positioned laterally along the mounting mechanism 140. In some configurations, the agricultural machine 100 may not include an assembly mechanism 140, the mounting mechanism 140 may be alternatively positioned or the mounting mechanism 140 may be incorporated into any other component of the agricultural machine 100.
[0069] A máquina agrícola 100 pode incluir mecanismos de locomoção. Os mecanismos de locomoção podem incluir qualquer número de rodas, degraus contínuos, pernas articuladas ou algum outro mecanismo de locomoção. Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode incluir um primeiro conjunto e um segundo conjunto de rodas coaxiais, ou um primeiro conjunto e um segundo conjunto de degraus contínuos. Em qualquer um dos exemplos, o eixo de rotação do primeiro e do segundo conjunto de rodas/trilhos são aproximadamente paralelos. Além disso, cada conjunto é disposto ao longo de lados opostos da máquina agrícola 100. Tipicamente, os mecanismos de locomoção são conectados a um mecanismo de acionamento que faz com que os mecanismos de locomoção transfiram a máquina agrícola 100 através do ambiente operacional 102. Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode incluir um trem de acionamento para rodar rodas ou degraus. Em diferentes configurações, a máquina agrícola 100 pode incluir qualquer outro número adequado ou combinação de mecanismos de locomoção e mecanismos de acionamento.[0069] Agricultural machine 100 may include locomotion mechanisms. The locomotion mechanisms may include any number of wheels, continuous steps, articulated legs, or some other locomotion mechanism. For example, the agricultural machine 100 may include a first set and a second set of coaxial wheels, or a first set and a second set of continuous steps. In either example, the axis of rotation of the first and second set of wheels/tracks are approximately parallel. Furthermore, each assembly is disposed along opposite sides of the agricultural machine 100. Typically, the locomotion mechanisms are connected to a drive mechanism that causes the locomotion mechanisms to transfer the agricultural machine 100 through the operating environment 102. For For example, the agricultural machine 100 may include a drive train for running wheels or steps. In different configurations, the agricultural machine 100 may include any other suitable number or combination of locomotion mechanisms and drive mechanisms.
[0070] A máquina agrícola 100 também pode incluir um ou mais mecanismos de acoplamento 142 (por exemplo, um engate). O mecanismo de acoplamento 142 funciona para acoplar estaticamente ou de forma removível vários componentes da máquina agrícola 100. Por exemplo, um mecanismo de acoplamento pode anexar um mecanismo de acionamento a um componente secundário de modo que o componente secundário seja puxado para trás da máquina agrícola 100. Em outro exemplo, um mecanismo de acoplamento pode acoplar um ou mais mecanismos de tratamento 120 à máquina agrícola 100.[0070] Agricultural machine 100 may also include one or more coupling mechanisms 142 (e.g., a hitch). The coupling mechanism 142 functions to statically or removably couple various components of the agricultural machine 100. For example, a coupling mechanism may attach a drive mechanism to a secondary component so that the secondary component is pulled behind the agricultural machine. 100. In another example, a coupling mechanism may couple one or more treatment mechanisms 120 to the agricultural machine 100.
[0071] A máquina agrícola 100 pode incluir adicionalmente uma fonte de energia, que funciona para alimentar os componentes do sistema, incluindo o mecanismo de detecção 110, sistema de controle 130 e mecanismo de tratamento 120. A fonte de energia pode ser montada no mecanismo de montagem 140, pode ser acoplada de forma removível ao mecanismo de montagem 140 ou pode ser incorporado a outro componente do sistema (por exemplo, localizado no mecanismo de acionamento). A fonte de energia pode ser uma fonte de energia recarregável (por exemplo, um conjunto de baterias recarregáveis), uma fonte de energia de coleta de energia (por exemplo, um sistema solar), uma fonte de energia que consome combustível (por exemplo, um conjunto de células de combustível ou um sistema de combustão interna), ou qualquer outra fonte de alimentação adequada. Em outras configurações, a fonte de energia pode ser incorporada a qualquer outro componente da máquina agrícola 100.[0071] The agricultural machine 100 may additionally include a power source, which functions to power system components, including the detection mechanism 110, control system 130, and treatment mechanism 120. The power source may be mounted on the mechanism mounting mechanism 140, may be removably coupled to the mounting mechanism 140 or may be incorporated into another component of the system (e.g., located in the drive mechanism). The power source may be a rechargeable power source (e.g., a set of rechargeable batteries), an energy harvesting power source (e.g., a solar system), a fuel-consuming power source (e.g., a fuel cell array or an internal combustion system), or any other suitable power source. In other configurations, the power source may be incorporated into any other component of the agricultural machine 100.
[0072] A Figura 2 é um diagrama de blocos do ambiente do sistema para a máquina agrícola 100, de acordo com uma ou mais modalidades de exemplo. Neste exemplo, o sistema de controle 210 (por exemplo, sistema de controle 130) está conectado a sistemas externos 220 e uma matriz de componentes de máquina 230 por meio de uma rede 240 dentro do ambiente do sistema 200.[0072] Figure 2 is a block diagram of the system environment for agricultural machine 100, in accordance with one or more example embodiments. In this example, the control system 210 (e.g., control system 130 ) is connected to external systems 220 and an array of machine components 230 via a network 240 within the environment of the system 200 .
[0073] Os sistemas externos 220 são qualquer sistema que possa gerar dados representando informações úteis para determinar e implementar ações agrícolas em um campo. Os sistemas externos 220 podem incluir um ou mais sensores 222, uma ou mais unidades de processamento 224 e um ou mais armazenamentos de dados 226. Um ou mais sensores 222 podem medir o campo 160, o ambiente operacional 102, a máquina agrícola 100, etc. e gerar dados que representam essas medições. Por exemplo, os sensores 222 podem incluir um sensor de chuva, um sensor de vento, sensor de calor, uma câmera, etc. As unidades de processamento 2240 podem processar dados medidos para fornecer informações adicionais que podem auxiliar na determinação e implementação de ações agrícolas no campo. Por exemplo, uma unidade de processamento 224 pode acessar uma imagem de um campo 160 e calcular uma pressão de ervas daninhas da imagem ou pode acessar informações meteorológicas históricas para um campo 160 para gerar uma previsão para o campo. Os armazenamentos de dados 226 armazenam informações históricas sobre a máquina agrícola 100, o ambiente operacional 102, o campo 160, etc. que podem ser benéficos na determinação e implementação de ações agrícolas no campo. Por exemplo, o armazenamento de dados 226 pode armazenar resultados de planos de tratamento implementados anteriormente e ações agrícolas para um campo 160, um campo próximo e/ou a região. A informação histórica pode ter sido obtida de uma ou mais máquinas agrícolas (ou seja, medindo o resultado de uma ação agrícola de uma primeira máquina agrícola com os sensores de uma segunda máquina agrícola). Além disso, o armazenamento de dados 226 pode armazenar resultados de ações agrícolas específicas no campo 160, ou resultados de ações agrícolas realizadas em campos próximos com características semelhantes. O armazenamento de dados 226 também pode armazenar clima histórico, inundações, uso de campo, plantações, etc. para o campo e a área circundante. Finalmente, os armazenamentos de dados 226 podem armazenar qualquer informação medida por outros componentes no ambiente do sistema 200.[0073] External systems 220 are any system that can generate data representing information useful for determining and implementing agricultural actions in a field. External systems 220 may include one or more sensors 222, one or more processing units 224, and one or more data stores 226. One or more sensors 222 may measure field 160, operating environment 102, agricultural machine 100, etc. . and generate data that represents these measurements. For example, the sensors 222 may include a rain sensor, a wind sensor, a heat sensor, a camera, etc. The processing units 2240 can process measured data to provide additional information that can assist in determining and implementing agricultural actions in the field. For example, a processing unit 224 may access an image of a field 160 and calculate a weed pressure from the image or may access historical weather information for a field 160 to generate a forecast for the field. Data stores 226 store historical information about the agricultural machine 100, the operating environment 102, the field 160, etc. which can be beneficial in determining and implementing agricultural actions in the field. For example, data storage 226 may store results of previously implemented treatment plans and agricultural actions for a field 160, a nearby field, and/or the region. The historical information may have been obtained from one or more agricultural machines (i.e., measuring the result of an agricultural action of a first agricultural machine with the sensors of a second agricultural machine). Additionally, data storage 226 may store results of specific agricultural actions in field 160, or results of agricultural actions performed in nearby fields with similar characteristics. Data storage 226 can also store historical weather, floods, field use, crops, etc. to the countryside and the surrounding area. Finally, data stores 226 may store any information measured by other components in the system 200 environment.
[0074] A matriz de componentes de máquina 230 inclui um ou mais componentes 232. Os componentes 222 são elementos da máquina agrícola 100 que podem realizar ações agrícolas (por exemplo, um mecanismo de tratamento 120). Conforme ilustrado, cada componente tem um ou mais controladores de entrada 234 e um ou mais sensores 236, mas um componente pode incluir apenas sensores 236 ou apenas controladores de entrada 234. Um controlador de entrada 234 controla a função do componente 232. Por exemplo, uma entrada o controlador 234 pode receber comandos de máquina através da rede 240 e acionar o componente 230 em resposta. Um sensor 226 gera dados representando medições do ambiente operacional 102 e fornece esses dados para outros sistemas e componentes dentro do ambiente do sistema 200. As medições podem ser de um componente 232, a máquina agrícola 100, o ambiente operacional 102, etc. Por exemplo, um sensor 226 pode medir uma configuração ou estado do componente 222 (por exemplo, uma configuração, parâmetro, carga de energia, etc.), medir condições no ambiente operacional 102 (por exemplo, umidade, temperatura, etc.), capturar informações que representam o ambiente operacional 102 (por exemplo, imagens, informações de profundidade, informações de distância) e gerar dados que representam a(s) medição(ões).[0074] The machine component array 230 includes one or more components 232. The components 222 are elements of the agricultural machine 100 that can perform agricultural actions (e.g., a treatment mechanism 120). As illustrated, each component has one or more input controllers 234 and one or more sensors 236, but a component may include only sensors 236 or only input controllers 234. An input controller 234 controls the function of the component 232. For example, an input the controller 234 can receive machine commands via the network 240 and trigger the component 230 in response. A sensor 226 generates data representing measurements of the operating environment 102 and provides this data to other systems and components within the environment of the system 200. The measurements may be of a component 232, the agricultural machine 100, the operating environment 102, etc. For example, a sensor 226 may measure a configuration or state of component 222 (e.g., a setting, parameter, power load, etc.), measure conditions in the operating environment 102 (e.g., humidity, temperature, etc.), capturing information representing the operating environment 102 (e.g., images, depth information, distance information) and generating data representing the measurement(s).
[0075] O sistema de controle 230 recebe informações dos sistemas externos 220 e da matriz de componentes da máquina 230 e implementa um plano de tratamento em um campo com uma máquina agrícola. Em particular, o sistema de controle 230 emprega um módulo de buffer de tratamento 212 para determinar e implementar dinamicamente a aplicação de um tratamento de plantas a uma planta usando um buffer de tratamento dinâmico.[0075] The control system 230 receives information from external systems 220 and the machine component matrix 230 and implements a treatment plan in a field with an agricultural machine. In particular, control system 230 employs a treatment buffer module 212 to dynamically determine and implement the application of a plant treatment to a plant using a dynamic treatment buffer.
[0076] A rede 250 conecta nós do ambiente de sistema 200 para permitir que microcontroladores e dispositivos se comuniquem entre si. Em algumas modalidades, os componentes são conectados dentro da rede como uma rede de área de controlador (CAN). Neste caso, dentro da rede cada elemento tem uma conexão de entrada e saída, e a rede 250 pode traduzir informações entre os vários elementos. Por exemplo, a rede 250 recebe informações de entrada da matriz de câmeras 210 e da matriz de componentes 220, processa as informações e transmite as informações para o sistema de controle 230. O sistema de controle 230 gera uma ação agrícola com base nas informações e transmite instruções para implementar a ação agrícola para o(s) componente(s) apropriado(s) 222 da matriz de componentes 220.[0076] Network 250 connects nodes of system environment 200 to allow microcontrollers and devices to communicate with each other. In some embodiments, the components are connected within the network as a controller area network (CAN). In this case, within the network each element has an input and output connection, and the network 250 can translate information between the various elements. For example, network 250 receives input information from camera array 210 and component array 220, processes the information, and transmits the information to control system 230. Control system 230 generates an agricultural action based on the information and transmits instructions for implementing the agricultural action to the appropriate component(s) 222 of the component matrix 220.
[0077] Além disso, o ambiente do sistema 200 pode ser outros tipos de ambientes de rede e incluir outras redes ou uma combinação de ambientes de rede com várias redes. Por exemplo, o ambiente do sistema 200 pode ser uma rede como a Internet, uma LAN, uma MAN, uma WAN, uma rede móvel com fio ou sem fio, uma rede privada, uma rede privada virtual, uma linha de comunicação direta e semelhantes.[0077] Additionally, the environment of system 200 may be other types of network environments and include other networks or a combination of network environments with multiple networks. For example, the environment of system 200 may be a network such as the Internet, a LAN, a MAN, a WAN, a wired or wireless mobile network, a private network, a virtual private network, a direct communication line, and the like. .
[0078] A Figura 3 ilustra um diagrama de blocos do sistema de controle 130 de uma máquina agrícola de acordo com uma ou mais modalidades de exemplo. O sistema de controle 130 ajusta dinamicamente um buffer de tratamento da máquina agrícola 100. O sistema de controle 130 inclui um módulo de pose 305, um módulo de modelo 310, um módulo de sensor 315, um módulo de interface de usuário (UI) 320, um armazenamento de dados de tratamento 325, um armazenamento de dados de modelo 330 e um armazenamento de dados de sensor 335. As modalidades alternativas podem incluir menos, outros ou componentes adicionais que fornecem a funcionalidade aqui descrita, sem afastamento dos princípios e técnicas aqui estabelecidos. Dependendo da modalidade, o sistema de controle 130 pode ser o sistema de controle 210. e um ou mais do armazenamento de dados de tratamento 325, o armazenamento de dados de modelo 330 e o armazenamento de dados de sensor 335 podem ser incluídos nos armazenamentos de dados 226.[0078] Figure 3 illustrates a block diagram of the control system 130 of an agricultural machine according to one or more example embodiments. The control system 130 dynamically adjusts a treatment buffer of the agricultural machine 100. The control system 130 includes a pose module 305, a model module 310, a sensor module 315, a user interface (UI) module 320 , a treatment data store 325, a model data store 330, and a sensor data store 335. Alternative embodiments may include fewer, other, or additional components that provide the functionality described herein, without departing from the principles and techniques herein. settled down. Depending on the embodiment, the control system 130 may be the control system 210. and one or more of the treatment data store 325, the model data store 330 and the sensor data store 335 may be included in the data stores 330. data 226.
[0079] O módulo de pose 305 coordena o ajuste dinâmico de um buffer de tratamento da máquina agrícola 100. Ajustar dinamicamente o buffer de tratamento é uma mudança no buffer de tratamento enquanto a máquina agrícola está operando em um campo. Um buffer de tratamento é uma parte de uma área de tratamento à qual o tratamento de plantas é aplicado. A área de tratamento inclui uma posição esperada de uma planta, bem como o buffer de tratamento, que envolve a posição esperada. Em uma modalidade, o buffer de tratamento é um círculo de raio particular que se estende a partir da posição esperada da planta. Em outra modalidade, o buffer de tratamento é um retângulo. O ajuste dinâmico do buffer de tratamento é afetado por uma medição de incerteza de uma posição esperada. Uma posição esperada é um ponto no espaço onde uma coisa (por exemplo, uma planta ou um mecanismo de tratamento) é estimada (por exemplo, por um modelo de computador). A posição esperada pode incluir uma área alvo, que é uma região, incluindo o ponto no espaço, que se estima que a planta ocupe. Uma medição de incerteza é um valor que representa um grau de incerteza na estimativa que produz uma posição esperada, como uma variação produzida pelo uso de um filtro de Kalman. A difusão de um tratamento de plantas é a aplicação do tratamento de plantas em uma área máxima na qual a máquina agrícola é capaz de aplicar o tratamento de plantas à medida que se move pelo campo.[0079] The pose module 305 coordinates the dynamic adjustment of a treatment buffer of the agricultural machine 100. Dynamically adjusting the treatment buffer is a change in the treatment buffer while the agricultural machine is operating in a field. A treatment buffer is a part of a treatment area to which plant treatment is applied. The treatment area includes an expected position of a plant, as well as the treatment buffer, which surrounds the expected position. In one embodiment, the treatment buffer is a circle of particular radius extending from the expected position of the plant. In another embodiment, the treatment buffer is a rectangle. The dynamic adjustment of the treatment buffer is affected by an uncertainty measurement of an expected position. An expected position is a point in space where a thing (e.g., a plant or a treatment mechanism) is estimated (e.g., by a computer model). The expected position may include a target area, which is a region, including the point in space, that the plant is estimated to occupy. An uncertainty measurement is a value that represents a degree of uncertainty in the estimate that produces an expected position, such as a variance produced by using a Kalman filter. Diffusion of a plant treatment is the application of the plant treatment to a maximum area over which the agricultural machine is capable of applying the plant treatment as it moves through the field.
[0080] Em outras palavras, conforme a medição de incerteza de uma posição esperada muda ao longo do tempo (por exemplo, a posição esperada de um mecanismo de tratamento ou a posição esperada de uma planta), o módulo de pose 305 ajusta o buffer de tratamento para um mecanismo de tratamento para aplicar o tratamento da planta para a planta com base nas mudanças na medição de incerteza. O módulo de pose 305 pode ajustar o buffer de tratamento periodicamente, por exemplo, uma vez por segundo.[0080] In other words, as the uncertainty measurement of an expected position changes over time (e.g., the expected position of a treatment mechanism or the expected position of a plant), the pose module 305 adjusts the buffer of treatment for a treatment engine to apply treatment from plant to plant based on changes in the uncertainty measurement. The pose module 305 may adjust the processing buffer periodically, e.g., once per second.
[0081] Se a medição de incerteza da posição esperada diminuir da determinação de um ajuste para o próximo (por exemplo, após o módulo de pose 305 fatorar para uma nova imagem e/ou novos sinais de sensor), o módulo de pose 305 gera um buffer de tratamento menor, por exemplo, um buffer de tratamento cobrindo uma área menor do campo. Por outro lado, se a medição de incerteza da posição esperada aumentar da determinação de um ajuste para o próximo (por exemplo, após o módulo de pose 305 fatorar para uma nova imagem e/ou novos sinais de sensor), o módulo de pose 305 gera um buffer de tratamento maior, por exemplo, um buffer de tratamento cobrindo uma área maior do campo. Tais técnicas são descritas abaixo, por exemplo, com referência à Figura 5.[0081] If the expected position uncertainty measurement decreases from determining one fit to the next (e.g., after the pose module 305 factors for a new image and/or new sensor signals), the pose module 305 generates a smaller treatment buffer, for example, a treatment buffer covering a smaller area of the field. Conversely, if the expected position uncertainty measurement increases from determining one fit to the next (e.g., after the pose module 305 factors for a new image and/or new sensor signals), the pose module 305 generates a larger treatment buffer, for example, a treatment buffer covering a larger area of the field. Such techniques are described below, for example, with reference to Figure 5.
[0082] Em uma modalidade, o módulo de pose 305 monitora medições de incerteza. Se uma medição de incerteza exceder um valor limite de medição de incerteza, o módulo de pose 305 ajusta o buffer de tratamento de modo que a máquina agrícola transmita o tratamento da planta. Em uma modalidade, o valor limite de medição de incerteza inclui uma quantidade de medição de incerteza que um conjunto de medições de incerteza consecutivas excede para que o módulo de pose 305 transmita o tratamento da planta. Em uma modalidade alternativa, o módulo de pose 305 aumenta o buffer de tratamento em não mais do que uma quantidade máxima por ajuste, independentemente de uma quantidade de uma medição de incerteza ou um número de medições de incerteza consecutivas que excedam o valor limite de medição de incerteza.[0082] In one embodiment, the pose module 305 monitors uncertainty measurements. If an uncertainty measurement exceeds an uncertainty measurement threshold value, the pose module 305 adjusts the treatment buffer so that the agricultural machine transmits the plant treatment. In one embodiment, the uncertainty measurement threshold value includes an uncertainty measurement amount that a set of consecutive uncertainty measurements exceeds in order for the pose module 305 to convey the plant treatment. In an alternative embodiment, the pose module 305 increases the processing buffer by no more than a maximum amount per adjustment, regardless of an amount of an uncertainty measurement or a number of consecutive uncertainty measurements that exceed the measurement threshold value. of uncertainty.
[0083] O módulo de modelo 310 gerencia a manutenção e o uso de um ou mais modelos de computador no armazenamento de dados de modelo 330. O módulo de modelo 310 recebe uma solicitação do módulo de pose 305 para aplicar dados (por exemplo, uma imagem e um ou mais sinais de sensor) a um ou mais modelos de computador gerenciados pelo módulo de modelo 310. O módulo de modelo 310 aplica os dados a um ou mais modelos de computador e envia a saída do modelo para o módulo de pose 305. Em uma modalidade, o módulo de modelo 310 processa a saída do modelo antes de enviar a saída do modelo para o módulo de pose 305. Por exemplo, o módulo de modelo 310 pode formatar a saída do modelo em um formato de dados específico. Em uma modalidade, um ou mais modelos de computador no armazenamento de dados modelo 330 são aprendidos por máquina e o módulo modelo 310 treina e/ou retreina um ou mais modelos de computador aprendidos por máquina.[0083] Model module 310 manages the maintenance and use of one or more computer models in model data store 330. Model module 310 receives a request from pose module 305 to apply data (e.g., a image and one or more sensor signals) to one or more computer models managed by the model module 310. The model module 310 applies the data to one or more computer models and sends the model output to the pose module 305 In one embodiment, the model module 310 processes the model output before sending the model output to the pose module 305. For example, the model module 310 may format the model output into a specific data format. In one embodiment, the one or more computer models in the model data store 330 are machine learned and the model module 310 trains and/or retrains the one or more machine learned computer models.
[0084] O módulo de sensor 315 gerencia sinais de sensor recebidos de um ou mais sensores na máquina agrícola 100 e/ou remotos da máquina agrícola (por exemplo, de um servidor que fornece dados meteorológicos). O módulo de sensor 315 armazena os sinais de sensor no armazenamento de dados do sensor 335 e recupera os sinais de sensor do armazenamento de dados do sensor 335 após o recebimento de uma solicitação de um sinal do sensor do módulo de pose 305 (por exemplo, uma solicitação de um sinal do sensor de um sensor específico em um determinado momento). Em uma modalidade, um ou mais sensores são um ou mais sensores de imagem (por exemplo, câmeras) na máquina agrícola 100.[0084] Sensor module 315 manages sensor signals received from one or more sensors on the agricultural machine 100 and/or remote from the agricultural machine (e.g., from a server providing weather data). The sensor module 315 stores the sensor signals in the sensor data store 335 and retrieves the sensor signals from the sensor data store 335 upon receipt of a request for a sensor signal from the pose module 305 (e.g., a request for a sensor signal from a specific sensor at a specific time). In one embodiment, the one or more sensors are one or more image sensors (e.g., cameras) on the agricultural machine 100.
[0085] O módulo de IU 320 gera uma ou mais interfaces de usuário para apresentar informações de buffer de tratamento. A máquina agrícola 100 pode enviar uma ou mais interfaces de usuário para apresentação a um monitor na máquina agrícola 100 ou a um dispositivo remoto. O módulo de IU 320 pode usar dados de tratamento históricos para gerar interfaces de usuário. Por exemplo, o módulo de IU 320 recupera dados de tratamento do armazenamento de dados de tratamento 325 e preenche um gráfico do tamanho do buffer de tratamento ao longo do tempo usando os dados de tratamento recuperados. Como um exemplo particular, o módulo de IU 320 pode gerar uma interface de usuário que representa os dados de tratamento como um histograma onde os buffers de tratamento são agrupados por tamanho e/ou as medições de incerteza são agrupadas por valor, por exemplo, em três recipientes correspondentes a “baixo”, “médio” e confiança “alta”. Um intervalo de confiança “alto” pode incluir medições de incerteza menores ou iguais a um primeiro valor limite de confiança. Um intervalo de confiança “médio” pode incluir medições de incerteza entre o primeiro valor de limite de confiança e um segundo valor de limite de confiança. Um bucket de confiança “baixo” pode incluir medições de incerteza maiores que o segundo valor de limite de confiança.[0085] UI module 320 generates one or more user interfaces for presenting processing buffer information. The agricultural machine 100 may send one or more user interfaces for presentation to a monitor on the agricultural machine 100 or to a remote device. The UI module 320 may use historical processing data to generate user interfaces. For example, the UI module 320 retrieves treatment data from the treatment data store 325 and populates a graph of the treatment buffer size over time using the retrieved treatment data. As a particular example, the UI module 320 may generate a user interface that represents treatment data as a histogram where treatment buffers are grouped by size and/or uncertainty measurements are grouped by value, e.g. three containers corresponding to “low”, “medium” and “high” confidence. A “high” confidence interval may include uncertainty measurements less than or equal to a first confidence threshold value. An “average” confidence interval may include measurements of uncertainty between the first confidence limit value and a second confidence limit value. A “low” confidence bucket can include uncertainty measurements greater than the second confidence threshold value.
[0086] Uma interface de usuário gerada pode incluir uma representação do buffer de tratamento. Por exemplo, a interface de usuário gerada pode incluir um mapa eletrônico representando o campo ou uma parte do campo e uma sobreposição indicando uma subporção à qual o tratamento de plantas foi aplicado em um determinado momento, uma subporção atual à qual o tratamento de plantas é no processo de aplicação e/ou uma subporção futura à qual a máquina agrícola planeja aplicar o tratamento de plantas (por exemplo, conforme indicado pelas instruções da máquina gerada). Como outro exemplo, a representação do buffer de tratamento pode incluir uma imagem do campo (por exemplo, uma imagem incluindo a planta) e uma sobreposição indicando uma região do campo representada na imagem à qual o tratamento de plantas foi aplicado em um determinado momento, o tratamento da planta está em processo de aplicação e/ou a máquina agrícola planeja aplicar o tratamento da planta (por exemplo, conforme indicado pelas instruções da máquina gerada). Como outro exemplo, a representação do buffer de tratamento pode incluir um elemento gráfico indicando um nível de confiança capturado pelo buffer de tratamento.[0086] A generated user interface may include a representation of the processing buffer. For example, the generated user interface may include an electronic map representing the field or a portion of the field and an overlay indicating a subportion to which the plant treatment has been applied at a particular time, a current subportion to which the plant treatment is applied. in the application process and/or a future subportion to which the agricultural machine plans to apply the plant treatment (e.g., as indicated by the generated machine instructions). As another example, the treatment buffer representation may include an image of the field (e.g., an image including the plant) and an overlay indicating a region of the field represented in the image to which the plant treatment was applied at a particular time. the plant treatment is in the process of being applied and/or the agricultural machine plans to apply the plant treatment (e.g., as indicated by the generated machine instructions). As another example, the treatment buffer representation may include a graphical element indicating a confidence level captured by the treatment buffer.
[0087] O sistema de controle 130 pode receber entrada do usuário por meio de uma interface de usuário gerada indicando uma mudança no nível de confiança capturado pelo mecanismo de tratamento. Por exemplo, a entrada do usuário pode indicar que o nível de confiança para a posição esperada do mecanismo de tratamento ao qual o buffer de tratamento deve aplicar o tratamento da planta deve mudar de 95% de confiança para 90% de confiança. O sistema de controle 130 pode atualizar adequadamente de modo que o buffer de tratamento rastreie um intervalo de confiança de 90%. Em uma modalidade, o sistema de controle 130 pode receber uma substituição manual por meio de entrada do usuário por meio de uma interface de usuário gerada. A substituição manual pode definir o buffer de tratamento para um tamanho específico e o sistema de controle 130 ajusta responsivamente o buffer de tratamento para o tamanho específico. Ao receber a entrada do usuário subsequente para encerrar o cancelamento manual, o sistema de controle 130 encerra o cancelamento manual. Dependendo da modalidade, o sistema de controle 130 pode interromper os ajustes de buffer de tratamento gerados durante uma substituição manual. Alternativamente, o sistema de controle 130 pode gerar um ajuste de buffer de tratamento, mas abster - se de aplicar o ajuste ao buffer de tratamento quando uma substituição manual é definida.[0087] The control system 130 may receive user input via a generated user interface indicating a change in the level of trust captured by the processing mechanism. For example, user input may indicate that the confidence level for the expected position of the treatment mechanism to which the treatment buffer is to apply plant treatment should change from 95% confidence to 90% confidence. The control system 130 may update accordingly so that the treatment buffer tracks a 90% confidence interval. In one embodiment, the control system 130 may receive a manual override via user input via a generated user interface. Manual override may set the processing buffer to a specific size and the control system 130 responsively adjusts the processing buffer to the specific size. Upon receiving subsequent user input to terminate the manual override, control system 130 terminates the manual override. Depending on the embodiment, control system 130 may interrupt treatment buffer adjustments generated during a manual override. Alternatively, control system 130 may generate a treatment buffer adjustment but refrain from applying the adjustment to the treatment buffer when a manual override is set.
[0088] O armazenamento de dados de tratamento 325 é um armazenamento de dados que registra dados históricos de tratamento para a máquina agrícola 100. O armazenamento de dados de tratamento 325 registra buffers de tratamento ao longo do tempo. Por exemplo, o armazenamento de dados de tratamento 325 pode incluir registros de dados de série temporal que armazenam a medição de incerteza e/ou o tamanho do buffer de tratamento para um ou mais mecanismos de tratamento 120 em uma ou mais vezes. Dependendo da modalidade, o armazenamento de dados de tratamento 325 pode registrar adicionalmente, por uma ou mais vezes, se o buffer de tratamento foi substituído manualmente naquele momento e, em caso afirmativo, qual era a configuração de substituição manual do buffer de tratamento naquele momento. Em uma modalidade, o armazenamento de dados de tratamento 325 armazena instruções de máquina geradas pelo sistema de controle 130, por exemplo, para posicionar o mecanismo de tratamento e/ou realizar o tratamento da planta. Em uma modalidade, o armazenamento de dados de tratamento 325 armazena uma ou mais interfaces de usuário para a apresentação de informações de buffer de tratamento, por exemplo, interfaces de usuário geradas pelo módulo de IU 320. Em uma modalidade, o sistema de controle 130 relata um ou mais buffers de tratamento registrados e/ ou interfaces de usuário para um sistema remoto.[0088] The treatment data store 325 is a data store that records historical treatment data for the agricultural machine 100. The treatment data store 325 records treatment buffers over time. For example, the processing data store 325 may include time series data records that store the uncertainty measurement and/or the processing buffer size for one or more processing engines 120 at one or more times. Depending on the embodiment, the treatment data store 325 may additionally record, for one or more times, whether the treatment buffer was manually overwritten at that time and, if so, what the treatment buffer manual override setting was at that time. . In one embodiment, the treatment data store 325 stores machine instructions generated by the control system 130, for example, to position the treatment mechanism and/or perform plant treatment. In one embodiment, the processing data store 325 stores one or more user interfaces for presenting processing buffer information, e.g., user interfaces generated by the UI module 320. In one embodiment, the control system 130 reports one or more registered handling buffers and/or user interfaces to a remote system.
[0089] O armazenamento de dados de modelo 330 é um armazenamento de dados que mantém um ou mais modelos de computador. Por exemplo, o armazenamento de dados modelo 330 pode incluir um modelo de identificação de planta, um modelo de estimativa de localização de máquina agrícola e um modelo de estimativa de localização de planta. Um ou mais modelos no armazenamento de dados de modelo 330 podem incluir um filtro de Kalman. Em uma modalidade, o armazenamento de dados de modelo 330 armazena um modelo de computador que inclui uma pluralidade de outros modelos de computador. Por exemplo, o armazenamento de dados modelo 330 pode incluir um modelo de direcionamento de planta que inclui um modelo de identificação de planta, um modelo de estimativa de localização de máquina agrícola e um modelo de estimativa de localização de planta.[0089] Model data store 330 is a data store that maintains one or more computer models. For example, data store model 330 may include a plant identification model, an agricultural machine location estimation model, and a plant location estimation model. One or more models in model data store 330 may include a Kalman filter. In one embodiment, the model data store 330 stores a computer model that includes a plurality of other computer models. For example, data store model 330 may include a plant targeting model that includes a plant identification model, an agricultural machine location estimation model, and a plant location estimation model.
[0090] O armazenamento de dados do sensor 335 armazena os sinais de sensor recebidos de um ou mais sensores (por exemplo, mecanismo de detecção 110). Por exemplo, o armazenamento de dados do sensor 335 pode armazenar uma ou mais imagens capturadas por sensores de imagem na máquina agrícola 100. Quando a máquina agrícola (por exemplo, o sistema de controle 130) acessa uma imagem, a máquina agrícola solicita a imagem do armazenamento de dados do sensor 335 e o armazenamento de dados do sensor 335 envia a imagem acessada para o sistema de controle 130.[0090] Sensor data store 335 stores sensor signals received from one or more sensors (e.g., detection mechanism 110). For example, the sensor data store 335 may store one or more images captured by image sensors in the agricultural machine 100. When the agricultural machine (e.g., control system 130) accesses an image, the agricultural machine requests the image from the sensor data store 335 and the sensor data store 335 sends the accessed image to the control system 130.
[0091] A Figura 4 ilustra um buffer de tratamento de acordo com uma ou mais modalidades de exemplo. A planta 104 é identificada pelo sistema de controle 130 como ocupando a posição esperada da planta 405. Para a aplicação de um tratamento de planta, a máquina agrícola 100 gera instruções de máquina para aplicar o tratamento de plantas a uma área de tratamento 420 incluindo tanto a posição esperada da planta 405 e um buffer de tratamento 410. Em uma modalidade, o buffer de tratamento 410 tem um raio insignificante e a área de tratamento 420 é simplesmente a posição esperada da planta 405. No entanto, normalmente, a área de tratamento 420 inclui a posição esperada da planta 405 e um buffer de tratamento 410 em torno da posição esperada da planta 405. Por exemplo, a posição esperada da planta 405 pode ser um ponto no espaço e a área de tratamento 420 é definida pela área de um círculo incluindo um tratamento buffer 410 de raio particular que se estende a partir do ponto. Em modalidades alternativas, formas alternativas podem ser empregadas pela máquina agrícola 100. Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode determinar uma área de tratamento 420 que é retangular, outra forma geométrica ou uma forma irregular.[0091] Figure 4 illustrates a treatment buffer according to one or more example embodiments. Plant 104 is identified by control system 130 as occupying the expected position of plant 405. For application of a plant treatment, agricultural machine 100 generates machine instructions to apply the plant treatment to a treatment area 420 including both the expected position of the plant 405 and a treatment buffer 410. In one embodiment, the treatment buffer 410 has an insignificant radius and the treatment area 420 is simply the expected position of the plant 405. However, typically, the treatment area 420 includes the expected position of the plant 405 and a treatment buffer 410 around the expected position of the plant 405. For example, the expected position of the plant 405 may be a point in space and the treatment area 420 is defined by the area of a circle including a buffer treatment 410 of particular radius extending from the point. In alternative embodiments, alternative shapes may be employed by the agricultural machine 100. For example, the agricultural machine 100 may determine a treatment area 420 that is rectangular, another geometric shape, or an irregular shape.
[0092] O tamanho do buffer de tratamento 410, por exemplo, um raio do buffer de tratamento 310 que se estende da posição esperada da planta 405, pode ser ajustado com base na medição de incerteza para a posição esperada do mecanismo de tratamento 120 e/ou na medição de incerteza para a posição esperada da planta. A posição esperada da planta 405 é uma estimativa probabilística, e a probabilidade de que uma determinada área em torno da posição esperada da planta 405 realmente inclua a planta 104 aumenta à medida que a área dada cresce. A medição da incerteza afeta a probabilidade de que uma determinada área de um tamanho particular inclua a planta 104 (por exemplo, a medição da incerteza afeta o intervalo de confiança da posição esperada da planta 405). Por exemplo, a faixa de confiança de 99,7% 415 indica uma determinada área correspondente a uma probabilidade de 99,7% da determinada área, incluindo a planta 104.[0092] The size of the treatment buffer 410, e.g., a radius of the treatment buffer 310 that extends from the expected position of the plant 405, may be adjusted based on the uncertainty measurement for the expected position of the treatment mechanism 120 and /or in measuring uncertainty for the expected position of the plant. The expected position of plant 405 is a probabilistic estimate, and the probability that a given area around the expected position of plant 405 actually includes plant 104 increases as the given area grows. Measuring uncertainty affects the probability that a given area of a particular size includes plant 104 (e.g., measuring uncertainty affects the confidence interval of the expected position of plant 405). For example, the 99.7% confidence band 415 indicates a given area corresponding to a 99.7% probability of the given area, including plant 104.
[0093] O buffer de tratamento 410 pode ser ajustado de modo que a determinada área capturada pelo buffer de tratamento 410 mantenha aproximadamente (por exemplo, dentro de 1% de probabilidade) um nível de confiança particular de conter a planta 104. Como tal, se a medição de incerteza aumentar, o intervalo de confiança correspondente ao nível de confiança particular se expandirá e, portanto, a máquina agrícola 100 ajusta o buffer de tratamento para expandir de acordo. Da mesma forma, se a medição de incerteza diminuir, o intervalo de confiança correspondente ao nível de confiança particular diminuirá e, portanto, a máquina agrícola 100 ajusta o buffer de tratamento para retrair em direção à posição esperada da planta 405 de acordo.[0093] Treatment buffer 410 may be adjusted such that the given area captured by treatment buffer 410 maintains approximately (e.g., within 1% probability) a particular confidence level of containing plant 104. As such, If the uncertainty measurement increases, the confidence interval corresponding to the particular confidence level will expand, and therefore the agricultural machine 100 adjusts the treatment buffer to expand accordingly. Likewise, if the uncertainty measurement decreases, the confidence interval corresponding to the particular confidence level will decrease, and therefore, the agricultural machine 100 adjusts the treatment buffer to retract toward the expected position of the plant 405 accordingly.
[0094] Em uma modalidade, o buffer de tratamento 410 pode ser definido (por exemplo, por um gerente agrícola), para incluir um raio mínimo e/ou máximo. Em uma modalidade, o buffer de tratamento 410 pode ser substituído manualmente (por exemplo, por um gerente agrícola), conforme descrito acima; esta substituição manual pode definir o buffer de tratamento 410 em um comprimento de raio específico ou em um nível de confiança específico. Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode receber instruções de um gerente agrícola para transmitir o tratamento da planta e, assim, a máquina agrícola 100 expande a área de tratamento 420 para uma área máxima suportada pelo mecanismo de tratamento 120 correspondente.[0094] In one embodiment, the treatment buffer 410 may be defined (e.g., by a farm manager), to include a minimum and/or maximum radius. In one embodiment, the treatment buffer 410 may be replaced manually (e.g., by a farm manager) as described above; This manual override may set the treatment buffer 410 to a specific radius length or a specific confidence level. For example, the agricultural machine 100 may receive instructions from an agricultural manager to transmit plant treatment, and thus the agricultural machine 100 expands the treatment area 420 to a maximum area supported by the corresponding treatment mechanism 120.
[0095] Em uma modalidade, o buffer de tratamento 410 é selecionado pelo sistema de controle 130 de um conjunto de configurações de buffer de tratamento 410 (por exemplo, tamanhos de buffer de tratamento) combinando uma medição de incerteza a um bucket, onde cada configuração corresponde a um bucket de um conjunto de buckets que agrupam medições de incerteza em diferentes faixas. Cada bucketestá associado a uma configuração de buffer de tratamento 410 diferente. O sistema de controle 130 combina a medição de incerteza com um bucket com uma faixa respectiva incluindo o valor da medição de incerteza e usa a respectiva configuração de buffer de tratamento 410 do bucket correspondente.[0095] In one embodiment, treatment buffer 410 is selected by control system 130 from a set of treatment buffer configurations 410 (e.g., treatment buffer sizes) by matching an uncertainty measurement to a bucket, where each configuration corresponds to a bucket of a set of buckets that group uncertainty measurements into different ranges. Each bucket is associated with a different processing buffer configuration 410. The control system 130 combines the uncertainty measurement with a bucket with a respective range including the value of the uncertainty measurement and uses the corresponding treatment buffer configuration 410 of the corresponding bucket.
[0096] A Figura 5 ilustra um fluxograma de um método 500 de uma máquina agrícola 100 para ajustar dinamicamente um buffer de tratamento 410, de acordo com uma modalidade de exemplo.[0096] Figure 5 illustrates a flowchart of a method 500 of an agricultural machine 100 to dynamically adjust a treatment buffer 410, according to an example embodiment.
[0097] A máquina agrícola 100 realiza um tratamento de plantas em um campo. Por exemplo, a máquina agrícola pode usar bicos de pulverização para aplicar herbicida às ervas daninhas no campo. A máquina agrícola 100 inclui um ou mais mecanismos de detecção 110 que detectam plantas no campo. Em uma modalidade, os mecanismos de detecção 110 incluem um sensor de imagem (por exemplo, uma câmera) e a máquina agrícola 100 armazena as imagens capturadas na memória (por exemplo, o armazenamento de dados do sensor 335).[0097] Agricultural machine 100 carries out plant treatment in a field. For example, agricultural machinery can use spray nozzles to apply herbicide to weeds in the field. The agricultural machine 100 includes one or more detection mechanisms 110 that detect plants in the field. In one embodiment, the sensing mechanisms 110 include an image sensor (e.g., a camera) and the agricultural machine 100 stores the captured images in memory (e.g., the sensor data store 335).
[0098] A máquina agrícola 100 acessa 505 uma imagem do campo. A imagem do campo inclui uma pluralidade de pixels e a pluralidade de pixels inclui pixels que representam uma planta no campo. A imagem pode ser associada a um carimbo de data/hora indicando um horário em que a imagem foi capturada, que a máquina agrícola 100 usa, por exemplo, para associar a imagem a sinais de sensor recebidos aproximadamente ao mesmo tempo (por exemplo, dentro de um décimo de segundo). Em modalidades alternativas, a máquina agrícola 100 pode não incluir um sensor de imagem. Em tais modalidades, a máquina agrícola 100 pode empregar sensores alternativos para detectar a planta no campo e empregar técnicas aqui descritas sem se afastar dos princípios aqui apresentados.[0098] Agricultural machine 100 accesses 505 an image of the field. The field image includes a plurality of pixels and the plurality of pixels includes pixels representing a plant in the field. The image may be associated with a timestamp indicating a time at which the image was captured, which the agricultural machine 100 uses, for example, to associate the image with sensor signals received at approximately the same time (e.g., within of a tenth of a second). In alternative embodiments, the agricultural machine 100 may not include an image sensor. In such embodiments, the agricultural machine 100 may employ alternative sensors to detect the plant in the field and employ techniques described herein without departing from the principles presented herein.
[0099] A máquina agrícola 100 recebe 510 sinais de sensor de um ou mais sensores acoplados à máquina agrícola. Os sinais de sensor incluem representações de informações de posicionamento de um mecanismo de tratamento da máquina agrícola. Os sensores podem incluir, por exemplo, sensores ultrassônicos, sensores de imagem, unidades de medição inercial (IMUs), receptores GPS e assim por diante. Como um exemplo particular, os sinais de sensor podem incluir uma representação de uma elevação do mecanismo de montagem acima da superfície do campo, por exemplo, a altura de uma lança. A máquina agrícola 100 pode armazenar sinais de sensor na memória (por exemplo, o armazenamento de dados do sensor 335). Os sinais de sensor podem ser associados a carimbos de data/hora indicando os horários em que os sinais de sensor foram recebidos, que a máquina agrícola 100 pode usar, por exemplo, para associar os sinais de sensor com outros sinais de sensor recebidos aproximadamente ao mesmo tempo (por exemplo, dentro de um décimo de um segundo).[0099] The agricultural machine 100 receives 510 sensor signals from one or more sensors coupled to the agricultural machine. The sensor signals include representations of positioning information from a handling mechanism of the agricultural machine. Sensors may include, for example, ultrasonic sensors, image sensors, inertial measurement units (IMUs), GPS receivers, and so on. As a particular example, the sensor signals may include a representation of an elevation of the mounting mechanism above the field surface, e.g., the height of a boom. Agricultural machine 100 may store sensor signals in memory (e.g., sensor data store 335). The sensor signals may be associated with timestamps indicating the times at which the sensor signals were received, which the agricultural machine 100 may use, for example, to associate the sensor signals with other sensor signals received at approximately the same time. same time (e.g. within a tenth of a second).
[00100] Em uma modalidade, os sinais de sensor podem incluir representações de informações de condição externa. As informações de condição externa incluem informações que podem afetar a exatidão e a precisão da estimativa de uma posição esperada. Por exemplo, as informações de condições externas podem incluir dados indicando condições ambientais, como informações meteorológicas (por exemplo, medidas de luz solar, chuva, vento e assim por diante), informações do solo (por exemplo, uma topografia do campo), informações sobre plantas (por exemplo, uma altura da planta) e informações da máquina agrícola (por exemplo, uma velocidade da máquina agrícola, uma amplitude de tremor de um mecanismo de montagem 140 e assim por diante).[00100] In one embodiment, the sensor signals may include representations of external condition information. External condition information includes information that can affect the accuracy and precision of estimating an expected position. For example, external condition information may include data indicating environmental conditions, such as weather information (e.g., measurements of sunlight, rain, wind, and so on), soil information (e.g., a field topography), about plants (e.g., a plant height) and agricultural machine information (e.g., a speed of the agricultural machine, a shaking amplitude of an assembly mechanism 140, and so on).
[00101] A máquina agrícola 100 aplica 515 a imagem e os sinais de sensor a um modelo de computador configurado para determinar uma relação espacial entre o mecanismo de tratamento e a planta que inclui uma medição de incerteza para uma posição esperada do mecanismo de tratamento em relação a uma posição esperada da planta. Dependendo da modalidade, o modelo de computador pode incluir vários modelos de computador, um ou mais dos quais podem ser aprendidos por máquina. Por exemplo, o modelo de computador pode incluir um modelo de identificação de planta, um modelo de estimativa de localização de máquina agrícola 100, um modelo de estimativa de localização de planta e assim por diante. Em uma modalidade, o modelo de computador inclui um filtro de Kalman.[00101] Agricultural machine 100 applies 515 image and sensor signals to a computer model configured to determine a spatial relationship between the treatment mechanism and the plant that includes an uncertainty measurement for an expected position of the treatment mechanism in relative to an expected position of the plant. Depending on the embodiment, the computer model may include multiple computer models, one or more of which may be machine learned. For example, the computer model may include a plant identification model, an agricultural machine location estimation model 100, a plant location estimation model, and so on. In one embodiment, the computer model includes a Kalman filter.
[00102] Em uma modalidade, usando o modelo de computador, a máquina agrícola 100 identifica um conjunto de pixels da imagem acessada como a planta (por exemplo, a máquina agrícola 100 realiza a segmentação na imagem e classifica um segmento como a planta 104). Usando o modelo de computador, a máquina agrícola 100 determina, com base nos sinais de sensor, uma posição esperada do mecanismo de tratamento 120 da máquina agrícola 100. A posição esperada do mecanismo de tratamento 120 pode incluir um ponto no espaço de coordenadas tridimensional em relação ao campo. Usando o modelo de computador, a máquina agrícola determina uma medição de incerteza para a posição esperada do mecanismo de tratamento. Por exemplo, a medição de incerteza pode ser um valor que é uma função do tamanho de um intervalo de confiança para um determinado nível de confiança da posição esperada do mecanismo de tratamento. Como um exemplo particular, a medição de incerteza pode ser um raio, em polegadas, do intervalo de confiança à medida que se estende do ponto central da posição esperada do mecanismo de tratamento.[00102] In one embodiment, using the computer model, the agricultural machine 100 identifies a set of pixels from the accessed image as the plant (e.g., the agricultural machine 100 performs segmentation on the image and classifies a segment as the plant 104) . Using the computer model, the agricultural machine 100 determines, based on sensor signals, an expected position of the treatment mechanism 120 of the agricultural machine 100. The expected position of the treatment mechanism 120 may include a point in the three-dimensional coordinate space in relation to the field. Using the computer model, the agricultural machine determines an uncertainty measurement for the expected position of the treatment mechanism. For example, the uncertainty measurement may be a value that is a function of the size of a confidence interval for a given confidence level of the expected position of the treatment mechanism. As a particular example, the uncertainty measurement may be a radius, in inches, of the confidence interval as it extends from the center point of the expected position of the treatment mechanism.
[00103] Em uma modalidade, usando o modelo de computador, a máquina agrícola 100 determina, com base no conjunto de pixels e na posição esperada do mecanismo de tratamento 120, uma posição esperada da planta identificada 104. Ao determinar uma posição esperada do mecanismo de tratamento 120 e uma posição esperada da planta identificada, a máquina agrícola 100 pode determinar uma relação espacial entre o mecanismo de tratamento e a planta - por exemplo, um vetor de um para o outro, ou uma posição de cada um em um mapa eletrônico do campo. Dependendo da modalidade, a posição estimada do mecanismo de tratamento 120 e a posição estimada da planta podem ser em termos de um quadro de referência global (por exemplo, latitude e longitude ou coordenadas dentro de um mapa do campo), de um quadro de referência do mecanismo de tratamento 120, ou de um quadro de referência da planta.[00103] In one embodiment, using the computer model, the agricultural machine 100 determines, based on the set of pixels and the expected position of the treatment mechanism 120, an expected position of the identified plant 104. By determining an expected position of the mechanism of treatment mechanism 120 and an expected position of the identified plant, the agricultural machine 100 may determine a spatial relationship between the treatment mechanism and the plant - for example, a vector from one to the other, or a position of each on an electronic map from Camp. Depending on the embodiment, the estimated position of the treatment mechanism 120 and the estimated position of the plant may be in terms of a global reference frame (e.g., latitude and longitude or coordinates within a map of the field), a reference frame of the treatment mechanism 120, or of a plant reference frame.
[00104] A máquina agrícola 100 ajusta 520 o buffer de tratamento do mecanismo de tratamento 120 com base na medição de incerteza. Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode aumentar o buffer de tratamento de modo que a área de tratamento aumente, ou a máquina agrícola 100 pode encolher o buffer de tratamento de modo que a área de tratamento diminua de tamanho. Em uma modalidade, a máquina agrícola 100 inclui um limite de ajuste na medida em que o buffer de tratamento pode mudar de tamanho de um ajuste do buffer de tratamento para o próximo. Este limite de ajuste pode ser baseado em uma extensão em que a relação espacial entre o mecanismo de tratamento 120 e a planta 104 pode ter mudado durante uma janela de tempo de um ajuste para um próximo ajuste. Em uma modalidade, o modelo de computador inclui um filtro de Kalman, a medição de incerteza inclui uma variação de uma estimativa de estado do filtro de Kalman (por exemplo, onde a estimativa de estado é uma posição esperada do mecanismo de tratamento) e o tamanho do buffer de tratamento é uma função de (por exemplo, diretamente correlacionada com) um número de (por exemplo, dois) desvios padrão da variância.[00104] The agricultural machine 100 adjusts 520 the treatment buffer of the treatment mechanism 120 based on the uncertainty measurement. For example, the agricultural machine 100 may increase the treatment buffer so that the treatment area increases, or the agricultural machine 100 may shrink the treatment buffer so that the treatment area decreases in size. In one embodiment, the agricultural machine 100 includes an adjustment limit on the extent to which the treatment buffer can change size from one treatment buffer adjustment to the next. This adjustment limit may be based on the extent to which the spatial relationship between the treatment mechanism 120 and the plant 104 may have changed during a time window from one adjustment to the next adjustment. In one embodiment, the computer model includes a Kalman filter, the uncertainty measurement includes a variation of a state estimate of the Kalman filter (e.g., where the state estimate is an expected position of the treatment mechanism), and the Treatment buffer size is a function of (e.g., directly correlated with) a number of (e.g., two) standard deviations of the variance.
[00105] Em uma modalidade, a máquina agrícola 100 varia uma taxa de aplicação do tratamento de plantas por meio do mecanismo de tratamento com base na medição de incerteza. Para medições de incerteza mais baixas, a máquina agrícola aplica o tratamento da planta a uma taxa maior e, para medições de incerteza mais baixas, a máquina agrícola aplica o tratamento da planta a uma taxa menor.[00105] In one embodiment, the agricultural machine 100 varies a plant treatment application rate through the treatment mechanism based on the measurement of uncertainty. For lower uncertainty measurements, the agricultural machine applies the plant treatment at a higher rate, and for lower uncertainty measurements, the agricultural machine applies the plant treatment at a lower rate.
[00106] Em uma modalidade, a máquina agrícola 100 pode gerar 525, com base na posição esperada do mecanismo de tratamento, na posição esperada da planta identificada e no buffer de tratamento ajustado, instruções de máquina para a máquina agrícola posicionar o mecanismo de tratamento da máquina agrícola máquina para atingir a planta identificada no campo e realizar o tratamento da planta para a planta identificada usando o mecanismo de tratamento posicionado e o buffer de tratamento ajustado. A máquina agrícola 100 posicionando o mecanismo de tratamento pode incluir calibrar fisicamente o mecanismo de tratamento, como alterar sua posição sobre a máquina agrícola 100, mudar a direção que o mecanismo de tratamento enfrenta em relação ao campo, aumentar ou diminuir uma abertura do mecanismo de tratamento, ou assim por diante. Alternativa ou adicionalmente, a máquina agrícola 100 posicionando o mecanismo de tratamento pode incluir definir uma série de mecanismos de tratamento para ativar (por exemplo, ligar ou desligar) e/ou uma janela de tempo para a qual o(s) mecanismo(s) de tratamento é(são) ativado(s) para aplicar a planta tratamento para a área de tratamento (por exemplo, as instruções da máquina podem incluir um horário de início no qual um mecanismo de tratamento é ativado e um horário de término no qual o mecanismo de tratamento é desativado, para um ou mais mecanismos de tratamento). Por exemplo, se a máquina agrícola incluir 100 bicos de pulverização, a máquina agrícola pode definir cinco bicos de pulverização específicos para serem ativados por uma janela de tempo específica de cinco segundos a fim de aplicar tratamento de plantas à planta 104. Em uma modalidade, o mecanismo de tratamento 120 é um bocal de pulverização, o buffer de tratamento é um buffer de pulverização e o tratamento da planta é um fluido que o mecanismo de tratamento pulveriza. Ajustar o buffer de tratamento nesta modalidade pode incluir ajustar uma duração para a qual o bocal de pulverização borrifa fluido, ajustar um número de bicos de pulverização ativados no mecanismo de tratamento, ajustar uma abertura do bocal de pulverização, ajustar uma direção e/ou posição do spray bocal e/ou ajustar um ciclo de trabalho de modulação por largura de pulso do bocal de pulverização.[00106] In one embodiment, the agricultural machine 100 may generate 525, based on the expected position of the treatment mechanism, the expected position of the identified plant and the adjusted treatment buffer, machine instructions for the agricultural machine to position the treatment mechanism of the agricultural machine machine to reach the identified plant in the field and carry out plant treatment for the identified plant using the positioned treatment mechanism and the adjusted treatment buffer. The agricultural machine 100 positioning the treatment mechanism may include physically calibrating the treatment mechanism, such as changing its position on the agricultural machine 100, changing the direction the treatment mechanism faces relative to the field, increasing or decreasing an opening of the treatment mechanism. treatment, or so on. Alternatively or additionally, the agricultural machine 100 positioning the treatment mechanism may include defining a series of treatment mechanisms to activate (e.g., on or off) and/or a time window for which the mechanism(s) will be activated. treatment mechanism is(s) activated to apply the treatment plant to the treatment area (for example, machine instructions may include a start time at which a treatment mechanism is activated and an end time at which the processing mechanism is disabled, for one or more processing mechanisms). For example, if the agricultural machine includes 100 spray nozzles, the agricultural machine may set five specific spray nozzles to be activated for a specific five-second time window in order to apply plant treatment to plant 104. In one embodiment, the treatment mechanism 120 is a spray nozzle, the treatment buffer is a spray buffer, and the plant treatment is a fluid that the treatment mechanism sprays. Adjusting the treatment buffer in this embodiment may include adjusting a duration for which the spray nozzle sprays fluid, adjusting a number of spray nozzles activated in the treatment mechanism, adjusting a spray nozzle opening, adjusting a direction and/or position of the spray nozzle and/or adjust a pulse width modulation duty cycle of the spray nozzle.
[00107] A máquina agrícola 100 trata 530 a planta no campo aplicando o tratamento de plantas à planta de acordo com o buffer de tratamento ajustado. Isso pode ser baseado nas instruções de máquina geradas, se as instruções de máquina forem geradas 525 conforme descrito.[00107] The agricultural machine 100 treats 530 the plant in the field by applying the plant treatment to the plant according to the adjusted treatment buffer. This may be based on the generated machine instructions, if the machine instructions are generated 525 as described.
[00108] Dependendo da modalidade, os fatores considerados pelo módulo de pose 305 na determinação da medição de incerteza podem ser um ou mais de uma variedade de fatores, incluindo, mas sem limitação, dados de imagem e dados do sensor descritos acima. Esses fatores podem incluir um ou mais dos seguintes, dependendo da modalidade.[00108] Depending on the embodiment, the factors considered by the pose module 305 in determining the uncertainty measurement may be one or more of a variety of factors, including, but not limited to, image data and sensor data described above. These factors may include one or more of the following, depending on the modality.
[00109] Suposição de variação do terreno: O módulo de pose 305 pode levar em consideração a aspereza do terreno do campo no qual a máquina agrícola opera. A rugosidade do terreno, ou variação do terreno, é uma representação de quão irregular é o terreno. Isso pode ser baseado em vários dados do sensor, como dados do sensor de altura, dados do acelerômetro e assim por diante. A rugosidade do terreno pode contribuir para a medição de incerteza devido à diferença entre onde a altura é medida e onde a câmera e o bocal estão localizados. A rugosidade do terreno varia com a região, tipo de solo e práticas agrícolas (irrigado vs. não cultivado vs. plantio direto, e assim por diante).[00109] Terrain variation assumption: The pose module 305 can take into account the roughness of the terrain of the field in which the agricultural machine operates. Terrain roughness, or terrain variation, is a representation of how uneven the terrain is. This can be based on various sensor data, such as height sensor data, accelerometer data, and so on. Terrain roughness can contribute to measurement uncertainty due to the difference between where the height is measured and where the camera and nozzle are located. Terrain roughness varies with region, soil type, and agricultural practices (irrigated vs. uncultivated vs. no-till, and so on).
[00110] O módulo de pose 305 também pode levar em consideração o erro de variação do terreno com base na altura das plantas, criando um erro de projeção em pixels de dados de imagem que representam a planta. O módulo de pose 305 pode medir a altura da planta e usar a altura para dimensionar o erro.[00110] The pose module 305 may also take into account terrain variation error based on the height of plants, creating a projection error in image data pixels representing the plant. The pose module 305 can measure the height of the plant and use the height to scale the error.
[00111] O módulo de pose 305 também pode fatorar para erro de variação de terreno com base em fatores de pulverização. A variação na altura da planta, pelo menos parcialmente devido à variação na altura do terreno, pode criar erros, que o módulo de pose 305 considera.[00111] The pose module 305 can also factor for terrain variation error based on spray factors. Variation in plant height, at least partially due to variation in terrain height, can create errors, which the pose module 305 accounts for.
[00112] Erro de medição da altura da lança: Os dados do sensor que representam a altura da lança têm um erro inerente. O módulo de pose 305 pode medir o ruído dos dados do sensor para dimensionar a estimativa de erro e filtrar os dados do sensor com pelo menos uma quantidade limite de ruído.[00112] Boom height measurement error: Sensor data representing boom height has an inherent error. The pose module 305 may measure the noise of the sensor data to scale the error estimate and filter the sensor data with at least a threshold amount of noise.
[00113] Erro de medição de IMU: O módulo de pose 305 pode levar em consideração o erro da IMU e pode levar em consideração a quantidade de movimento geral, onde maior movimento detectado sinaliza maior incerteza e menos movimento detectado sinaliza menos incerteza.[00113] IMU measurement error: The pose module 305 can take IMU error into account and can take into account the amount of overall movement, where greater detected movement signals greater uncertainty and less detected movement signals less uncertainty.
[00114] Erro de GPS: O módulo de pose 305 pode levar em consideração o erro de direção nos dados de GPS, bem como se o sistema de GPS está usando cinemática em tempo real (RTK) para aumentar a precisão. O módulo de pose 305 pode comparar variações na velocidade da máquina agrícola, conforme determinado por rastreamentos de GPS, com informações conhecidas da máquina agrícola, como a massa da máquina agrícola, para verificar erros na velocidade determinada pelo GPS.[00114] GPS Error: The pose module 305 can take into account heading error in the GPS data, as well as whether the GPS system is using real-time kinematics (RTK) to increase accuracy. The pose module 305 can compare variations in the speed of the agricultural machine, as determined by GPS tracks, with known information from the agricultural machine, such as the mass of the agricultural machine, to check for errors in the speed determined by the GPS.
[00115] Erro de aceleração do veículo: O módulo de pose 305 pode levar em consideração o erro no cálculo da aceleração comparando os dados do sensor da IMU, GPS e/ou outros sensores para estimar o erro devido à aceleração, que o módulo de pose 305 pode então fatorar.[00115] Vehicle acceleration error: The pose module 305 may take into account the error in calculating the acceleration by comparing sensor data from the IMU, GPS and/or other sensors to estimate the error due to acceleration, which the pose module pose 305 can then factor.
[00116] Erro de detecção: O módulo de pose 305 pode fatorar para classificação incorreta de pixels em dados de imagem, como pixels no limite de culturas e ervas daninhas. O módulo de pose 305 pode usar a proximidade do pixel mal classificado para os pixels que representam a planta para dimensionar o erro gerado pela classificação incorreta, que pode ser fatorado pelo módulo de pose 305.[00116] Detection error: The pose module 305 may factor for misclassification of pixels in image data, such as pixels at the edge of crops and weeds. The pose module 305 may use the proximity of the misclassified pixel to the pixels representing the plant to scale the error generated by the misclassification, which may be factored out by the pose module 305.
[00117] Erro intrínseco de calibração da câmera: o módulo de pose 305 pode levar em consideração a distorção dos dados da imagem, o que pode causar erro. O erro de dados de imagem distorcidos é ampliado nas bordas e cantos de uma imagem. O módulo de pose 305 pode fatorar para a posição da planta dentro dos dados de imagem para dimensionar o erro fornecido pela deformação dos dados de imagem.[00117] Intrinsic camera calibration error: pose module 305 may take into account distortion of image data, which may cause error. The error from distorted image data is magnified at the edges and corners of an image. The pose module 305 may factor in the position of the plant within the image data to scale the error provided by the deformation of the image data.
[00118] Erro extrínseco de calibração da câmera: O módulo de pose 305 pode levar em consideração o erro de imagem para imagem e o erro de calibração de câmera para câmera. O módulo de pose 305 pode levar em consideração diferenças na calibração entre diferentes câmeras e diferenças nos dados de imagem produzidos pelas diferentes câmeras.[00118] Extrinsic camera calibration error: The pose module 305 can take into account image-to-image error and camera-to-camera calibration error. The pose module 305 can take into account differences in calibration between different cameras and differences in image data produced by the different cameras.
[00119] Erro de calibração do bocal: O módulo de pose 305 pode levar em consideração o erro na calibração do bocal. O módulo de pose 305 pode usar variação nas variáveis de calibração do bocal ao longo do tempo, ou funções do tipo de bocal, para dimensionar o erro.[00119] Nozzle calibration error: The pose module 305 may take into account the error in the nozzle calibration. The pose module 305 may use variation in nozzle calibration variables over time, or nozzle type functions, to scale the error.
[00120] Quantização: O módulo de pose 305 pode levar em consideração a quantização feita pela máquina agrícola, como resolução de mapa, tempo de pulverização e redução de resolução de imagem. Cada um deles pode criar um buffer artificial e, assim, reduzir a necessidade de buffer adicional. A quantização relacionada ao tempo pode ser fatorada pelo módulo de pose 305 em função da velocidade da máquina agrícola.[00120] Quantization: The pose module 305 can take into account the quantization done by the agricultural machine, such as map resolution, spraying time and image downsampling. Each of these can create an artificial buffer and thus reduce the need for additional buffering. The time-related quantization can be factored by the pose modulus 305 as a function of the speed of the agricultural machine.
[00121] Variação de atraso do comando de pulverização: O módulo de pose 305 pode levar em consideração um atraso de tempo entre enviar e receber um comando de pulverização, que pode ser variável e, portanto, gerar erro. Essa variação pode ser medida e fatorada pelo módulo de pose 305, que pode dimensionar o erro como uma fração do tráfego em um barramento ou taxa de transmissão da máquina agrícola.[00121] Spray command delay variation: The pose module 305 may take into account a time delay between sending and receiving a spray command, which may be variable and therefore generate error. This variation can be measured and factored by the pose module 305, which can scale the error as a fraction of the traffic on a bus or agricultural machine transmission rate.
[00122] Variação do tempo de processamento: O módulo de pose 305 pode levar em consideração o tempo de processamento de um comando de pulverização, que pode ser variável e pode ser afetado por fatores como velocidade do processador e tempo de carregamento em vários componentes da máquina agrícola. O módulo de pose 305 pode ainda fatorar para o tempo de quando uma mensagem é recebida em um loop de eventos.[00122] Processing time variation: The pose module 305 can take into account the processing time of a spray command, which can be variable and can be affected by factors such as processor speed and loading time on various components of the agricultural machine. The pose module 305 may further factor in the time when a message is received in an event loop.
[00123] Variação de transição de válvula: O módulo de pose 305 pode levar em consideração o tempo envolvido na abertura ou fechamento de uma válvula, que pode ser variável e, às vezes, medido diretamente. Esta variação pode ser fatorada pelo módulo de pose 305 na estimativa de erro.[00123] Valve transition variation: The pose module 305 can take into account the time involved in opening or closing a valve, which can be variable and sometimes measured directly. This variation can be factored by the pose module 305 into the error estimation.
[00124] Variação de pressão: O módulo de pose 305 pode levar em consideração a pressão em uma válvula, o que pode afetar a velocidade das gotas que saem do bocal conectado à válvula. Medir esta variação diretamente pode ser usado para estimar o erro, e estimar indiretamente a variação usando o número de bicos em um determinado momento pode ser empregado pelo módulo de pose 305 também.[00124] Pressure variation: The pose module 305 can take into account the pressure in a valve, which can affect the speed of drops leaving the nozzle connected to the valve. Measuring this variation directly can be used to estimate the error, and indirectly estimating the variation using the number of nozzles at a given time can be employed by the pose module 305 as well.
[00125] Variação de tamanho de gotícula: O módulo de pose 305 pode fatorar para a distribuição de tamanhos de gotículas produzidas por cada bocal. O aperto da distribuição de cada bocal pode afetar o erro. Os fatores que influenciam o tamanho da gota incluem a química do material (por exemplo, surfactantes), temperatura, umidade, pressão geral, tipo de bocal e assim por diante.[00125] Droplet size variation: The pose module 305 can factor for the distribution of droplet sizes produced by each nozzle. The distribution tightness of each nozzle may affect the error. Factors that influence droplet size include material chemistry (e.g., surfactants), temperature, humidity, overall pressure, nozzle type, and so on.
[00126] Vento: O módulo de pose 305 pode fatorar para condições de vento ao gerar a medição de incerteza, onde maiores velocidades de vento geram maior erro. A escala do erro pode ser modelada pelo módulo de pose 305 com base em fatores como tamanho da gota, altura da lança, velocidade da máquina, pressão do sistema e condições ambientais.[00126] Wind: The pose module 305 can factor for wind conditions when generating the uncertainty measurement, where higher wind speeds generate greater error. The scale of the error can be modeled by the pose module 305 based on factors such as droplet size, boom height, machine speed, system pressure, and environmental conditions.
[00127] Movimento e flexão da lança: O módulo de pose 305 pode levar em consideração o chicote e outros movimentos gerados pelas juntas da lança, bem como a flexão de segmentos individuais da lança. Este movimento pode ser modelado pelo módulo de pose 305 e uma estimativa do movimento pode ser dimensionada pelo módulo de pose 305 com base nos dados do sensor e outros dados da máquina agrícola, como velocidade, direção, medições de IMU e assim por diante.[00127] Boom movement and bending: The pose module 305 can take into account whiplash and other movements generated by the boom joints, as well as the bending of individual boom segments. This motion may be modeled by the pose module 305 and an estimate of the motion may be scaled by the pose module 305 based on sensor data and other data from the agricultural machine, such as speed, direction, IMU measurements, and so on.
[00128] Variação de desenvolvimento de fluxo: O módulo de pose 305 pode levar em consideração a variação de tempo do bocal. O tempo do bocal pode ser afetado pelo desenvolvimento do fluxo dentro do corpo da válvula e da cavidade do bocal. O impacto pode ser baseado no tipo de válvula e/ou tipo de bocal, e o módulo de pose 305 pode medir diretamente a variação de tempo do bocal para contabilizar o respectivo erro criado por tal variação.[00128] Flow development variation: The pose module 305 can take into account the time variation of the nozzle. Nozzle timing can be affected by flow development within the valve body and nozzle cavity. The impact may be based on the valve type and/or nozzle type, and the pose module 305 may directly measure the nozzle timing variation to account for the respective error created by such variation.
[00129] Desgaste do bocal: O módulo de pose 305 pode levar em consideração a variação da vazão do bocal, o que produz erro. As vazões do bocal podem variar com base nas tolerâncias de fabricação e/ou desgaste ao longo do tempo. Mudanças nas vazões afetam a velocidade da gota e, portanto, o tempo de pulverização. Essa variação pode ser medida ou estimada com base no uso do bocal pelo módulo de pose 305. Por exemplo, o módulo de pose 305 pode rastrear o uso do bocal por bocal e usar isso para estimar a vazão.[00129] Nozzle wear: The pose module 305 may take into account the variation in the nozzle flow rate, which produces error. Nozzle flow rates may vary based on manufacturing tolerances and/or wear over time. Changes in flow rates affect droplet velocity and therefore spray time. This variation can be measured or estimated based on nozzle usage by pose module 305. For example, pose module 305 can track nozzle usage per nozzle and use this to estimate flow rate.
[00130] Várias outras fontes de erro podem ser usadas pelo módulo de pose 305 para informar a medição de incerteza sem se afastar dos princípios aqui estabelecidos.[00130] Various other sources of error may be used by pose module 305 to inform uncertainty measurement without departing from the principles established herein.
[00131] A Figura 6 é um diagrama de blocos que ilustra componentes de uma máquina de exemplo para ler e executar instruções de um meio legível por máquina. Especificamente, a Figura 6 mostra uma representação esquemática do sistema de controle 130 na forma de exemplo de um sistema de computador 600. O sistema de computador 600 pode ser usado para executar instruções 624 (por exemplo, código de programa ou software) para fazer com que a máquina execute qualquer um ou mais das metodologias (ou processos) aqui descritos. Em modalidades alternativas, a máquina opera como um dispositivo autônomo ou um dispositivo conectado (por exemplo, em rede) que se conecta a outras máquinas. Em uma implantação em rede, a máquina pode operar na capacidade de uma máquina servidora ou uma máquina cliente em um ambiente de rede servidor-cliente ou como uma máquina ponto a ponto em um ambiente de rede ponto a ponto (ou distribuído).[00131] Figure 6 is a block diagram illustrating components of an example machine for reading and executing instructions from a machine-readable medium. Specifically, Figure 6 shows a schematic representation of the control system 130 in the form of an example of a computer system 600. The computer system 600 may be used to execute instructions 624 (e.g., program code or software) to do with that the machine performs any one or more of the methodologies (or processes) described here. In alternative embodiments, the machine operates as a stand-alone device or a connected (e.g., networked) device that connects to other machines. In a network deployment, the machine can operate in the capacity of a server machine or a client machine in a server-to-client network environment or as a peer-to-peer machine in a peer-to-peer (or distributed) network environment.
[00132] A máquina pode ser um computador servidor, um computador cliente, um computador pessoal (PC), um tablet PC, um decodificador (STB | set-top box), um smartphone, um dispositivo de internet das coisas (IoT | internet of things), um roteador de rede, switch ou ponte, ou qualquer máquina capaz de executar instruções 624 (sequenciais ou não) que especificam ações a serem executadas por essa máquina. Além disso, enquanto apenas uma única máquina é ilustrada, o termo “máquina” também deve ser considerado para incluir qualquer coleção de máquinas que individualmente ou em conjunto executam instruções 624 para executar qualquer uma ou mais das metodologias aqui discutidas.[00132] The machine can be a server computer, a client computer, a personal computer (PC), a tablet PC, a set-top box (STB | set-top box), a smartphone, an internet of things device (IoT | internet of things), a network router, switch or bridge, or any machine capable of executing 624 instructions (sequential or otherwise) that specify actions to be performed by that machine. Furthermore, while only a single machine is illustrated, the term “machine” should also be considered to include any collection of machines that individually or together execute instructions 624 to execute any one or more of the methodologies discussed herein.
[00133] O exemplo de sistema de computador 600 inclui uma ou mais unidades de processamento (geralmente processador 602). O processador 602 é, por exemplo, uma unidade de processamento central (CPU | central processing unit), uma unidade de processamento gráfico (GPU), um processador de sinal digital (DSP | digital signal processor), um controlador, uma máquina de estado, um ou mais circuitos integrados específicos de aplicação (ASICs | application specific integrated circuits), um ou mais circuitos integrados de radiofrequência (RFICs | radiofrequency integrated circuits), ou qualquer combinação deles. O sistema de computador 600 também inclui uma memória principal 604. O sistema de computador pode incluir uma unidade de armazenamento 616. O processador 602, a memória 604 e a unidade de armazenamento 616 se comunicam por meio de um barramento 608.[00133] Example computer system 600 includes one or more processing units (generally processor 602). Processor 602 is, for example, a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), a digital signal processor (DSP), a controller, a state machine , one or more application specific integrated circuits (ASICs), one or more radio frequency integrated circuits (RFICs), or any combination thereof. The computer system 600 also includes a main memory 604. The computer system may include a storage unit 616. The processor 602, the memory 604, and the storage unit 616 communicate via a bus 608.
[00134] Além disso, o sistema de computador 600 pode incluir uma memória estática 606, um visor gráfico 610 (por exemplo, para controlar um painel de exibição de plasma (PDP | plasma display panel), um visor de cristal líquido (LCD | liquid crystal display) ou um projetor). O sistema de computador 600 também pode incluir dispositivo de entrada alfanumérica 612 (por exemplo, um teclado), um dispositivo de controle de cursor 614 (por exemplo, um mouse, um trackball, um joystick, um sensor de movimento ou outro instrumento apontador), um dispositivo de geração de sinal 618 (por exemplo, um alto-falante) e um dispositivo de interface de rede 620, que também são configurados para se comunicar por meio do barramento 608.[00134] Additionally, the computer system 600 may include a static memory 606, a graphical display 610 (e.g., for controlling a plasma display panel (PDP), a liquid crystal display (LCD) liquid crystal display) or a projector). Computer system 600 may also include alphanumeric input device 612 (e.g., a keyboard), a cursor control device 614 (e.g., a mouse, a trackball, a joystick, a motion sensor, or other pointing instrument) , a signal generating device 618 (e.g., a speaker), and a network interface device 620, which are also configured to communicate via bus 608.
[00135] A unidade de armazenamento 616 inclui um meio legível por máquina 622 no qual são armazenadas instruções 624 (por exemplo, software) incorporando qualquer uma ou mais das metodologias ou funções aqui descritas. Por exemplo, as instruções 624 podem incluir as funcionalidades dos módulos do sistema 130 descritos nas Figuras 2-3. As instruções 624 também podem residir, completamente ou pelo menos parcialmente, dentro da memória principal 604 ou dentro do processador 602 (por exemplo, dentro da memória cache do processador) durante sua execução pelo sistema de computador 600, a memória principal 604 e o processador 602 também constituindo mídia legível por máquina. As instruções 624 podem ser transmitidas ou recebidas através de uma rede 626 (por exemplo, rede 220) por meio do dispositivo de interface de rede 620.[00135] Storage unit 616 includes a machine-readable medium 622 on which instructions 624 (e.g., software) incorporating any one or more of the methodologies or functions described herein are stored. For example, instructions 624 may include the functionalities of system modules 130 described in Figures 2-3. Instructions 624 may also reside, completely or at least partially, within main memory 604 or within processor 602 (e.g., within processor cache memory) during their execution by computer system 600, main memory 604, and processor 602 also constituting machine-readable media. Instructions 624 may be transmitted or received over a network 626 (e.g., network 220) via network interface device 620.
[00136] Na descrição acima, para fins de explicação, numerosos detalhes específicos são apresentados para fornecer uma compreensão completa do sistema ilustrado e suas operações. Será evidente, no entanto, para um especialista na técnica que o sistema pode ser operado sem esses detalhes específicos. Em outros casos, estruturas e dispositivos são mostrados em forma de diagrama de blocos para evitar obscurecer o sistema.[00136] In the above description, for purposes of explanation, numerous specific details are presented to provide a complete understanding of the illustrated system and its operations. It will be apparent, however, to one skilled in the art that the system can be operated without these specific details. In other cases, structures and devices are shown in block diagram form to avoid obscuring the system.
[00137] A referência no Relatório Descritivo a “uma modalidade” ou “uma modalidade” significa que um determinado recurso, estrutura ou característica descrita em conexão com a modalidade está incluída em pelo menos uma modalidade do sistema. As aparições da frase “em uma modalidade” em vários lugares no Relatório Descritivo não se referem necessariamente à mesma modalidade.[00137] The reference in the Descriptive Report to “an embodiment” or “an embodiment” means that a particular feature, structure or characteristic described in connection with the embodiment is included in at least one embodiment of the system. Appearances of the phrase “in an embodiment” in various places in the Descriptive Report do not necessarily refer to the same embodiment.
[00138] Algumas partes das descrições detalhadas são apresentadas em termos de algoritmos ou modelos e representações simbólicas de operações em bits de dados dentro de uma memória de computador. Um algoritmo é aqui, e geralmente, concebido para ser etapas que levam a um resultado desejado. As etapas são aquelas que requerem transformações físicas ou manipulações de quantidades físicas. Normalmente, embora não necessariamente, essas quantidades assumem a forma de sinais elétricos ou magnéticos capazes de serem armazenados, transferidos, combinados, comparados e manipulados de outra forma. Por vezes, provou ser conveniente, principalmente por razões de uso comum, referir-se a esses sinais como bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, termos, números ou semelhantes.[00138] Some parts of the detailed descriptions are presented in terms of algorithms or models and symbolic representations of operations on data bits within a computer memory. An algorithm is here, and generally, designed to be steps that lead to a desired result. Steps are those that require physical transformations or manipulations of physical quantities. Typically, though not necessarily, these quantities take the form of electrical or magnetic signals capable of being stored, transferred, combined, compared, and otherwise manipulated. It has sometimes proven convenient, mainly for reasons of common usage, to refer to these signals as bits, values, elements, symbols, characters, terms, numbers, or the like.
[00139] Deve-se ter em mente, no entanto, que todos esses termos e outros semelhantes devem ser associados às quantidades físicas apropriadas e são meramente rótulos convenientes aplicados a essas quantidades. A menos que especificamente declarado de outra forma como aparente da discussão a seguir, é tido em consideração que ao longo da descrição, as discussões que utilizam termos como “processamento” ou “computação” ou “cálculo” ou “determinação” ou “exibição” ou semelhantes, referem-se ao ação e processos de um sistema de computador, ou dispositivo de computação eletrônico semelhante, que manipula e transforma dados representados como quantidades físicas (eletrônicas) nos registros e memórias do sistema de computador em outros dados representados de maneira semelhante como quantidades físicas nas memórias ou registros do sistema de computador ou outros tais dispositivos de armazenamento, transmissão ou exibição de informações.[00139] It should be borne in mind, however, that all of these and similar terms must be associated with the appropriate physical quantities and are merely convenient labels applied to these quantities. Unless otherwise specifically stated as apparent from the following discussion, it is taken into account that throughout the description, discussions using terms such as “processing” or “computation” or “calculation” or “determination” or “display” or similar, refer to the action and processes of a computer system, or similar electronic computing device, that manipulates and transforms data represented as physical (electronic) quantities in the records and memories of the computer system into other data represented in a similar manner as physical quantities in the memories or records of computer system or other such information storage, transmission or display devices.
[00140] Algumas das operações aqui descritas são executadas por um computador montado fisicamente dentro de uma máquina agrícola 100. Este computador pode ser construído especialmente para os propósitos requeridos, ou pode que compreende um computador de uso geral seletivamente ativado ou reconfigurado por um programa de computador armazenado no computador. Esse programa de computador pode ser armazenado em um meio de armazenamento legível por computador, como, mas sem limitação, qualquer tipo de disco, incluindo disquetes, discos ópticos, CD-ROMs e discos óptico-magnéticos, memórias somente leitura (ROMs | read-only memories), memórias de acesso aleatório (RAMs | random access memories), EPROMs, EEPROMs, cartões magnéticos ou ópticos ou qualquer tipo de meio de armazenamento legível por computador não transitório adequado para armazenar instruções eletrônicas.[00140] Some of the operations described herein are performed by a computer physically mounted within an agricultural machine 100. This computer may be constructed especially for the required purposes, or may comprise a general purpose computer selectively activated or reconfigured by a software program. computer stored on the computer. This computer program may be stored on a computer-readable storage medium such as, but not limited to, any type of disk, including floppy disks, optical disks, CD-ROMs and optical-magnetic disks, read-only memories (ROMs | only memories), random access memories (RAMs), EPROMs, EEPROMs, magnetic or optical cards, or any type of non-transitory computer-readable storage medium suitable for storing electronic instructions.
[00141] As figuras e a descrição acima referem-se a várias modalidades apenas a título de ilustração. Deve-se notar que, a partir da discussão a seguir, modalidades alternativas das estruturas e métodos aqui divulgados serão prontamente reconhecidas como alternativas viáveis que podem ser empregadas sem afastamento dos princípios do que é reivindicado.[00141] The figures and description above refer to various embodiments for illustration purposes only. It should be noted that, from the following discussion, alternative embodiments of the structures and methods disclosed herein will be readily recognized as viable alternatives that can be employed without departing from the principles of what is claimed.
[00142] Uma ou mais modalidades foram descritas acima, cujos exemplos são ilustrados nas figuras anexas. É observado que, sempre que possível, números de referência semelhantes ou semelhantes podem ser usados nas figuras e podem indicar funcionalidade semelhante ou semelhante. As figuras representam modalidades do sistema divulgado (ou método) apenas para fins de ilustração. Um versado na técnica reconhecerá prontamente a partir da descrição a seguir que modalidades alternativas das estruturas e métodos aqui ilustrados podem ser empregadas sem afastamento dos princípios aqui descritos.[00142] One or more embodiments were described above, examples of which are illustrated in the attached figures. It is noted that where possible similar or similar reference numbers may be used in the figures and may indicate similar or similar functionality. The figures represent embodiments of the disclosed system (or method) for illustration purposes only. One skilled in the art will readily recognize from the following description that alternative embodiments of the structures and methods illustrated herein may be employed without departing from the principles described herein.
[00143] Algumas modalidades podem ser descritas usando a expressão “acoplado” e “conectado” juntamente com seus derivados. Deve-se entender que esses termos não são sinônimos um do outro. Por exemplo, algumas modalidades podem ser descritas usando o termo “conectado” para indicar que dois ou mais elementos estão em contato físico ou elétrico direto entre si. Em outro exemplo, algumas modalidades podem ser descritas usando o termo “acoplado” para indicar que dois ou mais elementos estão em contato físico ou elétrico direto. O termo “acoplado”, no entanto, também pode significar que dois ou mais elementos não estão em contato físico ou elétrico direto entre si, mas ainda assim cooperam ou interagem entre si. As modalidades não são limitadas neste contexto.[00143] Some modalities can be described using the expressions “coupled” and “connected” together with their derivatives. It should be understood that these terms are not synonymous with each other. For example, some embodiments may be described using the term “connected” to indicate that two or more elements are in direct physical or electrical contact with each other. In another example, some embodiments may be described using the term “coupled” to indicate that two or more elements are in direct physical or electrical contact. The term “coupled”, however, can also mean that two or more elements are not in direct physical or electrical contact with each other, but still cooperate or interact with each other. The modalities are not limited in this context.
[00144] Conforme usado neste documento, os termos “compreende”, “compreendendo”, “inclui”, “incluindo”, “tem”, “tendo” ou qualquer outra variação dos mesmos, destina-se a cobrir uma inclusão não exclusiva. Por exemplo, um processo, método, artigo ou aparelho que compreende uma lista de elementos não está necessariamente limitado apenas a esses elementos, mas pode incluir outros elementos não expressamente listados ou inerentes a tal processo, método, artigo ou aparelho. Além disso, salvo indicação expressa em contrário, “ou” refere-se a um ou inclusivo e não a um ou exclusivo. Por exemplo, uma condição A ou B é satisfeita por qualquer um dos seguintes: A é verdadeiro (ou presente) e B é falso (ou não presente), A é falso (ou não presente) e B é verdadeiro (ou presente), e ambos A e B são verdadeiros (ou presentes).[00144] As used herein, the terms “comprises”, “comprising”, “includes”, “including”, “has”, “having” or any other variation thereof, are intended to cover a non-exclusive inclusion. For example, a process, method, article or apparatus comprising a list of elements is not necessarily limited to those elements only, but may include other elements not expressly listed or inherent in such process, method, article or apparatus. Furthermore, unless expressly stated otherwise, “or” refers to an inclusive or and not an exclusive or. For example, a condition A or B is satisfied by any of the following: A is true (or present) and B is false (or not present), A is false (or not present) and B is true (or present), and both A and B are true (or present).
[00145] Além disso, o uso de “um” ou “uma” é empregado para descrever elementos e componentes das modalidades aqui apresentadas. Isso é feito apenas por conveniência e para dar uma noção geral do sistema. Esta descrição deve ser lida para incluir um ou pelo menos um e o singular também inclui o plural, a menos que seja óbvio que significa o contrário.[00145] Furthermore, the use of “a” or “an” is employed to describe elements and components of the modalities presented here. This is done for convenience only and to give a general idea of the system. This description should be read to include one or at least one and the singular also includes the plural unless it is obvious that it means otherwise.
[00146] Ao ler esta invenção, os versados na técnica apreciarão projetos estruturais e funcionais alternativos adicionais para um sistema e um processo para identificar e tratar plantas com uma máquina agrícola incluindo um sistema de controle que executa um modelo de segmentação semântica. Assim, embora modalidades e aplicações particulares tenham sido ilustradas e descritas, deve ser entendido que as modalidades divulgadas não estão limitadas à construção precisa e aos componentes aqui divulgados. Várias modificações, alterações e variações, que serão evidentes para os versados na técnica, podem ser feitas no arranjo, operação e detalhes do método e aparelho divulgados neste documento sem afastamento do espírito e escopo definidos nas Reivindicações anexas.[00146] Upon reading this invention, those skilled in the art will appreciate additional alternative structural and functional designs for a system and a process for identifying and treating plants with an agricultural machine including a control system that executes a semantic segmentation model. Thus, although particular embodiments and applications have been illustrated and described, it should be understood that the disclosed embodiments are not limited to the precise construction and components disclosed herein. Various modifications, alterations and variations, which will be apparent to those skilled in the art, may be made in the arrangement, operation and details of the method and apparatus disclosed herein without departing from the spirit and scope defined in the attached Claims.
Claims (20)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US63/316,356 | 2022-03-03 | ||
US17/840,240 | 2022-06-14 |
Publications (1)
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BR102023001968A2 true BR102023001968A2 (en) | 2023-09-12 |
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