BR112019000489B1

BR112019000489B1 - Firmador de sementes, unidade de linha e implemento

Info

Publication number: BR112019000489B1
Application number: BR112019000489-0A
Authority: BR
Inventors: Dale Koch; Jeremy Hodel; Todd Swanson; Ian Radtke
Original assignee: Precision Planting Llc
Priority date: 2016-07-14
Filing date: 2017-07-13
Publication date: 2022-05-17
Also published as: CN109688792B; US20190289778A1; WO2018013861A1; CN109688792A; BR112019000489A2; EP3484261A4; US11324162B2; AR109073A1; EP3484261A1; EP3484261B1

Abstract

A presente invenção refere-se a sistemas, implementos e métodos para orientação de sementes durante operações de plantio de plantas agrícolas em campos agrícolas. Em uma modalidade, um firmador de sementes inclui um suporte de base a ser colocado em operação em proximidade a uma cova para plantio de sementes na cova, um sistema de visualização acoplado ao suporte de base em operação para determinar dados sobre a orientação de sementes para uma primeira semente em uma posição de pré-orientação e um acionador acoplado ao suporte de base. O acionador ajusta a orientação de uma segunda semente para uma orientação de semente desejada dentro da cova, se desejado, com base nos dados sobre pré- orientação para a primeira semente na posição de pré-orientação.

Description

PEDIDOS RELACIONADOS

[001] O presente Pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório dos Estados Unidos N° 62/362.457, depositado em 14 de julho de 2016, intitulado: "SYSTEMS, IMPLEMENTS AND METHODS FOR SEED ORIENTATION WITHIN AGRICULTURAL FIELDS USING A SEED FIRMER".

CAMPO TÉCNICO

[002] As modalidades da presente invenção se referem a sistemas, implementos e métodos para orientação de sementes dentro de sulcos ou covas para sementes de campos agrícolas.

ANTECEDENTES

[003] Plantadoras são usadas para o plantio de sementes de culturas (por exemplo, milho, soja) em um campo. As sementes precisam ser plantadas com um espaçamento consistente e com alta velocidade para diminuir o tempo de plantio. No entanto, as sementes são distribuídas dentro de um sulco ou cova de uma maneira uniforme e isto pode afetar negativamente as condições de crescimento das colheitas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[004] A presente invenção é ilustrada a título de exemplo e não como limitação, nas figuras dos desenhos anexos e nas quais:

[005] A Figura 1 mostra um exemplo de um sistema para executar operações agrícolas (por exemplo, operações de plantio) em campos agrícolas, que inclui operações de um implemento que tem unidades de linhas de acordo com uma modalidade.

[006] A Figura 2 ilustra uma arquitetura de um implemento 200 para operações de plantio em covas de campos agrícolas de acordo com uma modalidade.

[007] A Figura 3 ilustra uma modalidade na qual a unidade de linha 300 é uma unidade de linha de plantadora que tem funcionalidade de orientação de sementes durante o plantio de acordo com uma modalidade.

[008] A Figura 4 ilustra uma vista lateral de um sistema 400 para a orientação precisa da semente dentro de uma cova durante o plantio de plantas agrícolas (por exemplo, plantas de milho, plantas de soja, etc.) de acordo com uma modalidade.

[009] A Figura 5 ilustra uma vista superior 500 de orientações preferidas de sementes durante o plantio em uma cova ou sulco.

[0010] A Figura 6 ilustra um fluxograma de uma modalidade para um método 600 para fornecer uma orientação preferida para a semente durante o plantio para operações no campo.

[0011] A Figura 7 mostra um exemplo de um sistema 1200 que inclui uma máquina 1202 (por exemplo, trator, colheitadeira, etc.) e um implemento 1240 (por exemplo, plantadora, cultivador, arado, pulverizador, espalhador, implemento de irrigação, etc.) de acordo com uma modalidade.

SUMÁRIO

[0012] São descritos aqui sistemas, implementos e métodos para orientação de sementes durante operações de plantio de plantas agrícolas em campos agrícolas. Em uma modalidade, um firmador de sementes inclui um suporte de base a ser posicionado, em operação, na proximidade de uma cova para plantio de sementes na cova, um primeiro sistema de visualização acoplado ao suporte de base em operação para determinar dados sobre pré-orientação para uma primeira semente uma posição de pré-orientação na cova e um acionador acoplado para ao suporte de base. O acionador ajusta a orientação de uma segunda semente para uma orientação de semente desejada dentro da cova, se desejado, com base nos dados sobre pré- orientação para a primeira semente na posição de pré-orientação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0013] São descritos aqui sistemas, implementos e métodos para orientação de sementes durante operações de plantio de plantas agrícolas em campos agrícolas. Em uma modalidade, um fixador de sementes inclui um suporte de base a ser posicionado, em operação, na proximidade de uma cova para plantio de sementes na cova, um sistema de visualização acoplado ao suporte de base em operação para determinar dados sobre pré-orientação para as sementes em uma posição de pré-orientação e um acionador acoplado ao suporte de base. O acionador ajusta a orientação de uma segunda semente para uma orientação desejada. O ajuste pode ser com base nos dados sobre pré- orientação que são determinados durante um período de treinamento. Em um exemplo, os dados sobre pré-orientação são obtidos para uma região inicial de operações de plantio em um campo durante um período de treinamento. Estes dados sobre pré-orientação para a região inicial são, então, usados para ajustar a orientação das sementes para otimizar a orientação das sementes para regiões subsequentes do campo. Uma orientação de sementes desejada e uniforme para as sementes em um sulco ou cova resulta em uma emergência mais rápida e uniforme das plantas do solo, crescimento e altura aproximadamente uniformes das plantas, consumo aproximadamente uniforme de água e nutrientes pelas plantas e coleta aproximadamente uniforme de luz solar para cada planta.

[0014] A emergência uniforme de plantas produzidas pela semente melhora as condições de crescimento em virtude do menor sombreamento das plantas e folhas adjacentes e mais luz solar por folha da planta. Uma faixa desejada de orientações das folhas pode permitir que as folhas sejam mais visíveis a partir de cima e, assim, melhora as condições de aplicação do tratamento foliar de fertilizante ou pesticida. A faixa desejada de orientação das folhas também pode sombrear as ervas daninhas em maior grau para reduzir o crescimento das ervas daninhas.

[0015] Na descrição a seguir, vários detalhes são apresentados. No entanto, será evidente para aqueles versados na técnica que as modalidades da presente invenção podem ser praticadas sem estes detalhes específicos. Em alguns casos, estruturas e dispositivos bem conhecidos são mostrados na forma de diagrama de blocos, em vez de em detalhes, para evitar obscurecer a invenção.

[0016] A Figura 1 mostra um exemplo de um sistema para realizar operações agrícolas (por exemplo, operações de plantio) em campos agrícolas, que inclui operações de um implemento que tem unidades de linhas de acordo com uma modalidade. Por exemplo, em uma modalidade, o sistema 100 pode ser implementado como um sistema com base em nuvem com servidores, dispositivos de processamento de dados, computadores, etc. Aspectos, características e funcionalidades do sistema 100 podem ser implementados em servidores, plantadoras, monitores de plantadoras, colheitadeiras, laptops, tablets, terminais de computador, dispositivos clientes, dispositivos de usuário (por exemplo, dispositivo 190), computadores portáteis, assistentes digitais pessoais, telefones celulares, câmeras, smartphones, telefones móveis, dispositivos de computação ou uma combinação de qualquer um destes ou outros dispositivos de processamento de dados.

[0017] Em outras modalidades, o sistema inclui um computador de rede ou um dispositivo de processamento incorporado dentro de outro dispositivo (por exemplo, dispositivo de exibição) ou dentro de uma máquina (por exemplo, plantadora, colheitadeira) ou outros tipos de sistemas de processamento de dados que têm menos componentes ou talvez mais componentes do que aqueles mostrados na Figura 1. O sistema 100 (por exemplo, sistema com base em nuvem) e operações agrícolas podem controlar e monitorar a orientação da semente dentro de um sulco ou cova durante o plantio usando um implemento ou máquina. O sistema 100 inclui as máquinas 140, 142, 144, 146 e os implementos 141, 143, 145 acoplados a uma respectiva máquina. Os implementos (ou máquinas) podem incluir unidades de linhas para operações de plantio de culturas dentro de campos associados (por exemplo, campos 102, 105, 107, 109). O sistema 100 inclui um sistema de análise agrícola 102 que inclui um repositório meteorológico 150 com dados meteorológicos atuais e históricos, um módulo de previsões meteorológicas 152 com previsões meteorológicas para diferentes regiões e pelo menos um sistema de processamento 132 para executar instruções para controlar e monitorar diferentes operações (por exemplo, plantio, adubação). O meio de armazenamento 136 pode armazenar instruções, software, programas de software, etc. para execução pelo sistema de processamento e para realizar operações do sistema de análise agrícola 102. Em um exemplo, o meio de armazenamento 136 pode conter uma prescrição de plantio (por exemplo, prescrição de plantio que relaciona posições georreferenciadas no campo aos parâmetros de plantio (por exemplo, tipo de solo, força descendente, velocidade, orientação de sementes, etc.). O implemento 141 (ou qualquer um dos implementos) pode incluir um implemento 200 cujos sensores e/ou controladores podem ser especificamente os elementos que estão em comunicação com a rede 180 para enviar sinais de controle ou receber dados conforme aplicados.

[0018] Um banco de dados de imagens 160 armazena imagens capturadas de culturas em diferentes estágios de crescimento e sementes em diferentes posições durante o plantio. Um módulo de análise de dados 130 pode realizar análises em dados agrícolas (por exemplo, imagens, condições meteorológicas, campo, rendimento, etc.) para gerar previsões para culturas 162 relacionadas com às operações agrícolas.

[0019] Um banco de dados de informações sobre campo 134 armazena dados agrícolas (por exemplo, estágio de crescimento da cultura, tipos de solo, características do solo, capacidade de retenção de umidade, etc.) para os campos que estão sendo monitorados pelo sistema 100. Um banco de dados de informações sobre práticas agrícolas armazena informações sobre práticas agrícolas (por exemplo, informações sobre o plantio conforme aplicado (por exemplo, orientação das sementes), informações sobre pulverização conforme aplicado, informações sobre adubação conforme aplicado, população de plantio, nutrientes aplicados (por exemplo, nitrogênio), níveis de rendimento, índices particulares (por exemplo, proporção da população de sementes para um parâmetro do solo), etc.) para os campos que estão sendo monitorados pelo sistema 100. Um implemento pode obter dados sobre a orientação de sementes e fornecer estes dados ao sistema 100. Um banco de dados de custo/preço 138 armazena informações sobre custo de insumos (por exemplo, custo da semente, custo de nutrientes (por exemplo, nitrogênio)) e informações sobre preços de commodities (por exemplo, arrecadação com a colheita).

[0020] O sistema 100 mostrado na Figura 1 pode incluir uma interface de rede 118 para comunicação com outros sistemas ou dispositivos, tais como dispositivos de drone, dispositivos de usuário e máquinas (por exemplo, plantadoras, colheitadeiras) através de uma rede 180 (por exemplo, Internet, rede de área ampla, WiMax, satélite, celular, rede IP, etc.). A interface de rede inclui um ou mais tipos de transceptores para comunicação através da rede 180.

[0021] O sistema de processamento 132 pode incluir um ou mais microprocessadores, processadores, um sistema em um chip (circuito integrado) ou um ou mais microcontroladores. O sistema de processamento inclui a lógica de processamento para executar instruções de software de um ou mais programas. O sistema 100 inclui o meio de armazenamento 136 para armazenar dados e programas para execução pelo sistema de processamento. O meio de armazenamento 136 pode armazenar, por exemplo, componentes de software, tal como um aplicativo de software para controlar e monitorar operações de plantio ou qualquer outro aplicativo de software. O meio de armazenamento 136 pode ser qualquer forma conhecida de um meio de armazenamento não transitório legível em máquina, tal como memória semicondutora (por exemplo, instantâneo; SRAM; DRAM; etc.) ou memória não volátil, tais como discos rígidos ou unidades em estado sólido.

[0022] Embora o meio de armazenamento (por exemplo, meio não transitório acessível por máquina) seja mostrado, em uma modalidade exemplificativa, como sendo um único meio, o termo "meio não transitório acessível por máquina" deve ser considerado como incluindo um único meio ou múltiplos meios de comunicação (por exemplo, um banco de dados centralizado ou distribuído e/ou caches e servidores associados) que armazenam um ou mais conjuntos de instruções. O termo "meio não transitório acessível por máquina" também deve ser usado para incluir qualquer meio que seja capaz de armazenar, codificar ou carregar um conjunto de instruções para execução pela máquina e que faça com que a máquina execute uma ou mais das metodologias da presente invenção. O termo "meio não transitório acessível por máquina", consequentemente, deve incluir, porém sem limitações, memórias em estado sólido, meios ópticos e magnéticos e portadores de sinais de onda.

[0023] A Figura 2 ilustra uma arquitetura de um implemento 200 para operações de plantio em covas de campos agrícolas de acordo com uma modalidade. O implemento 200 (por exemplo, plantadora, cultivador, arado, etc.) inclui pelo menos um funil alimentador 202 com cada funil alimentador contendo uma variedade de sementes (por exemplo, uma variedade de sementes ou uma variedade de soja). Cada funil alimentador está, de preferência, em comunicação fluídica com um dispositivo de arraste de sementes individual (não mostrado). Cada dispositivo de arraste de sementes é, de preferência, montado em uma saída inferior do funil alimentador 202 associado. Cada dispositivo de arraste de sementes está, de preferência, em comunicação fluídica com uma fonte de pressão pneumática e é configurado para transportar as sementes arrastadas pelo ar através uma pluralidade de linhas de sementes 204 para as unidades de linhas 210-217. Um controlador 260 (por exemplo, controlador de acionamento) é, de preferência, configurado para gerar um sinal de comando de acionamento que corresponde a uma taxa desejada de rotação de disco de sementes para os dosadores de sementes das unidades de linhas. O controlador de acionamento 260 está, de preferência, em comunicação de dados com um monitor de plantadora de uma máquina. O implemento também inclui sensores 250 (por exemplo, sensores de velocidade, sensores de semente para detecção de passagem das sementes, sensores de força descendente, válvulas de acionador, sensores de velocidade para a máquina, sensores de força de semente para uma plantadora, sensores de vácuo, elevação, descida para um implemento, etc.) para controlar e monitorar as operações do implemento. Os sensores podem ser usados no implemento 200 linha por linha de unidades de linhas ou a montante de onde as linhas de semente se ramificam para as unidades de linhas, conforme ilustrado na Figura 2.

[0024] As unidades de linhas são mecanicamente acopladas às armações 220-227, as quais são mecanicamente acopladas a uma barra 10. Cada unidade de linha pode incluir sensores e componentes que têm um mecanismo de orientação de sementes (por exemplo, acionadores, pressão de ar) para obter uma orientação das sementes e/ou posicionamento das sementes durante plantio em uma cova ou sulco em um campo agrícola. Cada unidade de linha pode incluir um respectivo firmador de sementes 240-247 para posicionar a semente dentro da cova em uma determinada profundidade e também inclui uma funcionalidade de orientação de sementes para alterar a orientação da semente, se desejado. Cada firmador de sementes pode incluir um primeiro sistema de visualização de sementes (por exemplo, visualização de máquina, lidar (detecção e alcance de luz)) para determinar a pré-orientação da semente após colocação na cova com um tubo de sementes, um acionador para alterar a orientação das sementes, se necessário ou desejado, pelo menos parcialmente com base nos dados sobre pré-orientação e um segundo sistema de visualização de sementes (por exemplo, visualização de máquina, lidar (detecção e alcance de luz)) para determinar uma pós-orientação da semente após a semente ser posicionada e orientada com o firmador de sementes para confirmar que a semente foi orientada com uma orientação ou faixa de orientações desejada. As unidades de linhas podem incluir qualquer uma das modalidades descritas aqui em conjunto com as Figuras 2-4 e 7.

[0025] Em uma modalidade alternativa, um mecanismo de orientação de sementes (por exemplo, acionadores, pressão de ar) está localizado em um componente de orientação de sementes separado 270-277 que é separado do firmador de sementes. Os primeiro e segundo sistemas de visualização também podem ser integrados ao componente de orientação de sementes.

[0026] A Figura 3 ilustra uma modalidade na qual a unidade de linha 300 é uma unidade de linha de plantadora que tem funcionalidade de orientação de sementes durante o plantio de acordo com uma modalidade. A unidade de linha 300 é, de preferência, conectado de forma articulada à barra de ferramentas 14 (por exemplo, barra 10 da Figura 2) através de uma ligação paralela 316. Um acionador 318 é, de preferência, posicionado para aplicar uma força de elevação e/ou descida sobre a unidade de linha 300. Um sistema de abertura 334 inclui, de preferência, dois discos de abertura 344 montados de modo rotativo em uma haste que se estende para baixo 354 e posicionados para abrir uma cova ou sulco em formato de v 38 no solo 40. Um par de rodas de calibração 348 é suportado de forma articulada por um par de braços de roda de calibração 360 correspondente. A altura das rodas de calibração 348 em relação aos discos de abertura 344 define a profundidade da cova 38. Um oscilador de ajuste de profundidade 368 limita o deslocamento ascendente dos braços de roda de calibração 360 e, assim, o deslocamento ascendente das rodas de calibração 348. Um sensor de força descendente (não mostrado) é, de preferência, configurado para gerar um sinal relacionado à quantidade de força imposta pelas rodas de calibração 348 sobre o solo 40; em algumas modalidades o sensor de força descendente compreende um pino equipado com instrumentos em torno do qual o oscilador 368 é acoplado de modo articulado à unidade de linha 300.

[0027] Continuando a se referir à Figura 3, um primeiro dosador de sementes 300-1 é, de preferência, montado na unidade de linha 300 e posicionado para depositar sementes 42 dentro a cova 38, por exemplo, através um tubo de sementes 338 posicionado para orientar as sementes em direção à cova. Em outras modalidades, o tubo de sementes 338 é substituído por um transportador ou correia de sementes. Um segundo dosador de sementes 300-2 opcional é, de preferência, montado na unidade de linha 300 e posicionado para depositar sementes 42 na mesma cova 38, por exemplo, através do mesmo tubo de sementes 338. Cada um dos dosadores de sementes 300-1, 300-2 inclui, de preferência, um alojamento lateral de sementes 330-1, 330-2 que tem a funil auxiliar 332-1, 332-2 para armazenamento de sementes 42 a serem depositadas pelo dosador. Cada um dos dosadores de sementes 300-1, 300-2 inclui, de preferência, um alojamento lateral de vácuo 340-1, 340-2 que inclui uma abertura de vácuo 342-1, 342-2 que extrai o vácuo de dentro do alojamento lateral de vácuo. Cada um dos dosadores de sementes 300-1, 300-2 inclui, de preferência, um disco de sementes que inclui aberturas (não mostrado). O disco de sementes, de preferência, separa os volumes internos do alojamento lateral de vácuo e o alojamento lateral de sementes. Em operação, as sementes 42 transportadas a partir do funil auxiliar 332-1, 332-2 para o alojamento lateral de sementes 330-1, 330-2 são capturadas nas aberturas de sementes em virtude do vácuo no alojamento lateral de vácuo e depois liberadas para o tubo de sementes 338. Cada um dos dosadores é, de preferência, alimentado por acionadores elétricos individuais 315-1, 315-2, respectivamente. Cada acionador é, de preferência, configurado para acionar um disco de sementes dentro do dosador de sementes associado. Em outras modalidades, o acionador 315 pode compreender um acionador hidráulico ou outro motor configurado para acionar o disco de sementes.

[0028] Um sensor de sementes 350 (por exemplo, um sensor de sementes óptico ou eletromagnético configurado para gerar um sinal que indica a passagem de uma semente) é, de preferência, montado no tubo de sementes 338 e posicionado para enviar luz ou ondas eletromagnéticas através do percurso de sementes 42. Um sistema de fechamento 336 que inclui uma ou mais rodas de fechamento é acoplado de modo articulado à unidade de linha 300 e configurado para fechar a cova 38.

[0029] Em um exemplo, um firmador de sementes 370 é acoplado a um componente (por exemplo, haste 354) da unidade de linha 300 com um suporte 375. O firmador de sementes é, de preferência, concebido para se acoplar de forma flexível ao fundo da cova 38 de modo a comprimir as sementes 42 para dentro do solo antes que a cova seja fechada. O firmador de sementes 370 também inclui uma funcionalidade de orientação de sementes para alterar a orientação das sementes, se necessário ou desejado. O firmador de sementes 370 inclui um sistema de visualização de sementes 372 (por exemplo, visualização de máquina, lidar (detecção e alcance de luz)) para determinar a pré-orientação da semente após colocação na cova com o tubo de sementes, um acionador 374 para alterar a orientação das sementes se necessário ou desejado, o que pode ser com base em dados sobre pré-orientação, e um sistema de visualização de sementes 376 (por exemplo, visualização de máquina, lidar (detecção e alcance de luz)) para determinar uma pós-orientação da semente após a semente ser posicionada e potencialmente orientada com o firmador de sementes.

[0030] Os dados sobre pós-orientação do sistema de visualização de sementes 376 são usados para confirmar se a semente tem uma orientação de semente desejada. O acionador 374 pode incluir pelo menos um de uma corrente de ar e um ou mais acionadores mecânicos para orientação da semente na corrente.

[0031] A Figura 4 ilustra uma vista lateral de um sistema 400 para orientação precisa da semente dentro de uma cova durante o plantio de plantas agrícolas (por exemplo, plantas de milho, plantas de soja, etc.) de acordo com uma modalidade. Em um exemplo, o sistema 400 é incluído dentro de uma unidade de linha (por exemplo, unidades de linhas 210-217, unidade de linha 300). O sistema 400 inclui um tubo de sementes 432 para fornecer sementes (por exemplo, semente 441) a uma cova ou sulco438 dentro de uma superfície no solo 440.

[0032] Um firmador de sementes 470 (por exemplo, firmador de sementes com funcionalidade de orientação de sementes) inclui um suporte de base 471 que é acoplado a um componente (por exemplo, haste 354) de uma unidade de linha. O firmador de sementes 470 posiciona a semente dentro da cova em uma profundidade adequada no solo para fornecer uma semente adequada para contato com o solo para condições ideais de crescimento e inclui também uma funcionalidade de orientação de sementes para alterar a orientação da semente, se necessário ou desejado para orientação desejada da semente. O firmador de sementes 470 inclui um sistema de visualização de sementes 472 para determinar a pré-orientação da semente após colocação na cova com o tubo de sementes 432. O sistema de visualização de sementes 472 determina os dados sobre pré-orientação da semente 442 em uma posição de pré-orientação associada à semente 442. Um acionador 474 altera a orientação da semente (por exemplo, semente 443), se necessário ou desejado, com base nos dados sobre pré-orientação do sistema de visualização de sementes 472.

[0033] Os dados sobre pré-orientação podem ser capturados durante um período de plantio de treinamento que corresponde a uma região inicial de plantio em um campo. Em um exemplo, os dados sobre a orientação de sementes são obtidos para uma região inicial de operações de plantio em um campo durante um período de treinamento. Estes dados sobre a orientação da semente para a região inicial são, então, usados para ajustar a orientação das sementes para otimizar a orientação das sementes para subsequentes regiões do campo se ajustes são necessários ou desejados. O acionador 474 pode incluir pelo menos um de uma corrente de ar e um ou mais acionadores mecânicos para orientação da semente na cova. Em um exemplo, a orientação é alterada para pelo menos uma das orientações preferidas 520, 530 ou 540 (por exemplo, orientação 520, uma combinação de orientações 530 e 540), conforme ilustrado na Figura 5, para melhorar o crescimento e orientação de folhas da planta agrícola que foi plantada. Um sistema de visualização de sementes 476 determina dados sobre pós-orientação da semente em uma posição de pós-orientação que está associada à semente 444 após da semente ser posicionada e potencialmente orientada com o acionador 474. Os dados sobre pós- orientação podem ser usados para confirmar se a semente foi devidamente orientada na cova.

[0034] A Figura 5 ilustra uma vista superior 500 das orientações desejadas ou preferidas das sementes durante o plantio em uma cova ou sulco. Linhas de plantas de milho têm uma orientação de linha 510 em um campo. As sementes 521 e 522 têm uma primeira orientação 520 na qual as pontas da semente são posicionadas em uma direção descendente (eixo z) no solo e os embriões são posicionados em uma direção (eixo y) que é transversal em relação a uma direção (eixo x) da orientação de linha 510. As sementes 531 e 532 têm uma segunda orientação 530 na qual as pontas da semente estão posicionadas em uma direção (eixo y) que é transversal em relação a uma direção (eixo x) da orientação de linha 510 e os embriões estão voltados para baixo no solo. As sementes 541 e 542 têm uma terceira orientação 540 na qual as pontas da semente estão posicionadas em uma direção (eixo y) que é transversal em relação a uma direção (eixo x) da orientação de linha 510 e os embriões estão voltados para cima, distante do solo. Estas orientações de sementes 520, 530 e 540 são concebidas para ter uma orientação uniforme da semente para as sementes em um sulco ou cova para plantas em crescimento. Isto causa uma emergência mais rápida e uniforme das plantas a partir do solo, crescimento e altura das plantas aproximadamente uniformes, um consumo de água e nutrientes aproximadamente uniforme pelas plantas e absorção uniforme de luz solar por cada planta. Em um exemplo, as plantas são concebidas para produzir folhas das plantas de milho que têm um eixo longitudinal em uma direção (eixo y) em que é substancialmente transversal em relação a uma direção (eixo x) da orientação de linha 510 ou que tem pelo menos um longitudinal eixo de orientações das folhas que não são paralelas em relação a uma direção da orientação de linha 510. Desta maneira, aa uniformidade na orientação de sementes resultará em uniformidade na orientação das folhas. Assim, as folhas terão mais exposição solar e menos sombreamento de outras folhas ou plantas adjacentes em uma linha. Em um exemplo, uma orientação de folha ou faixa de orientação de folha desejada é qualquer orientação que não seja paralela ou substancialmente paralela a uma direção (eixo x) da orientação de linha 510. Em outro exemplo, uma orientação de folha ou faixa de orientação de folha desejada é qualquer orientação que seja substancialmente perpendicular com uma direção (eixo x) da orientação de linha 510 dentro de uma determinada rotação angular (por exemplo, +/- 45 graus perpendicular ao eixo x).

[0035] A Figura 6 ilustra um fluxograma de uma modalidade para um método 600 para fornecer uma orientação preferida para a semente durante o plantio para operações no campo. O método 600 é executado pela lógica de processamento que pode compreender hardware (circuitos, lógica, etc.), software (tal como executado em um sistema de computador de finalidade geral ou uma máquina ou um dispositivo dedicado) ou uma combinação de ambos. Em uma modalidade, o método 600 é executado pelo processamento lógico de pelo menos um sistema de processamento de dados (por exemplo, sistema 102, máquina, implemento, unidade de linha, dispositivo de usuário, etc.). O sistema ou dispositivo executa instruções de um aplicativo ou programa de software com lógica de processamento. O aplicativo ou programa de software pode ser iniciado por um sistema ou pode notificar um usuário ou operador de uma máquina (por exemplo, trator, plantadora, colheitadeira) dependendo se a orientação da semente precisa ser alterada.

[0036] No bloco 602, um sistema monitora dados agrícolas, os quais incluem informações sobre plantio, informações sobre práticas agrícolas e dados sobre a orientação de sementes (por exemplo, dados sobre pré-orientação, dados sobre pós-orientação). Um sistema de visualização (por exemplo, sistemas de visualização 472 e 476) determina dados sobre pré-orientação e dados sobre pós-orientação para uma operação de plantio no bloco 604. No bloco 606, o sistema (ou dispositivo) faz com que um firmador de sementes que tem um acionador ajuste a orientação de sementes para fornecer uma orientação desejada ou preferida (por exemplo, 520, 530, 540) com base, pelo menos parcialmente, nos dados sobre pré-orientação durante um período de treinamento. No bloco 608, o sistema determina dinamicamente se os dados sobre a orientação de sementes indicam que uma condição limite (por exemplo, condição limite para a faixa de orientações na posição de pré-orientação, condição limite para a faixa de orientações na posição de pós-orientação) foi violada. Caso positivo, então, o sistema ajusta dinamicamente um parâmetro apropriado ou configuração de um componente (por exemplo, tubo de sementes, acionador de um firmador de sementes), máquina ou implemento que causou a violação da condição limite no bloco 610. O método 600 pode, então, retornar para o bloco 604 para continuar coletando dados sobre pré-orientação e dados sobre pós-orientação para uma operação de plantio. Se nenhuma violação ocorrer no bloco 608, o método continuará a monitorar os dados sobre a orientação da semente para determinar se a condição limite foi violada no bloco 608.

[0037] A Figura 7 mostra um exemplo de um sistema 1200 que inclui uma máquina 1202 (por exemplo, trator, colheitadeira, etc.) e um implemento 1240 (por exemplo, plantadora, cultivador, arado, pulverizador, espalhador, implemento de irrigação, etc.) acordo com uma modalidade. A máquina 1202 inclui um sistema de processamento 1 220, memória 1205, a rede de máquina 1210 (por exemplo, uma rede de área de controlador (CAN), uma rede de protocolo de barramento serial, uma rede ISOBUS, etc.) e uma interface de rede 1215 para comunicação com outros sistemas ou dispositivos, incluindo o implemento 1240. A rede de máquina 1210 inclui sensores 1212 (por exemplo, sensores de velocidade), controladores 1211 (por exemplo, receptor de GPS, unidade de radar) para controlar e monitorar operações da máquina ou implemento. A interface de rede 1215 pode incluir pelo menos um de um transceptor de GPS, um transceptor de WLAN (por exemplo, WiFi), um transceptor de infravermelho, um transceptor Bluetooth, Ethernet ou outras interfaces de comunicações com outros dispositivos e sistemas que incluem o implemento 1240. A interface 1215 pode ser integrada com a rede de máquina 1210 ou separada da rede de máquina 1210, conforme ilustrado na Figura 12. As portas de I/O 1229 (por exemplo, porta de diagnóstico/on board (OBD)) permitem a comunicação com outro sistema ou dispositivo de processamento de dados (por exemplo, dispositivos de exibição, sensores, etc.).

[0038] Em um exemplo, a máquina realiza operações de um trator que está acoplado a um implemento para operações de plantio em um campo. Os dados sobre a orientação de sementes para cada unidade de linha do implemento podem ser associados a dados de localização no momento de plantio para ter uma melhor compreensão da orientação da semente para cada linha e região de um campo. Os dados associados ao plantio podem ser exibidos em pelo menos um dos dispositivos de exibição 1225 e 1230.

[0039] O sistema de processamento 1220 pode incluir um ou mais microprocessadores, processadores, um sistema em um chip (circuito integrado) ou um ou mais microcontroladores. O sistema de processamento inclui a lógica de processamento 1226 para executar instruções de software de um ou mais programas e uma unidade de comunicação 1228 (por exemplo, transmissor, transceptor) para transmitir e receber comunicações provenientes da máquina através da rede de máquina 1210 ou interface de rede 1215 ou implemento através da rede de implementos 1250 ou interface de rede 1260. A unidade de comunicação 1228 pode ser integrada com o sistema de processamento ou separada do sistema de processamento. Em uma modalidade, a unidade de comunicação 1228 está em comunicação de dados com a rede de máquina 1210 e a rede de implementos 1250 através da porta de diagnóstico/OBD das portas de I/O 1229.

[0040] A lógica de processamento 1226, a qual inclui um ou mais processadores, pode processar as comunicações recebidas da unidade de comunicação 1228, as quais incluem dados agrícolas (por exemplo, dados de GPS, dados de aplicação de líquido, taxas de fluxo, etc.). O sistema 1200 inclui a memória 1205 para armazenar dados e programas para execução (software 1206) pelo sistema de processamento. A memória 1205 pode armazenar, por exemplo, componente de software, tal como software de plantio para análise de plantio e orientação de sementes para realizar as operações da presente invenção ou qualquer outro aplicativo ou módulo de software, imagens (por exemplo, imagens capturadas de culturas), alertas, mapas, etc. A memória 1205 pode ser qualquer forma conhecida de um meio de armazenamento não transitório legível em máquina, tal como memória semicondutora (por exemplo, flash; SRAM; DRAM; etc.) ou memória não volátil, tal como discos rígidos ou unidades em estado sólido. O sistema também pode incluir um subsistema de entrada/saída de áudio (não mostrado) o qual pode incluir um microfone e um altofalante, por exemplo, para receber e enviar comandos de voz ou para autenticação ou autorização do usuário (por exemplo, biometria).

[0041] O sistema de processamento 1220 se comunica bidirecionalmente com memória 1205, a rede de máquina 1210, a interface de rede 1215, o módulo de controle de cabine 1270, o dispositivo de exibição 1230, o dispositivo de exibição 1225 e as portas de I/O 1229 através de links de comunicação 1231-1236, respectivamente.

[0042] Os dispositivos de exibição 1225 e 1230 podem fornecer interfaces de usuário visuais para um usuário ou operador. Os dispositivos de exibição podem incluir controladores de exibição. Em uma modalidade, o dispositivo de exibição 1225 é um dispositivo de tablet portátil ou dispositivo de computação com uma tela sensível ao toque que exibe dados (por exemplo, dados sobre plantio, dados sobre a orientação de sementes, imagens capturadas, camada de mapas de exibição localizada, mapas de campo de alta definição de dados sobre orientação de semente conforme aplicado, dados conforme colhido ou conforme plantado ou outras variáveis ou parâmetros agrícolas, mapas de rendimento, alertas, etc.) e dados gerados por um aplicativo de software de análise de dados agrícolas, e recebe entrada do usuário ou operador para uma vista explodida de uma região de um campo, monitorando e controlando operações no campo. As operações podem incluir configuração da máquina ou implemento, relatório de dados, controle da máquina ou implemento, incluindo sensores e controladores, e armazenamento dos dados gerados. O dispositivo de exibição 1230 pode ser um monitor (por exemplo, monitor fornecido por um fabricante de implemento original (em inglês, OEM)) que exibe imagens e dados para uma camada de mapas de exibição localizada, tais como dados sobre plantio conforme aplicado que inclui dados sobre a orientação de sementes, dados conforme colhido ou conforme plantado, dados sobre rendimento, controle de uma máquina (por exemplo, plantadora, trator, colheitadeira, pulverizador, etc.), direção da máquina e monitoramento da máquina ou um implemento (por exemplo, plantadora, colheitadeira, pulverizador, etc.) que está conectado à máquina com sensores e controladores localizados na máquina ou implemento.

[0043] Um módulo de controle de cabine 1270 pode incluir um módulo de controle adicional para habilitar ou desabilitar determinados componentes ou dispositivos da máquina ou implemento. Por exemplo, se o usuário ou operador é não capaz de controlar a máquina ou implemento usando um ou mais dos dispositivos de exibição, o módulo de controle de cabine pode incluir botões para desativar ou desligar componentes ou dispositivos da máquina ou implemento.

[0044] O implemento 1240 (por exemplo, plantadora, cultivador, arado, pulverizador, espalhador, implemento de irrigação, etc.) inclui uma rede de implementos 1250, um sistema de processamento 1262, uma interface de rede 1260 e portas de entrada/saída 1266 opcionais para comunicação com outros sistemas ou dispositivos, incluindo a máquina 1202. A rede de implementos 1250 (por exemplo, uma rede de área de controlador (CAN), rede de protocolo de barramento serial, uma rede ISOBUS, etc.) está acoplada a pelo menos um funil alimentador 1290 com cada funil alimentador contendo uma variedade de semente (por exemplo, uma variedade de semente ou uma variedade de soja). Cada funil alimentador está, de preferência, em comunicação fluídica com um dispositivo de arraste individual (não mostrado). Cada dispositivo de arraste é, de preferência, montado em uma saída inferior do funil alimentador associado. Cada dispositivo de arraste está, de preferência, em comunicação fluídica com uma fonte de pressão pneumática P 1256 e configurado para transportar sementes arrastadas pelo ar através de uma pluralidade de linhas de sementes para as unidades de linhas 1280 1281 ... N. O implemento inclui sensores 1252 (por exemplo, sensores de velocidade, sensores de sementes para detecção de passagem das sementes, sensores de força descendente, válvulas de acionador, sensores de umidade ou sensores de fluxo para uma colheitadeira, sensores de velocidade para a máquina, sensores de força de semente para a plantadora, sensores de aplicação de líquido para um pulverizador ou sensores de vácuo, elevação, descida para um implemento, sensores de fluxo, etc.), controladores 1254 ( por exemplo, receptor de GPS, controlador de acionamento) e um sistema de processamento 1262 para controlar e monitorar as operações do implemento. Por exemplo, os controladores podem incluir processadores em comunicação com uma pluralidade de sensores de sementes. Os processadores são configurados para processar dados (por exemplo, dados sobre a orientação de sementes, dados do sensor de sementes) e transmitir os dados processados para o sistema de processamento 1262 ou 1220. Os controladores e sensores podem ser usados para monitorar motores e acionadores em uma plantadora, incluindo um sistema de acionamento de velocidade variável para alterar as populações de plantas. Os controladores e sensores também podem permitir controle de faixa para desligar linhas ou seções individuais da plantadora. Os sensores e controladores podem detectar variações em um motor elétrico que controla cada linha de apalpador individualmente. Estes sensores e controladores podem detectar velocidades de entrega de sementes em um tubo de sementes para cada linha de plantadora.

[0045] A interface de rede 1260 pode ser um transceptor de GPS, um transceptor de WLAN (por exemplo, WiFi), um transceptor de infravermelho, um transceptor Bluetooth, Ethernet ou outras interfaces de comunicações com outros dispositivos e sistemas, incluindo a máquina 1202. A interface de rede 1260 pode ser integrada com a rede de implementos 1250 ou separada da rede de implementos 1250, conforme ilustrado na Figura 12.

[0046] O sistema de processamento 1262 se comunica bidireccionalmente com a rede de implementos 1250, a interface de rede 1260 e as portas de I/O 1266 através dos links de comunicação 1241-1243, respectivamente.

[0047] O implemento se comunica com a máquina através de comunicações bidirecionais com fio e possivelmente também sem fio 1204. A rede de implementos 1250 pode se comunicar diretamente com a rede de máquinas 1210 ou através das interfaces de rede 1215 e 1260. O implemento também pode ser fisicamente acoplado à máquina para operações agrícolas (por exemplo, plantio, colheita, pulverização, etc.).

[0048] A memória 1205 pode ser um meio não temporário acessível por máquina no qual é armazenado um ou mais conjuntos de instruções (por exemplo, software 1206) que incorporam qualquer uma ou mais das metodologias ou funções descritas aqui. O software 1206 também pode residir, completa ou pelo menos parcialmente, dentro da memória 1205 e/ou dentro do sistema de processamento 1220 durante a execução do mesmo pelo sistema 1200, a memória e o sistema de processamento também constituindo um meio de armazenamento acessível por máquina. O software 1206 pode ainda ser transmitido ou recebido através de uma rede através da interface de rede 1215.

[0049] Em uma modalidade, um meio não transitório acessível por máquina (por exemplo, memória 1205) contém instruções executáveis de programas de computador as quais, quando executadas por um sistema de processamento de dados faz com que o sistema execute operações ou métodos da presente invenção. Embora o meio não transitório acessível por máquina (por exemplo, memória 1205) seja mostrado, em uma modalidade exemplificativa, como sendo um único meio, o termo "meio não transitório acessível por máquina" deve ser considerado como incluindo um único meio ou múltiplos meios (por exemplo, um banco de dados centralizado ou distribuído e/ou caches e servidores associados) que armazenam o um ou mais conjuntos de instruções. O termo "meio não transitório acessível por máquina" também deve ser entendido como incluindo qualquer meio que seja capaz de armazenar, codificar ou carregar um conjunto de instruções para execução pela máquina e que faça com que a máquina execute uma ou mais das metodologias da presente invenção. O termo "meio não transitório acessível por máquina" deve ser considerado como incluindo, porém, sem limitações, memórias em estado sólido, meios ópticos e magnéticos e portadores de sinais de onda.

[0050] Deve ser entendido que a descrição acima se destina a ser ilustrativa e não restritiva. Muitas outras modalidades serão evidentes para aqueles versados na técnica quando de leitura e compreensão da descrição acima. O escopo da invenção deve, portanto, ser determinado com referência às reivindicações anexas, juntamente com o âmbito completo dos equivalentes aos quais tais reivindicações são designadas.

Claims

1. Firmador de sementes (370; 470) que compreende: um suporte de base (471) a ser posicionado em operação na proximidade de uma cova (38; 438) para o plantio de sementes (42; 442) na cova; um primeiro sistema de visualização (372; 472) acoplado ao suporte de base (471) em operação para determinar dados sobre pré- orientação para uma primeira semente em uma posição de pré- orientação na cova; caracterizado pelo fato de que: um acionador (374; 474) é acoplado ao suporte de base (471), o acionador para ajustar uma orientação de uma segunda semente para uma orientação de semente desejada dentro da cova, se desejado, com base nos dados sobre pré-orientação para a primeira semente na posição de pré-orientação.

2. Firmador de sementes, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um segundo sistema de visualização (376; 476) acoplado ao suporte de base (471) em operação para determinar dados sobre pós-orientação para a segunda semente em uma posição de pós-orientação dentro da cova.

3. Firmador de sementes, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados sobre pós-orientação são usados para determinar se a segunda semente foi adequadamente orientada na cova.

4. Firmador de sementes, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acionador compreende pelo menos um acionador mecânico para ajustar a orientação da segunda semente durante o plantio.

5. Firmador de sementes, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acionador compreende um componente de pressão de ar para ajustar a orientação da segunda semente durante o plantio.

6. Firmador de sementes, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados sobre pré-orientação são obtidos durante um período de treinamento de plantio que corresponde a uma primeira região de plantio em um campo.

7. Firmador de sementes, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o acionador é operacional para ajustar a orientação da segunda semente para a orientação de semente desejada dentro da cova em uma segunda região do campo após o período de treinamento.

8. Unidade de linha (300) caracterizada pelo fato de que compreende: um dosador de sementes (300-1) para depositar sementes em uma cova; e um firmador de sementes (370-470) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7 e sendo disposto para acoplar de forma flexível um fundo da cova de modo a pressionar as sementes no solo.

9. Implemento caracterizado pelo fato de que compreende: uma armação (220; 227); e uma pluralidade de unidades de linhas (300) como definida na reivindicação 8, as unidades de linha sendo acopladas à armação.

10. Implemento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o firmador de sementes compreende um componente de pressão de ar para fornecer a funcionalidade de orientação de sementes para ajustar a orientação da segunda semente durante o plantio.

11. Implemento, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o firmador de sementes compreende pelo menos um acionador mecânico para fornecer a funcionalidade de orientação de sementes para ajustar a orientação da segunda semente durante o plantio.

12. Implemento, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os dados sobre pré-orientação são comparados com uma condição limite para uma faixa de orientações em uma posição de pré-orientação e um parâmetro ou configuração apropriada do pelo menos um acionador mecânico do firmador de sementes é ajustado se a condição de limite for violada.

13. Implemento, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os dados sobre pós-orientação são comparados com uma condição limite para uma faixa de orientações em uma posição de pós-orientação e um parâmetro ou configuração apropriada do pelo menos um acionador mecânico do firmador de sementes é ajustado se a condição limite for violada.