BR112019010694A2

BR112019010694A2 - cabeças de semeadora de precisão e componentes de semeadora que incluem cabeças de semeadora de precisão

Info

Publication number: BR112019010694A2
Application number: BR112019010694A
Authority: BR
Inventors: Bret Millar Gary
Original assignee: Grow Solutions Tech Llc
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2020-01-21
Also published as: MA44802B1; AR113335A1; CN109843035A; CO2019002496A2; RU2019106051A; PH12019500456A1; KR20200014718A; AU2018282526A1; MX2019005762A; AR112105A1; JOP20190030A1; SA519401184B1; CL2019000751A1; CR20190117A; EP3637975A1; JP2020522982A; PE20190829A1; US20180359937A1; WO2018231491A1; ZA201901180B

Abstract

cabeças de semeadora de precisão e componentes de semeadora que incluem cabeças de semeadora de precisão. de acordo com algumas modalidades, uma cabeça de semeadora de precisão (500, 505) inclui um tubo de fila de semente (560) que tem uma circunferência interna que é dimensionada de modo a acomodar uma semente (512, 514, 5) em qualquer localização vertical, um primeiro suporte de semente (530, 540) que bloqueia seletivamente o tubo de fila de semente (560) quando localizado em uma posição padrão e desbloqueia seletivamente o tubo de fila de semente (560) quando localizado na posição de liberação, e um sensor óptico (550) posicionado em uma posição vertical abaixo do primeiro suporte de semente (530, 540), em que o sensor óptico (550) é adaptado para detectar sementes (512, 516) dispensadas a partir do tubo de fila de semente (560).

Description

“CABEÇAS DE SEMEADORA DE PRECISÃO E COMPONENTES DE SEMEADORAQUE INCLUEM CABEÇAS DE SEMEADORA DE PRECISÃO” PEDIDOS RELACIONADOS [001] Este pedido reivindica o benefício do pedido provisório n^s US 62/519.352, depositado em 14 de junho de 2017 e pedido de patente n^s US 15/986.185 depositado em 22 de maio de 2018, ambos os quais são incorporados a título de referência em sua totalidade.

CAMPO [002] As modalidades descritas no presente documento se referem, de modo geral, a sistemas e métodos para separar sementes em uma cápsula de cultivo e, mais especificamente, a um separador de sementes que recebe sementes de um tanque de sementes e separa e fornece as sementes a uma cabeça de semeadora a uma taxa predeterminada.

ANTECEDENTES [003] Embora as tecnologias de cultivo de cultura tenham avançado ao longo dos anos, ainda há muitos problemas na indústria agropecuária e agrícola hoje. Como um exemplo, embora avanços tecnológicos tenham aumentado a eficiência e a produção de várias culturas, muitos fatores podem afetar uma colheita, tais como clima, doença, infestação e similares. Adicionalmente, embora os Estados Unidos tenham atualmente terras agrícolas adequadas para fornecer alimentos de modo adequado para a população dos EUA, outros países e populações futuras podem não ter terras agrícolas suficientes para fornecer a quantidade apropriada de alimentos.

SUMÁRIO [004] São revelados no presente documento cabeças de semeadora de precisão e componentes de semeadora que incluem cabeças de semeadora de precisão.

[005] De acordo com algumas modalidades, uma cabeça de semeadora de precisão inclui um tubo de fila de semente que tem uma circunferência interna que é dimensionada de modo a acomodar uma semente em qualquer localização vertical, um primeiro suporte de semente que bloqueia seletivamente o tubo de fila de semente quando localizado em uma posição padrão e desbloqueia seletivamente o

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2/17 tubo de fila de semente quando localizado na posição de liberação, e um sensor óptico posicionado em uma posição vertical abaixo do primeiro suporte de semente, em que o sensor óptico é adaptado para detectar sementes dispensadas a partir do tubo de fila de semente.

[006] De acordo com algumas modalidades, um componente de semeadora inclui uma cabeça de semeadora de precisão que inclui um tubo de fila de semente que tem uma circunferência interna que é dimensionada de modo a acomodar uma semente em qualquer localização vertical, e um primeiro suporte de semente que bloqueia seletivamente o tubo de fila de semente quando localizado em uma posição padrão e desbloqueia seletivamente o tubo de fila de semente quando localizado na posição de liberação. O componente de semeadora inclui adicionalmente um separador de sementes que entrega semente à cabeça de semeadora de precisão.

[007] Deve-se compreender que tanto a descrição geral acima mencionada quanto a descrição detalhada a seguir são meramente exemplificativas, e são destinadas a fornecer uma visão geral ou estrutura para a compreensão da natureza e caráter da matéria reivindicada. Os desenhos anexos são incluídos para fornecer uma compreensão adicional e são incorporados a este relatório descritivo e constituem uma parte do mesmo. Os desenhos ilustram uma ou mais modalidades, e juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios e operação das várias modalidades.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [008] As modalidades estabelecidas nos desenhos são ilustrativas e exemplificativas quanto à natureza e não se destinam a limitar a revelação. A descrição detalhada a seguir das modalidades ilustrativas pode ser entendida quando lida em conjunto com os desenhos a seguir, em que a estrutura semelhante é indicada com números de referência semelhantes e em que:

A Figura 1 retrata uma vista esquemática lateral de cápsula de cultivo de linha de montagem, de acordo com as modalidades descritas no presente documento;

A Figura 2 retrata uma vista esquemática lateral de uma pluralidade de componentes para uma cápsula de cultivo de linha de montagem, de acordo com as modalidades descritas no presente documento;

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A Figura 3 retrata uma vista esquemática lateral de um componente de semeadora para uma cápsula de cultivo de linha de montagem, de acordo com as modalidades descritas no presente documento;

A Figura 4A retrata uma vista superior de um separador de sementes, de acordo com as modalidades descritas no presente documento;

A Figura 4B retrata uma vista lateral de um separador de sementes coberto parcialmente por uma cobertura, de acordo com as modalidades descritas no presente documento;

A Figura 5 retrata uma vista lateral do separador de sementes e uma cabeça de semeadora de precisão, de acordo com uma ou mais modalidades mostradas e descritas no presente documento;

A Figura 6 retrata uma vista lateral de uma cabeça de semeadora de precisão em conformidade com uma ou mais modalidades mostradas e descritas no presente documento;

As Figuras 7A a 7D retratam vistas esquemáticas laterais de um mecanismo de semeadura dentro de uma cabeça de semeadora de precisão em conformidade com uma ou mais modalidades mostradas e descritas no presente documento; e

A Figura 8 retrata um dispositivo de computação para uma cápsula de cultivo de linha de montagem, de acordo com as modalidades descritas no presente documento.

DESCRIÇÃO DETALHADA [009] Será feita referência agora em detalhes a modalidades exemplificativas que são ilustradas nos desenhos anexos. Sempre que possível, os mesmos números de referência serão usados ao longo dos desenhos para se referirem às mesmas partes ou a partes semelhantes. Os componentes nos desenhos não estão necessariamente em escala, mas sim, é dada ênfase à ilustração dos princípios das modalidades exemplificativas.

[0010] Valores numéricos, incluindo parâmetros de faixas, podem ser expressos no presente documento como aproximações precedidas pelo termo “cerca de”, “aproximadamente” ou similares. Em tais casos, outras modalidades incluem os valores numéricos específicos. Independentemente de se um valor numérico for

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4/17 expresso como uma aproximação, duas modalidades são incluídas nessa revelação: uma expressa como uma aproximação, e outra não expressa como uma aproximação. Será adicionalmente entendido que um parâmetro de cada faixa é significativo tanto em relação a outro parâmetro, e independentemente de outro parâmetro.

[0011] Os termos direcionais, conforme usado no presente documento - por exemplo, para cima, para baixo, para direita, para esquerda, para frente, para trás, parte superior, parte inferior - são dados somente com referência às figuras conforme desenhado e não se destinam a implicar orientação absoluta.

[0012] Conforme será discutido em mais detalhes abaixo, as modalidades reveladas no presente documento incluem sistemas e métodos para separar sementes em uma cápsula de cultivo. Algumas modalidades são configuradas com um componente de semeadora que inclui um separador de sementes. O separador de sementes inclui uma placa que tem uma superfície superior e uma superfície inferior, uma parede de retenção de semente fixada à superfície superior da placa e configurada para reter sementes dentro da parede de retenção de semente; uma controlador mestre configurada para cobrir parcialmente a parede de retenção de semente; um vibrador fixado à superfície inferior da placa; e um dispositivo de injeção de semente fixado à superfície inferior da placa. O dispositivo de injeção de semente recebe sementes dentro da parede de retenção de semente através de um ou mais furos da placa, e fornece as sementes a uma cabeça de semeadora a uma taxa predeterminada através de um tubo conectado entre o dispositivo de injeção de semente e a cabeça de semeadora. Os sistemas e métodos para separar sementes em uma cápsula de cultivo que incorpora os mesmos serão descritos em mais detalhes abaixo.

[0013] Agora com referência aos desenhos, a Figura 1 retrata uma cápsula de cultivo de linha de montagem 100, de acordo com as modalidades descritas no presente documento. Conforme ilustrado, a cápsula de cultivo de linha de montagem 100 pode incluir um trilho 102 que retém um ou mais carrinhos 104. O trilho 102 pode incluir uma porção ascendente 102a, uma porção descendente 102b e uma porção de conexão 102c. O trilho 102 pode envolver (em um sentido anti-horário na Figura 1) um primeiro eixo geométrico de modo que os carrinhos 104 sobem em uma

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5/17 direção vertical. A porção de conexão 102c pode ser relativamente nivelada (embora isso não seja uma exigência e seja utilizada para transferir carrinhos 104 para a porção descendente 102b. A porção descendente 102b pode ser espiralada ao redor de um segundo eixo geométrico (novamente em um sentido anti-horário na Figura 1) que está substancialmente paralelo ao primeiro eixo geométrico, de modo que os carrinhos 104 possam ser retornados mais para perto do nível do solo.

[0014] Embora não explicitamente ilustrado na Figura 1, a cápsula de cultivo de linha de montagem 100 também pode incluir uma pluralidade de dispositivos de iluminação, tais como diodos de emissão de luz (LEDs). Os dispositivos de iluminação podem ser dispostos no trilho 102 oposto aos carrinhos 104, de modo que os dispositivos de iluminação direcionem ondas de luz aos carrinhos 104 na porção do trilho 102 diretamente abaixo. Em algumas modalidades, os dispositivos de iluminação são configurados para criar uma pluralidade de diferentes cores e/ou comprimentos de onda de luz, dependendo da aplicação, do tipo de planta a ser cultivada, e/ou de outros fatores. Embora em algumas modalidades, os LEDs sejam utilizados para esse propósito, isso não é uma exigência. Qualquer dispositivo de iluminação que produza baixo calor e forneça a funcionalidade desejada pode ser utilizado.

[0015] Além disso, é retratado na Figura 1, um controlador mestre 106. O controlador mestre 106 pode incluir um dispositivo de computação e/ou outro hardware para controlar vários componentes da cápsula de crescimento de linha de montagem 100. Como um exemplo, um componente de distribuição de água, um componente de distribuição de nutriente, um componente de distribuição de ar, etc. podem ser incluídos como parte do controlador mestre 106.

[0016] Um componente de semeadora 108 está acoplado ao controlador mestre 106. O componente de semeadora 108 pode ser configurado para espalhar sementes em um ou mais carrinhos 104, na medida em que os carrinhos 104 passam na semeadora na linha de montagem. Dependendo da modalidade específica, cada carrinho 104 pode incluir uma bandeja de seção única para receber uma pluralidade de sementes. Algumas modalidades podem incluir uma bandeja de múltiplas seções para receber sementes individuais em cada seção (ou célula). Nas modalidades com uma bandeja de seção única, o componente de semeadora 108 pode detectar a

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6/17 presença do respectivo carrinho 104 e pode começar a colocar a semente através de uma área da bandeja de seção única. A semente pode ser colocada de acordo com uma profundidade de semente desejada, um número desejado de sementes, uma área de superfície desejada de sementes, e/ou de acordo com outros critérios. Em algumas modalidades, as sementes podem ser pré-tratadas com nutrientes e/ou agentes antiflutuação (tal como água), visto que essas modalidades podem não utilizar solo para cultivar as sementes e, assim, podem precisar ser submersas.

[0017] Nas modalidades, onde uma bandeja de múltiplas seções é utilizada com um ou mais dos carrinhos 104, o componente de semeadora 108 pode ser configurado para inserir individualmente sementes em uma ou mais seções da bandeja. Novamente, as sementes podem ser distribuídas na bandeja (ou em células individuais) de acordo com um número desejado de sementes, uma área desejada que as sementes devem cobrir, uma profundidade desejada de sementes, etc.

[0018] O componente de rega pode ser acoplado a uma ou mais linhas de água 110, que distribuem água e/ou nutrientes a uma ou mais bandejas em áreas predeterminadas da cápsula de cultivo de linha de montagem 100. Em algumas modalidades, as sementes podem ser pulverizadas para reduzir a flutuação e, então, inundadas. Adicionalmente, o uso e o consumo de água podem ser monitorados, de modo que em estações de rega subsequentes, esses dados podem ser utilizados para determinar uma quantidade de água para aplicar uma semente nesse momento. [0019] Além disso, são retratadas na Figura 1, linhas de fluxo de ar 112. Especificamente, o controlador mestre 106 pode incluir e/ou ser acoplado a um ou mais componentes que entregam fluxo de ar para controle de temperatura, pressão, controle de dióxido de carbono, controle de oxigênio, controle de nitrogênio, etc. Consequentemente, as linhas de fluxo de ar 112 podem distribuir o fluxo de ar em áreas predeterminadas na cápsula de cultivo de linha de montagem 100.

[0020] Deve ser entendido que embora a modalidade da Figura 1 retrate uma cápsula de cultivo de linha de montagem 100 que envolve uma pluralidade de eixos, isso é meramente um exemplo. Qualquer configuração de linha de montagem ou cápsula de cultivo estacionária pode ser utilizada para realizar a funcionalidade descrita no presente documento.

[0021] A Figura 2 retrata uma pluralidade de componentes para uma cápsula de

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7/17 cultivo de linha de montagem, de acordo com as modalidades descritas no presente documento. O componente de semeadora 108 é ilustrado, bem como um dispositivo de iluminação 206, um componente de colheitadeira 208, e um componente desinfetante 210. Conforme descrito acima, o componente de semeadora 108 pode ser configurado para espalhar sementes nas bandejas dos carrinhos 104. Os dispositivos de iluminação 206 podem fornecer ondas de luz que podem facilitar o cultivo de planta. Além disso, na medida em que as plantas são iluminadas, regadas e fornecem nutrientes, os carrinhos 104 atravessarão o trilho 102 da cápsula de cultivo de linha de montagem 100. Adicionalmente, a cápsula de cultivo de linha de montagem 100 pode detectar um cultivo e/ou produção de fruto de uma planta e pode determinar quando a colheita é garantida. Se a colheita for garantida antes do carrinho 104 alcançar a colheitadeira, modificações de uma receita podem ser feitas para esse carro específico 104 até que o carrinho 104 alcance a colheitadeira.

[0022] Por outro lado, se um carrinho 104 alcançar a colheitadeira e tiver sido determinado que as plantas no carrinho 104 não estão prontas para colheita, a cápsula de cultivo de linha de montagem 100 pode autorizar que o carrinho 104 dê outra volta. Essa volta adicional pode incluir uma dosagem diferente de luz, água, nutrientes, etc. e a velocidade do carrinho pode alterar, com base no desenvolvimento das plantas no carrinho. Se for determinado que as plantas em um carrinho104 estão prontas para a colheita, o componente de colheitadeira 208 pode facilitar esse processo.

[0023] Em algumas modalidades, o componente de colheitadeira 208 pode simplesmente cortar as plantas em uma altura predeterminada para a colheita. Em algumas modalidades, a bandeja pode ser virada para remover as plantas da bandeja e para um recipiente de processamento para picar, esmagar, fazer sumo, etc. Como muitas modalidades da cápsula de cultivo de linha de montagem 100 não usam solo, a lavagem mínima (ou nenhuma lavagem) das plantas pode ser necessária antes do processamento.

[0024] De modo similar, algumas modalidades podem ser configuradas para separar automaticamente o fruto da planta, tal como por agitação, debulhamento, etc. Se o material de planta restante puder ser reutilizado para cultivar fruto adicional, o carrinho 104 poderá manter a planta restante e retornar à porção de cultivo da linha

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8/17 de montagem. Se o material de planta não for reutilizado para cultivar fruto adicional, o mesmo pode ser descartado ou processado, conforme apropriado.

[0025] Uma vez que o carrinho 104 e a bandeja estão livres de material de planta, o componente desinfetante 210 pode ser implementado para remover qualquer particulado, material de planta, etc. que pode permanecer no carrinho 104. Sendo assim, o componente desinfetante 210 pode implementar qualquer um dentre uma pluralidade de diferentes mecanismos de lavagem, tais como água com pressão elevada, água com alta temperatura, e/ou outras soluções para a limpeza do carrinho 104 e/ou bandeja. Em algumas modalidades, a bandeja pode ser virada para soltar a planta para o processamento e a bandeja pode permanecer nessa posição. Sendo assim, o componente desinfetante 210 pode receber a bandeja nessa posição, que pode lavar o carrinho 104 e/ou a bandeja e retornar a bandeja de volta para a posição de cultivo. Uma vez que o carrinho 104 e/ou a bandeja estão limpos, a bandeja pode passar novamente pela semeadora, que determinará se a bandeja precisa realizar semeadura e começará o processo de semeadura.

[0026] A Figura 3 retrata um componente de semeadora 108 para uma cápsula de cultivo de linha de montagem 100, de acordo com as modalidades descritas no presente documento. Conforme ilustrado, o componente desinfetante 210 pode retornar a bandeja para a posição de cultivo, que está substancialmente paralela ao solo. O componente de semeadora 108 inclui uma cabeça de semeadora 306 que facilita a semeadura da bandeja na medida em que o carrinho 104 passa. Deve ser entendido que enquanto a cabeça de semeadora 306 é retratada na Figura 3 como um braço que espalha uma camada de sementes através de uma largura da bandeja, isso é meramente um exemplo. Algumas modalidades podem ser configuradas com uma cabeça de semeadora de precisão que tem capacidade para colocar sementes individuais em uma localização desejada. A cabeça de semeadora de precisão recebe sementes a partir de um separador de sementes. Os detalhes da cabeça de semeadora de precisão e do separador de sementes serão descritos abaixo. Tais modalidades podem ser utilizadas em uma bandeja de múltiplas seções com uma pluralidade de células, em que uma ou mais sementes podem ser individualmente colocadas nas células.

[0027] A Figura 4A retrata uma vista superior de um separador de sementes 400,

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9/17 de acordo com as modalidades descritas no presente documento. O separador de sementes 400 inclui uma placa 406 e uma parede de retenção de semente 412. A placa 406 tem uma superfície superior e uma superfície inferior. A parede de retenção de semente 412 recebe sementes fornecidas a partir de um recipiente de semente. Nas modalidades, a placa 406 pode ser uma placa em formato de círculo (isso não é uma exigência), e a parede de retenção de semente 412 pode ser uma parede arredondada que é configurada para reter sementes dentro da parede. A parede de retenção de semente 412 pode ser fixada à superfície superior da placa 406. A placa 406 pode incluir um ou mais furos através dos quais as sementes na superfície superior da placa 406 podem passar para a superfície inferior do separador de sementes 400, e pode ser recebida por um dispositivo de injeção de semente que será descrito com referência à Figura 5.

[0028] Conforme ilustrado na Figura 4B, a parede de retenção de semente 412 pode ser parcialmente coberta por uma cobertura 414. A parede de retenção de semente 412 e a cobertura 414 podem definir um volume interior 415 em que a semente está contida. Em algumas modalidades, o volume interior 415 pode ser aberto para o ambiente circundante. A cobertura 414 inclui um elemento cilíndrico 416 que é acoplado a um tubo de ingestão de semente 418. O elemento cilíndrico projetado 416 é configurado para receber sementes que são entregues através do tubo de ingestão de semente 418 a partir de um tanque de sementes. As sementes que são entregues através do tubo de ingestão de semente 418 atravessam o elemento cilíndrico projetado 416 e são retidas dentro do volume interior 415, conforme definido pela parede de retenção de semente 412.

[0029] A Figura 5 retrata uma vista lateral do separador de sementes 400 e uma cabeça de semeadora de precisão 500, de acordo com uma ou mais modalidades mostradas e descritas no presente documento. O separador de sementes 400 inclui um dispositivo de injeção de semente 404 e um vibrador 402. O dispositivo de injeção de semente 404 e o vibrador 402 podem ser fixados à parte inferior da placa 406. O vibrador 402 é configurado para vibrar o separador de sementes 400 de modo que as sementes retidas dentro da parede de retenção de semente 412 na superfície superior do separador de sementes 400 possam ser fornecidas ao dispositivo de injeção de semente 404 através de um ou mais furos da placa 406. O dispositivo de

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10/17 injeção de semente 404 é conectado a um tubo de comunicação 408. O tubo de comunicação 408 pode ser um tubo alongado que tem duas extremidades: uma extremidade é conectada ao dispositivo de injeção de semente, e a outra extremidade é conectada à cabeça de semeadora de precisão 500.

[0030] O dispositivo de injeção de semente 404 fornece uma ou mais sementes de cada vez à cabeça de semeadora de precisão 500 através do tubo de comunicação 408. Nas modalidades, o dispositivo de injeção de semente 404 sopra uma ou mais sementes de uma vez através do tubo de comunicação 408. Em algumas modalidades, o dispositivo de injeção de semente 404 atinge ou empurra fisicamente uma ou mais sementes de uma vez de modo que as sementes possam atravessar o tubo de comunicação 408. O dispositivo de injeção de semente 404 pode fornecer sementes à cabeça de semeadora de precisão 500 a uma determinada taxa. A taxa de fornecimento à cabeça de semeadora de precisão 500 pode ser determinada com base na taxa em que a cabeça de semeadora de precisão 500 espalha sementes em uma bandeja. Por exemplo, se a cabeça de semeadora de precisão 500 colocar três sementes por segundo na bandeja, o dispositivo de injeção de semente 404 também fornecerá três sementes por segundo à cabeça de semeadora de precisão 500. Em algumas modalidades, o dispositivo de injeção de semente 404 fornece sementes em uma determinada taxa de modo que um determinado número de sementes seja enfileirado em um arquivo único no tubo de comunicação 408 no lado da cabeça de semeadora de precisão 500. Por exemplo, o dispositivo de injeção de semente 404 fornece sementes a uma determinada taxa de modo que pelo menos cinco sementes sejam enfileiradas no tubo de comunicação 408 no lado da cabeça de semeadora de precisão 500. O separador de sementes 400 não apenas fornece suavemente sementes à cabeça de semeadora de precisão 500, mas também regula a taxa de fornecimento para impedir o transbordamento de sementes ou escassez de sementes fornecidas à cabeça de semeadora de precisão 500. Em algumas modalidades, o dispositivo de injeção de semente 404 entrega sementes à cabeça de semeadora de precisão 500 a uma taxa que é maior ou igual à taxa em que a cabeça de semeadora de precisão 505 dispensa sementes. Em algumas modalidades, o dispositivo de injeção de semente 404 entrega sementes à cabeça de semeadora de precisão 500 a uma taxa que está dentro de cerca de 10%

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11/17 da taxa em que a cabeça de semeadora de precisão 505 dispensa sementes. Em algumas modalidades, o dispositivo de injeção de semente 404 interrompe a entrega de sementes à cabeça de semeadora de precisão 500 quando a cabeça de semeadora de precisão 505 não está dispensando sementes.

[0031] A Figura 6 retrata uma vista lateral de uma cabeça de semeadora de precisão 500 em conformidade com uma ou mais modalidades mostradas e descritas no presente documento. A cabeça de semeadora de precisão 500 inclui uma entrada de sementes 510, um vibrador 520, um primeiro suporte de semente 530, um segundo suporte de semente 540 e um sensor óptico 550. A entrada de sementes 510 recebe sementes a partir do separador de sementes 400 através do tubo de comunicação 408. A entrada de sementes 510 é conectada a um tubo interno que atravessa dentro da cabeça de semeadora de precisão 500. O tubo pode ser bloqueado pelo primeiro suporte de semente 530 e/ou pelo segundo suporte de semente 540, que serão descritos em detalhes com referência às Figuras 7A a 7D abaixo. Uma primeira mola 536 pode aplicar uma força que tende a posicionar o primeiro suporte de semente 530 em uma posição padrão. Um primeiro motor ou atuador 538 pode aplicar seletivamente uma força que supera a força da primeira mola 536 e move o primeiro suporte de semente 530 para uma posição de liberação. De modo similar, uma segunda mola 546 pode aplicar uma força que tende a posicionar o segundo suporte de semente 540 em uma posição padrão. Um segundo motor ou atuador 548 pode aplicar seletivamente uma força que supera a força da segunda mola 546 e move o segundo suporte de semente 540 para uma posição de liberação. O vibrador 520 é configurado para vibrar a cabeça de semeadora de precisão 500 a fim de liberar as sementes presas no tubo. O primeiro suporte de semente 530 e o segundo suporte de semente 540 podem ser compostos por qualquer material alongado que seja móvel substancialmente perpendicular ao tubo. O primeiro suporte de semente 530 e o segundo suporte de semente 540 podem impedir que as sementes no tubo caiam em uma bandeja. A operação detalhada do primeiro suporte de semente 530 e do segundo suporte de semente 540 é descrita com referência às Figuras 7A a 7D abaixo. O sensor óptico 550 pode detectar sementes que caem em uma bandeja a partir do tubo. O sensor óptico 550 pode comunicar o evento de queda de semente ao controlador mestre 106.

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12/17 [0032] As Figuras 7A a 7D retratam um mecanismo de semeadura dentro da cabeça de semeadora de precisão 500 em conformidade com uma ou mais modalidades mostradas e descritas no presente documento. A cabeça de semeadora de precisão 500 inclui um tubo de fila de semente 560 ao longo do qual uma pluralidade de sementes, por exemplo, sementes 512, 514, 516 e 518 atravessam. O tubo de fila de semente 560 pode ter uma circunferência interna que é dimensionada de modo a acomodar uma semente em qualquer localização vertical ao longo do tubo de fila de semente 560. O tubo de fila de semente 560 pode incluir dois furos que são configurados para receber um primeiro suporte de semente 530 e um segundo suporte de semente 540 que são posicionados em uma posição vertical abaixo do primeiro suporte de semente 530. O primeiro suporte de semente 530 é uma porção de haste 532 que pode estar em uma dentre duas posições diferentes: uma posição padrão e uma posição de liberação. Quando o primeiro suporte de semente 530 está na posição padrão, o mesmo empurra a parede interna do tubo de fila de semente 560 ou uma semente no tubo de fila de semente 560 por uma força elástica, por exemplo, por uma força aplicada por uma ou mais molas contra o primeiro suporte de semente 530. Na Figura 7A, o primeiro suporte de semente 530 bloqueia o tubo de fila de semente 560 e não deixa as sementes 512, 514, 516 e 518 caírem em direção à direção -y. O segundo suporte de semente 540 também é uma porção de haste 542 que pode estar em duas posições diferentes: uma posição padrão e uma posição de liberação. Na Figura 7A, o segundo suporte de semente 540 está na posição padrão que empurra a parede interna do tubo de fila de semente 560. Em algumas modalidades, o primeiro suporte de semente 530 e/ou o segundo suporte de semente 540 podem incluir uma ponta elastomérica 534, 544 que é acoplada à respectiva porção de haste 532, 542. A ponta elastomérica 534, 544 pode ter um módulo de elasticidade menor do que a respectiva porção de haste 532, 542, de modo que a ponta elastomérica 534, 544 seja mais compatível do que a porção de haste 532, 542 e tem capacidade para deformar elasticamente para entrar em contato com a semente ou a parede interna do tubo de fila de semente 560.

[0033] Na Figura 7B, o primeiro suporte de semente 530 se move para a posição de liberação por uma força aplicada em uma direção oposta até a direção da força

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13/17 elástica (por exemplo, direção +x). Por exemplo, um motor ou atuador pode empurrar ou puxar o primeiro suporte de semente 530 para superar a força elástica e move o primeiro suporte de semente 530 para longe do tubo de fila de semente 560. Na medida em que o primeiro suporte de semente 530 é movido para a posição de liberação, o tubo de fila de semente 560 no primeiro suporte de semente 530 é desbloqueado e as sementes 512, 514, 516 e 518 caem em direção à direção -y devido à gravidade. O segundo suporte de semente 540 bloqueia o tubo de fila de semente 560 e apoia as sementes 512, 514, 516 e 518.

[0034] Na Figura 7C, o primeiro suporte de semente 530 se move para trás para a posição padrão por uma força externa, por exemplo, a força elástica que empurra ou puxa o primeiro suporte de semente 530 para a direção -x. O primeiro suporte de semente 530 empurra a semente 514 contra a parede interna do tubo de fila de semente 560 de modo que a semente 514 seja fixada de modo firme dentro do tubo de fila de semente 560. A semente 512 é apoiada pelo segundo suporte de semente 540.

[0035] Na Figura 7D, o segundo suporte de semente 540 se move para a posição de liberação por uma força aplicada em uma direção oposta à direção da força elástica (por exemplo, direção +x) que supera a força elástica e move o segundo suporte de semente para a posição de liberação. A semente 512 cai em um retentor de semente de leito 570 em resposta ao segundo suporte de semente 540 que é movido para a posição de liberação que desbloqueia o tubo de fila de semente 560. O retentor de semente de leito 570 inclui uma pluralidade de células, e a semente 512 cai em uma dentre a pluralidade de células. A semente 514 é fixado firmemente entre a parede interna do tubo de fila de semente 560 e o primeiro suporte de semente 530. Consequentemente, as sementes 516 e 518 também são apoiadas pelo primeiro suporte de semente 530. O sensor óptico 550 detecta a semente 512 que é dispensada a partir do tubo de fila de semente 560 e cai em uma primeira célula 570a do retentor de semente de leito 570. O sensor óptico 550 pode capturar a semente 512 na primeira célula 570a, ou capturar a semente 512 na medida em que a mesmo sai do tubo de fila de semente 560 e cai na primeira célula. Uma vez que o sensor óptico 550 detecta a semente 512 que está caindo, o segundo suporte de semente 540 é retornado para a posição padrão.

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14/17 [0036] Embora as Figuras 7A a 7D retratem uma semente que é depositada em uma célula do retentor de semente de leito 570 de uma vez, mais do que uma semente pode ser depositada em uma célula do retentor de semente de leito 570 de uma vez. Por exemplo, em vez de uma semente ser apoiada pelo segundo suporte de semente 540 na Figura 7C, duas sementes podem ser apoiadas pelo segundo suporte de semente 540, e as mesmas caem juntas em uma célula do retentor de semente de leito 570 quando o segundo suporte de semente 540 é liberado.

[0037] Em algumas modalidades, o espaçamento entre o primeiro suporte de semente 530 e o segundo suporte de semente 540 pode ser ajustado com base no tamanho de uma semente. Por exemplo, o espaçamento entre o primeiro suporte de semente 530 e o segundo suporte de semente 540 pode ser ajustado para um comprimento nominal do tipo de semente. Assim, o espaçamento pode se tornar maior para um tipo de semente que tem um comprimento nominal relativamente longo, considerando que o espaçamento pode se tornar menor para um tipo de semente que tem um comprimento nominal relativamente curto. Em algumas modalidades, o espaçamento entre o primeiro suporte de semente 530 e o segundo suporte de semente 540 pode ser ajustado com base no tamanho de um tipo de semente e no número de sementes que é depositado de uma vez. Por exemplo, se três sementes precisarem se depositadas em uma célula do retentor de semente de leito 570, o espaçamento pode ser definido como três vezes o comprimento nominal do tipo de semente de modo que as três primeiras sementes inferiores possam ser apoiadas pelo segundo suporte de semente 540 enquanto a quarta semente da parte inferior pode ser fixada firmemente pelo primeiro suporte de semente 530. Em algumas modalidades, a duração de tempo em que o primeiro suporte de semente 530 e o segundo suporte de semente 540 são mantidos na posição de liberação e o tempo de movimento do primeiro suporte de semente 530 e do segundo suporte de semente 540 entre a posição de liberação e a posição padrão podem permitir o número desejado de sementes maior do que uma quantidade de uma a ser dispensada a partir do tubo de fila de semente 560. Por exemplo, o primeiro suporte de semente 530 pode ser controlado seletivamente para se mover para a posição padrão antes do segundo suporte de semente 540 ser controlado seletivamente para se mover para a posição padrão de modo que as sementes que estão presentes

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15/17 entre o primeiro suporte de semente 530 e o segundo suporte de semente 540 possam ser retiradas do tubo de fila de semente 560.

[0038] A Figura 8 retrata um dispositivo de computação 130 para uma cápsula de cultivo de linha de montagem 100, de acordo com as modalidades descritas no presente documento. Conforme ilustrado, o dispositivo de computação 130 inclui um processador 930, hardware de entrada/saída 932, o hardware de interface de rede 934, um componente de armazenamento de dados 936 (que armazena os dados de sistemas 938a, dados de planta 938b, e/ou outros dados) e o componente de memória 840. O componente de memória 840 pode ser configurado como uma memória volátil e/ou não volátil e, sendo assim, pode incluir uma memória de acesso aleatório (incluindo SRAM, DRAM e/ou outros tipos de RAM), memória flash, memória digital segura (SD), registros, discos compactos (CD), discos versáteis digitais (DVD), e/ou outros tipos de meios legíveis por computador não transitórios. Dependendo da modalidade específica, esses meios legíveis por computador não transitórios podem residir dentro do dispositivo de computação 130 e/ou externos ao dispositivo de computação 130.

[0039] O componente de memória 840 pode armazenar a lógica operacional 942, a lógica de sistemas 844a e a lógica de planta 844b. A lógica de sistemas 844a e a lógica e planta 844b podem, cada uma, incluir uma pluralidade de diferentes peças de lógica, cada uma das quais podem ser incorporada como um programa de computador, firmware, e/ou hardware, como um exemplo. Uma interface local 946 também é incluída na Figura 8 e pode ser implementada como um barramento ou outra interface de comunicação para facilitar a comunicação entre os componentes do dispositivo de computação 130.

[0040] O processador 930 pode incluir qualquer componente de processamento operável para receber e executar instruções (tal como a partir de um componente de armazenamento de dados 936 e/ou o componente de memória 840). O hardware de entrada/saída 932 pode incluir e/ou ser configurado para realizar interface com microfones, alto-falantes, um monitor e/ou outro hardware.

[0041] O hardware de interface de rede 934 pode incluir e/ou ser configurado para se comunicar com qualquer hardware de rede com ou sem fios, incluindo uma antena, um modem, porta LAN, placa de fidelidade sem fio (Wi-Fi), placa WiMax,

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16/17 placa ZigBee, chip Bluetooth, cartão USB, hardware de comunicação móvel e/ou outro hardware para comunicação com outras redes e/ou dispositivos. Para essa conexão, a comunicação pode ser facilitada entre o dispositivo de computação 130 e outros dispositivos de comunicação, tal como o dispositivo de computação de usuário 852 e/ou dispositivo de computação remoto 854.

[0042] A lógica operacional 942 pode incluir um sistema operacional e/ou outro software para gerenciar componentes do dispositivo de computação 130. Conforme também discutido acima, a lógica de sistemas 844a e a lógica de planta 844b podem residir no componente de memória 840 e podem ser configuradas para realizar a funcionalidade, conforme descrito no presente documento.

[0043] Deve ser entendido que embora os componentes na Figura 8 sejam ilustrados como residindo dentro do dispositivo de computação 130, isso é meramente um exemplo. Em algumas modalidades, um ou mais dos componentes podem residir externos ao dispositivo de computação 130. Deve ser entendido que, embora o dispositivo de computação 130 seja ilustrado como um dispositivo único, isso também é meramente um exemplo. Em algumas modalidades, a lógica de sistemas 844a e a lógica de planta 844b podem residir em diferentes dispositivos de computação. Como um exemplo, uma ou mais das funcionalidades e/ou componentes descritos no presente documento podem ser fornecidos pelo dispositivo de computação de usuário 852 e/ou dispositivo de computação remoto 854.

[0044] Adicionalmente, embora o dispositivo de computação 130 seja ilustrado com a lógica de sistemas 844a e a lógica de planta 844b como componentes lógicos, isso também é um exemplo. Em algumas modalidades, uma peça única de lógica (e/ou diversos módulos ligados) pode fazer com que o dispositivo de computação 130 forneça a funcionalidade descrita.

[0045] Conforme ilustrado acima, várias modalidades para separar sementes em uma cápsula de cultivo são reveladas. Essas modalidades criam um cultivo rápido, pegada pequena, livre de produtos químicos, baixa solução de trabalho para o cultivo de microgreens e outras plantas para a colheita. Essas modalidades podem criar receitas e/ou receber receitas que ditam o tempo e o comprimento de onda de luz, pressão, temperatura, rega, nutrientes, atmosfera molecular e/ou outras variáveis

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17/17 que otimizam o cultivo e a produção de planta. A receita pode ser implementada estritamente e/ou modificada com base nos resultados de uma planta, bandeja, ou cultura específica.

[0046] Consequentemente, algumas modalidades podem incluir um componente de semeadora que inclui um separador de sementes. O separador de sementes inclui uma placa que tem uma superfície superior e uma superfície inferior, uma parede de retenção de semente fixada à superfície superior da placa e configurada para reter sementes dentro da parede de retenção de semente; uma cobertura configurada para cobrir parcialmente a parede de retenção de semente; um vibrador fixado à superfície inferior da placa; e um dispositivo de injeção de semente fixado à superfície inferior da placa, em que o dispositivo de injeção de semente é configurado para receber sementes dentro da parede de retenção de semente através de um ou mais furos da placa, e fornecer as sementes a uma cabeça de semeadora a uma taxa predeterminada através de um tubo conectado entre o dispositivo de injeção de semente e a cabeça de semeadora.

[0047] Embora modalidades e aspectos específicos da presente revelação tenham sido ilustrados e descritos no presente documento, várias outras alterações e modificações podem ser realizadas sem se afastar da essência e do escopo da revelação. Além disso, embora vários aspectos tenham sido descritos no presente documento, tais aspectos não precisam ser utilizados em combinação. Consequentemente, pretende-se, portanto, que as reivindicações anexas cubram todas as tais alterações e modificações que estejam dentro do escopo das modalidades mostradas e descritas no presente documento.

[0048] Deve ser agora entendido que as modalidades reveladas no presente documento incluem cabeça de semeadora de precisão e componentes de semeadora que incluem cabeças de semeadora de precisão. As cabeças de semeadora de precisão limitam o número de sementes que são dispensadas a uma célula, assim, reduzindo o desperdício de semente. O componente de semeadora fornece entrega de semente à cabeça de semeadora de precisão em uma fila de arquivo único de modo que a quantidade de sementes possa ser dispensada pela cabeça de semeadora de precisão.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Cabeça de semeadora de precisão caracterizada pelo fato de que compreende:

um tubo de fila de semente que tem uma circunferência interna que é dimensionada para acomodar uma semente em qualquer localização vertical;

um primeiro suporte de semente que bloqueia seletivamente o tubo de fila de semente quando localizado em uma posição padrão e desbloqueia seletivamente o tubo de fila de semente quando localizado na posição de liberação; e um sensor óptico posicionado em uma posição vertical abaixo do primeiro suporte de semente, em que o sensor óptico é adaptado para detectar sementes dispensadas do tubo de fila de semente.
2. Cabeça de semeadora de precisão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um segundo suporte de semente que é posicionado em uma posição vertical abaixo do primeiro suporte de semente e que bloqueia seletivamente o tubo de fila de semente quando localizado em uma posição padrão e desbloqueia seletivamente o tubo de fila de semente quando localizado na posição de liberação.
3. Cabeça de semeadora de precisão, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente:

uma primeira mola que aplica uma força ao primeiro suporte de semente em uma direção que bloqueia seletivamente o tubo de fila de semente; e um primeiro atuador que aplica uma força ao primeiro suporte de semente em uma direção que supera seletivamente a força da primeira mola e desbloqueia o tubo de fila de semente.
4. Cabeça de semeadora de precisão, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente:

uma segunda mola que aplica uma força ao segundo suporte de semente em uma direção que bloqueia seletivamente o tubo de fila de semente; e um segundo atuador que aplica uma força ao segundo suporte de semente em uma direção que supera seletivamente a força da segunda mola e desbloqueia o tubo de fila de semente.

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5. Cabeça de semeadora de precisão, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que quando o primeiro suporte de semente está na posição padrão e o segundo atuador está na posição de liberação, pelo menos uma semente que é posicionada entre o primeiro suporte de semente e o segundo suporte de semente e não contatada pelo primeiro suporte de semente é dispensada a partir do tubo de fila de semente.
6. Cabeça de semeadora de precisão, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que um espaçamento entre o primeiro suporte de semente e o segundo suporte de semente é ajustável.
7. Cabeça de semeadora de precisão, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que um espaçamento entre o primeiro suporte de semente e o segundo suporte de semente é maior do que um comprimento nominal de um tipo de semente e menor do que duas vezes o comprimento nominal do tipo de semente.
8. Cabeça de semeadora de precisão, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que uma quantidade de sementes dispensadas a partir do tubo de fila de semente é ajustável com base em uma duração e tempo relativo do primeiro suporte de semente e em que o segundo suporte de semente é mantido em suas respectivas posições de liberação.
9. Cabeça de semeadora de precisão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro suporte de semente compreende uma ponta elastomérica que é acoplada a uma porção de haste, em que a ponta elastomérica tem um módulo de elasticidade menor do que a porção de haste.
10. Componente de semeadora caracterizado pelo fato de que compreende:

uma cabeça de semeadora de precisão que compreende:

um tubo de fila de semente que tem uma circunferência interna que é dimensionada para acomodar uma semente em qualquer localização vertical; e um primeiro suporte de semente que bloqueia seletivamente o tubo de fila de semente quando localizado em uma posição padrão e desbloqueia seletivamente o tubo de fila de semente quando localizado na posição de liberação; e

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3/4 um separador de sementes que entrega semente à cabeça de semeadora de precisão.
11. Componente de semeadora, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o separador de sementes é acoplado à cabeça de semeadora de precisão por meio de um tubo de comunicação.
12. Componente de semeadora, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o separador de sementes compreende:

um volume interior para receber semente;

um tubo de ingestão de semente que direciona semente para o volume interior do separador de sementes; e um dispositivo de injeção de semente que coleta semente do volume interior do separador de sementes e direciona a semente à cabeça de semeadora de precisão através do tubo de comunicação.
13. Componente de semeadora, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o separador de sementes compreende adicionalmente um vibrador que vibra o separador de sementes para excitar sementes posicionadas dentro do volume interior do separador de sementes.
14. Componente de semeadora, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o separador de sementes compreende adicionalmente uma placa que tem uma parede de retenção de semente e uma cobertura que é acoplada à placa para definir o volume interior do separador de sementes.
15. Componente de semeadora, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o volume interior é parcialmente aberto para um ambiente circundante.
16. Componente de semeadora, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de injeção de semente entrega semente à cabeça de semeadora de precisão a uma taxa que é maior ou igual à taxa em que a cabeça de semeadora de precisão dispensa semente a partir do tubo de fila de semente.
17. Componente de semeadora, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de injeção de semente entrega semente

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4/4 à cabeça de semeadora de precisão a uma taxa que está dentro de cerca de 10% da taxa em que a cabeça de semeadora de precisão dispensa semente a partir do tubo de fila de semente.
18. Componente de semeadora, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de injeção de semente entrega semente à cabeça de semeadora de precisão em uma fila de arquivo único.
19. Componente de semeadora, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

um sensor óptico posicionado em uma posição vertical abaixo do primeiro suporte de semente, sendo que o sensor óptico é adaptado para detectar sementes dispensadas do tubo de fila de semente; e um segundo suporte de semente que é posicionado em uma posição vertical abaixo do primeiro suporte de semente e que bloqueia seletivamente o tubo de fila de semente quando localizado em uma posição padrão e desbloqueia seletivamente o tubo de fila de semente quando localizado na posição de liberação.
20. Componente de semeadora, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que uma quantidade de sementes dispensadas a partir do tubo de fila de semente é ajustável com base em uma duração e tempo relativo do primeiro suporte de semente e em que o segundo suporte de semente é mantido em suas respectivas posições de liberação.