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Stand der Technik
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Aus
JP 2014/135944 A2 und
US 2018/0035606 A1 sind bereits Verfahren zu einer automatischen Durchführung eines Pflanzenschnitts, insbesondere eines Baumschnitts, und/oder zu einer Unterstützung eines Bedieners bei einem Pflanzenschnitt, insbesondere eines Baumschnitts, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt ein, insbesondere dreidimensionales, Abbild einer zu schneidenden Pflanze erfasst wird, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt das Abbild der zu schneidenden Pflanze mittels einer Recheneinheit ausgewertet wird, bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zu einer automatischen Durchführung eines Pflanzenschnitts, insbesondere eines Baumschnitts, und/oder zu einer Unterstützung eines Bedieners bei einem Pflanzenschnitt, insbesondere eines Baumschnitts, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt ein, insbesondere dreidimensionales, Abbild einer zu schneidenden Pflanze erfasst wird, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt das Abbild der zu schneidenden Pflanze mittels einer Recheneinheit, insbesondere eines Pflanzenbearbeitungssystems, ausgewertet wird.
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Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt mittels der Recheneinheit zumindest Teilbereiche von Ästen der zu schneidenden Pflanze klassifiziert werden, insbesondere in Astkategorien eingeteilt werden, wobei in Abhängigkeit von der Klassifizierung, insbesondere der Astkategorie, eine Schnittvorgabe erfolgt. Vorzugsweise wird die Schnittvorgabe zu einer Ausgabe eines Bedienbefehls an eine Pflanzenbearbeitungsmaschine und/oder zu einer Ausgabe eines optischen und/oder akustischen Schnitthinweises an einen Bediener verwendet. Besonders bevorzugt ist das Verfahren zu einer automatischen Durchführung eines Obst- oder Fruchtbaumschnitts von, insbesondere hochstämmigen, Obst- oder Fruchtbäumen, insbesondere in einem unbelaubten Zustand, und/oder zu einer Unterstützung eines Bedieners bei einem Obst- oder Fruchtbaumschnitt von, insbesondere hochstämmigen, Obst- oder Fruchtbäumen, insbesondere in einem unbelaubten Zustand, vorgesehen. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Verfahren zu einer automatischen Durchführung und/oder zu einer Unterstützung eines Bedieners bei einem Pflanzenschnitt von einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Pflanze eingesetzt wird. Bevorzugt werden zumindest die Teilbereiche von Ästen der zu schneidenden Pflanze in Astkategorien eingeteilt. Vorzugsweise werden zumindest die Teilbereiche von Ästen der zu schneidenden Pflanze in die Astkategorien Mitte/Stammverlängerung, Leitast, Seitenast, Fruchtast und/oder Fruchtholz eingeteilt. Die Astkategorien haben vorzugsweise folgende, einem Fachmann bereits bekannte Bedeutungen:
- • Mitte/Stammverlängerung: Eine in einer hierarchisch aufgebauten Baumkrone eines Baums, insbesondere eines Obst- oder Fruchtbaums, einen Stamm des Baums direkt und, insbesondere weitgehend, in einer Senkrechten fortsetzende Verlängerung des Stamms in die Baumkrone hinein. Die Mitte/Stammverlängerung bildet vorzugsweise eine Hauptachse der Baumkrone.
- • Leitast: Ein von der Mitte/Stammverlängerung ausgehender Starkast. Leitäste und daran ansetzende Seitenäste bilden zusammen mit der Stammverlängerung ein dauerhaftes Grundgerüst der Baumkrone des Baums, insbesondere des (hochstämmigen) Obst- oder Fruchtbaums. Die späteren Leitäste werden bevorzugt bereits von Anfang an im Erziehungsschnitt ausgewählt/angelegt und durch ein regelmäßiges Anschneiden herangezogen und gefördert. Bei der Erziehung des hochstämmigen Obst- oder Fruchtbaums wird vorzugsweise ein Gerüst aus Stammverlängerung und weiteren vier bis fünf Leitästen angestrebt/erzogen.
- • Seitenast: Ein von einem Leitast ausgehender untergeordneter Ast, der zum dauerhaften Gerüst eines Obst- oder Fruchtbaums vorgesehen ist. Teilweise wird in der Literatur/im Sprachgebrauch eine Hierarchie eingeführt, das heißt zwischen Seitenästen 1. und 2. Ordnung unterschieden.
- • Fruchtast: Ein untergeordneter, in der Regel schwächerer Ast, der Blütenknospen oder Früchte trägt oder dem eine solche Funktion zugedacht ist. Fruchtäste können an der Stammverlängerung an Leitästen oder Seitenästen ansetzen, sie gehören nicht zum dauerhaften Gerüst des Baums, insbesondere des Obst- oder Fruchtbaums.
- • Fruchtholz: Ein etwas unspezifischer Sammelbegriff für alle schwächeren/untergeordneten Triebe/Zweige in der Baumkrone, die deutlich mit Blütenknospen besetzt sind, jedoch in der Regel nur noch ein schwaches Triebwachstum zeigen.
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Insbesondere bei Obst- oder Fruchtbäumen ist eine Pflege wichtig, um einen hohen Ertrag von Obst zu ermöglichen. Bevorzugt sollte in jungen Jahren eines Obst- oder Fruchtbaums jährlich ein Erziehungsschnitt durchgeführt werden und bei einem alten, bereits länger stehenden Obst- oder Fruchtbaum sollte regelmäßig ein Verjüngungsschnitt durchgeführt werden. Vorzugsweise in den ersten Standjahren von Obst- oder Fruchtbäumen auf einer Obstwiese ist ein regelmä-ßiger Erziehungsschnitt wichtig. Ziel ist bei einem Erziehungsschnitt nicht ein möglichst rasches Einsetzen eines Fruchtertrages, sondern ein Aufbau einer wüchsigen, tragfähigen Baumkrone, die bei regelmäßiger Pflege 50 bis 100 Jahre alt werden kann. Ungeschnittene Bäume tragen meistens schnell erste Früchte, kümmern jedoch im Wachstum und vergreisen vorzeitig. Es kann bei erstem starkem Fruchtbehang Astbruch drohen, da junge Äste im Verhältnis zur Länge dünn ausgebildet sein können. Eine unregelmäßige und insgesamt bruchgefährdete Baumkrone kann eine Folge sein. Leitäste von Obst- oder Fruchtbäumen sowie eine Stammverlängerung der Obst- oder Fruchtbäume sollten vorzugsweise jährlich um ein bis zwei Drittel zurückgeschnitten werden, insbesondere jeweils bis auf nach außen beziehungsweise unten stehende Knospen, auch Augen genannt. Für eine gleichmäßige Kronenentwicklung ist es sinnvoll, auf ein Einhalten einer sogenannten Saftwaage zu achten, das heißt, alle Leitäste untereinander sollten etwa in gleicher Höhe eingekürzt werden, die Stammverlängerung knapp darüber. Senkrecht und zur Mitte wachsende Triebe auf einer Oberseite der Leitäste sollten insbesondere ganz entfernt werden, ebenso zu steil aufragende Seitenäste. Waagerecht stehende Seitenäste und das an ihnen in den Folgejahren entstehende Seitenholz werden vorzugsweise als Fruchtholz ungeschnitten gelassen. An der Stammverlängerung kann waagerechtes und schwaches Seitenholz, welches zur Fruchtbildung neigt, ungeschnitten im Obst- oder Fruchtbaum verbleiben. Starke, steilstehende Triebe, die sich zu Konkurrenten der Leitäste entwickeln könnten, sollten am Baumstamm entfernt werden. Ein von obersten Austrieben einer Stammmitte als Stammverlängerung ausgewählter Trieb sollte vorzugsweise nicht weit über den in Saftwaage geschnittenen Leitästen angeschnitten werden. Andernfalls könnten die Leitäste von den Austrieben der Stammverlängerung im Wuchs überholt und unterdrückt werden, was zu einer unerwünschten überbauten Baumkrone führen könnte.
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Bevorzugt wird in zumindest einem Verfahrensschritt mittels einer, insbesondere optischen, Erfassungseinheit, insbesondere einer Kamera, eines Pflanzenbearbeitungssystem ein, insbesondere digitales, Abbild einer zu schneidenden Pflanze, insbesondere eines zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, erfasst. Das, insbesondere digitale, Abbild kann als Momentaufnahme oder als Live-Video ausgebildet sein, das mittels der Recheneinheit ausgewertet wird. Vorzugsweise werden mittels der Erfassungseinheit aus verschiedenen Perspektiven, insbesondere digitale, Abbilder der zu schneidenden Pflanze, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, erfasst, insbesondere um ein, vorzugsweise digitales, dreidimensionales Abbild der zu schneidenden Pflanze, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, zu erfassen. Die Erfassungseinheit kann als Kamera, wie beispielsweise als eine Digitalkamera o. dgl., ausgebildet sein. Die als Kamera ausgebildete Erfassungseinheit kann als eigenständige Kamera ausgebildet sein oder in eine Elektronikvorrichtung, wie beispielsweise ein Smartphone, ein Tablet, ein Laptop, ein Netbook, ein Notebook o. dgl., oder eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Vorrichtung integriert sein. Vorzugsweise wird die Erfassungseinheit zu einem Erfassen des Abbilds der zu schneidenden Pflanze, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, auf einem Stativ des Pflanzenbearbeitungssystems positioniert. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Erfassungseinheit an einer, insbesondere autonomen, mobilen Einheit, wie beispielsweise einer Drohne, einer fahrbaren Gartenbearbeitungsmaschine, einem ferngesteuerten Fahrzeug o. dgl., zu einem Erfassen des Abbilds der zu schneidenden Pflanze, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, angeordnet wird. Bevorzugt weist die Erfassungseinheit eine, insbesondere drahtlose, Kommunikationseinheit auf, mittels derer elektronische Daten an die Recheneinheit übertragbar sind. Bevorzugt wird/werden das erfasste Abbild/die erfassten Abbilder automatisch mittels der Kommunikationseinheit zu einem Auswerten an die Recheneinheit übertragen. Es ist jedoch auch denkbar, dass das erfasste Abbild/die erfassten Abbilder manuell von einem Bediener an die Recheneinheit zu einem Auswerten übertragen werden. Die Kommunikationseinheit ist vorzugsweise als kabellose Kommunikationseinheit ausgebildet. Die kabellose Kommunikationseinheit kann als WLAN-Kommunikationseinheit, als Bluetooth-Kommunikationseinheit, als Funk-Kommunikationseinheit, als RFID-Kommunikationseinheit, als NFC-Einheit, als Infrarot-Kommunikationseinheit, als Mobilfunknetz-Kommunikationseinheit, als Zigbee-Kommunikationseinheit o. dgl. ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist die Kommunikationseinheit zu einer bidirektionalen Datenübertragung vorgesehen. In einer alternativen Ausgestaltung ist die Kommunikationseinheit als kabelgebundene Kommunikationseinheit ausgebildet, wie beispielsweise als LAN-Kommunikationseinheit, als USB-Kommunikationseinheit, als Powerline-Kommunikationseinheit, als Canbus-Kommunikationseinheit, als Ethernet-Kommunikationseinheit, als twisted pair Kabel-Kommunikationseinheit (CAT5 oder CAT6) o. dgl. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Kommunikationseinheit alternativ zu einer kabellosen oder zu einer kabelgebundenen Kommunikation zu einer kabellosen und zu einer kabelgebundenen Kommunikation mit der Recheneinheit vorgesehen ist. Die Recheneinheit kann zumindest als Teil eines Smartphones, zumindest als Teil eines Personal-Computers, zumindest als Teil eines Laptops, zumindest als Teil eines Netbooks, zumindest als Teil eines Tablets, zumindest als Teil eines Firmenzentralrechners, zumindest als Teil einer Pflanzenbearbeitungsmaschine oder zumindest als Teil eines anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Geräts ausgebildet sein.
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Vorzugsweise werden die aus verschiedenen Perspektiven erfassten Abbilder der zu schneidenden Pflanze, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, mittels der Recheneinheit des Pflanzenbearbeitungssystems überlagert, insbesondere um ein dreidimensionales Abbild der zu schneidenden Pflanze, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, zu erfassen/zu berechnen. Es ist jedoch auch denkbar, dass die aus verschiedenen Perspektiven erfassten Abbilder einzeln ausgewertet werden, insbesondere frei von einem Überlagern der aus verschiedenen Perspektiven erfassten Abbilder zu einem einzelnen Abbild. Bevorzugt erfolgt in zumindest einem Verfahrensschritt mittels der Recheneinheit eine Auswertung des, insbesondere dreidimensionalen, Abbilds der zu schneidenden Pflanze, insbesondere nach einem Überlagern der aus verschiedenen Perspektiven erfassten Abbilder zu einem dreidimensionalen Abbild der zu schneidenden Pflanze. Vorzugsweise werden mittels der Recheneinheit zumindest Teilbereiche von Ästen, insbesondere automatisch, ausgewertet. Beispielsweise wertet die Recheneinheit aus, an welchen Teilbereichen von Ästen Blattknospen, Blütenknospen, Kurztriebe und/oder Fruchtspieße angeordnet sind, insbesondere um eine, insbesondere automatische, Klassifizierung von Teilbereichen von Ästen, insbesondere in Mitte/Stammverlängerung, Leitast, Seitenast, Fruchtast und/oder Fruchtholz, vornehmen zu können. Ein ausgewertetes Abbild der zu schneidenden Pflanze, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, wird bevorzugt mittels einer, insbesondere optischen, Ausgabeeinheit, wie beispielsweise einem Display, einer Videobrille o. dgl., ausgegeben, insbesondere um ein Ergebnis einer Auswertung des Abbilds einem Bediener des Pflanzenbearbeitungssystems auszugeben. Bevorzugt wird einem Bediener eine Klassifizierung zumindest von Teilbereichen von Ästen der zu schneidenden Pflanze, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, grafisch ausgegeben. Vorzugsweise wird grafisch angezeigt, an welchen Positionen an der zu schneidenden Pflanze, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, ein Schnitt in Abhängigkeit von einer Klassifizierung zumindest von Teilbereichen von Ästen der zu schneidenden Pflanze erfolgen sollte oder ein Schnitt automatisch erfolgt. Ein Bediener kann vorteilhaft das ausgegebene Ergebnis der Auswertung überprüfen und/oder überarbeiten. Bevorzugt wird in zumindest einem Verfahrensschritt eine Datums- und/oder Zeitinformation zu einer Klassifizierung zumindest von Teilbereichen von Ästen von der Recheneinheit berücksichtigt, insbesondere um eine Plausibilitätsprüfung durchführen zu können, inwieweit eine erfolgte Klassifizierung zutreffend sein kann.
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Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft ein zumindest teilweise automatischer Pflanzenschnitt realisiert werden oder es kann vorteilhaft einem Bediener eine elektronische Unterstützung bei einem Pflanzenschnitt zur Verfügung gestellt werden. Es kann vorteilhaft mittels einer künstlichen Intelligenz einem Bediener ein Schnittvorschlag unterbreitet werden, dem dieser folgen kann. Es kann eine Arbeit bei einer Pflanzenpflege vorteilhaft einfach gestaltet werden, insbesondere um Laien ohne Vorkenntnisse zu einem Erzielen von guten Ergebnissen beim Pflanzenschnitt zu unterstützen.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt ein Lichteinfall in die zu schneidende Pflanze, insbesondere ein Lichteinfall in eine Baumkrone des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, von der Recheneinheit zu einer Schnittvorgabe berücksichtigt wird. Ein Lichteinfall in die zu schneidende Pflanze, insbesondere ein Lichteinfall in eine Baumkrone des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, wird vorzugsweise durch eine Länge von oberen Ästen, insbesondere in einem oberen Kronenbereich, im Verhältnis zu einer Länge von darunter liegenden Ästen, insbesondere in einem unteren Kronenbereich, beeinflusst. Bevorzugt wird ein Lichteinfall in die zu schneidende Pflanze, insbesondere ein Lichteinfall in eine Baumkrone des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, insbesondere alternativ oder zusätzlich zu einer Länge von Ästen in einem Kronenbereich, eine Anordnung von oberen Ästen, insbesondere in einem oberen Kronenbereich, relativ zu darunter liegenden Ästen, insbesondere in einem unteren Kronenbereich, beeinflusst. Insbesondere bei hohen, alten Bäumen mit dicken, stammartigen Hauptästen, die nur gering zur Seite wachsen und dann steil aufragen, kann es vorkommen, dass die ursprünglichen Leitäste sowie die Stammverlängerung nach oben durchgewachsen sind/ist und sich nach und nach zur Seite neigen. Diese Äste können die weiter unten ansetzenden Seitenäste, insbesondere betrachtet entlang einer quer zur Hauptachse des Obst- oder Fruchtbaums verlaufenden Richtung, überragen und diese beschatten, so dass die weitere unten ansetzenden Seitenäste im Wuchs gehemmt werden können und absterben können. Bevor es soweit kommt, sollte ein Verjüngungsschnitt durchgeführt werden, insbesondere damit auch untere Kronenbereiche gut belichtet und durchlüftet werden können. Es sollten vorzugsweise gezielt einzelne, mitunter auch größere Äste im oberen Kronenbereich und oft auch die Stammverlängerung selbst entfernt werden, wenn sie die Leitäste überbauen und verschatten. Bevorzugt sollte bei einem Verjüngungsschnitt darauf geachtet werden, dass äußere Spitzen von oberen Ästen und Zweigen - auch wenn sie gutes Fruchtholz tragen und einen gesunden Neuaustrieb zeigen - direkt darunter liegende Äste insgesamt nicht überragen, betrachtet entlang einer quer zur Hauptachse des Obst- oder Fruchtbaums verlaufenden Richtung. Vorzugsweise wird, insbesondere im erfassten Abbild, eine Länge, insbesondere entlang einer quer zur Hauptachse des Obst- oder Fruchtbaums verlaufenden Richtung, zu einer Bewertung eines Lichteinfalls in die Baumkrone des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums von der Recheneinheit ausgewertet. Bevorzugt wird, insbesondere im erfassten Abbild, eine Überdeckung von Ästen zu einer Bewertung eines Lichteinfalls in die Baumkrone des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums von der Recheneinheit ausgewertet. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine Bewertung eines Lichteinfalls anhand einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Kenngröße, insbesondere im Abbild, ausgewertet wird, wie beispielsweise ein Kontrast zwischen hellen und dunklen Bereichen im Abbild, eine Anordnung von Ästen im Abbild o. dgl. Wird beispielsweise ein Lichteinfall in die Baumkrone des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums von der Recheneinheit als zu gering bewertet, kann trotz Klassifizierung als Fruchtast, insbesondere bei nach innen wachsenden oder sich kreuzenden Ästen oder zu lang gewordenen Fruchtästen, die über Leitäste hinauswachsen, eine Schnittvorgabe erfolgen, um ausreichenden Lichteinfall in die Baumkrone des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums zu ermöglichen. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine wachstumsfördernde und/oder fruchtfördernde Schnittvorgabe berechnet werden. Es kann vorteilhaft ein vollautomatischer Pflanzenschnitt realisiert werden oder es kann vorteilhaft einem Bediener eine elektronische Unterstützung bei einem Pflanzenschnitt zur Verfügung gestellt werden. Es kann vorteilhaft mittels einer künstlichen Intelligenz einem Bediener ein Schnittvorschlag unterbreitet werden, dem dieser folgen kann. Es kann eine Arbeit bei einer Pflanzenpflege vorteilhaft einfach gestaltet werden, insbesondere um Laien ohne Vorkenntnisse zu einem Erzielen von guten Ergebnissen beim Pflanzenschnitt zu unterstützen.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Durchlüftung der zu schneidenden Pflanze, insbesondere eine Durchlüftung in einer Baumkrone des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, von der Recheneinheit zu einer Schnittvorgabe berücksichtigt wird. Eine Durchlüftung der zu schneidenden Pflanze, insbesondere eine Durchlüftung der Baumkrone des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, wird vorzugsweise durch einen Abstand, insbesondere betrachtet entlang der Hauptachse des Obst- oder Fruchtbaums, von oberen Ästen, insbesondere in einem oberen Kronenbereich, relativ zu darunter liegenden Ästen, insbesondere in einem unteren Kronenbereich, beeinflusst. Vorzugsweise wird, insbesondere im erfassten Abbild, ein Abstand von Ästen relativ zueinander, insbesondere betrachtet entlang der Hauptachse des Obst- oder Fruchtbaums, zu einer Bewertung einer Durchlüftung in der Baumkrone von der Recheneinheit ausgewertet. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine Bewertung einer Durchlüftung in der Baumkrone anhand einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Kenngröße, insbesondere im Abbild, ausgewertet wird, wie beispielsweise eine Überlappung von Ästen o. dgl. Wird beispielsweise eine Durchlüftung der Baumkrone von der Recheneinheit als zu gering bewertet, kann trotz Klassifizierung als Fruchtast eine Schnittvorgabe erfolgen, um eine ausreichende Durchlüftung der Baumkrone zu erhalten. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine wachstumsfördernde und/oder fruchtfördernde Schnittvorgabe berechnet werden. Es kann vorteilhaft ein vollautomatischer Pflanzenschnitt realisiert werden oder es kann vorteilhaft einem Bediener eine elektronische Unterstützung bei einem Pflanzenschnitt zur Verfügung gestellt werden. Es kann vorteilhaft mittels einer künstlichen Intelligenz einem Bediener ein Schnittvorschlag unterbreitet werden, dem dieser folgen kann. Es kann eine Arbeit bei einer Pflanzenpflege vorteilhaft einfach gestaltet werden, insbesondere um Laien ohne Vorkenntnisse zu einem Erzielen von guten Ergebnissen beim Pflanzenschnitt zu unterstützen.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Statik und/oder ein Dachwinkel der zu schneidende Pflanze, insbesondere einer Baumkrone des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, von der Recheneinheit zu einer Schnittvorgabe berücksichtigt wird. Eine Statik der zu schneidenden Pflanze, insbesondere der Baumkrone des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, wird vorzugsweise durch eine Anzahl an Fruchtspießen an den Ästen beeinflusst. Insbesondere können Äste durch eine zu große Last infolge von einer zu hohen Anzahl an Früchten brechen, insbesondere bei einem zu geringen Querschnitt der Äste im Verhältnis zu einer Anzahl an Fruchtspießen an den entsprechenden Ästen. Bevorzugt wird, insbesondere im erfassten Abbild, eine Anzahl an Fruchtspießen und/oder eine Querschnittserstreckung von Ästen zu einer Bewertung einer Statik in der Baumkrone des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums von der Recheneinheit ausgewertet. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine Bewertung einer Statik in der Baumkrone anhand einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Kenngröße, insbesondere im Abbild, ausgewertet wird. Vorzugsweise wird, insbesondere im erfassten Abbild, ein Dachwinkel der Baumkrone des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums von der Recheneinheit ausgewertet, insbesondere infolge eines elektronischen Erfassens einer Kontur der Baumkrone im Abbild und einer Erfassung eines sich daraus ergebenden Dachwinkels der Baumkrone. Vorzugsweise wird ein Dachwinkel von weniger als 170°, bevorzugt von weniger als 150°, besonders bevorzugt von weniger als 130° angestrebt. Ganz besonders bevorzugt wird ein Dachwinkel mit einem Wert aus einem Wertebereich von 115° bis 125° angestrebt. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine wachstumsfördernde und/oder fruchtfördernde Schnittvorgabe berechnet werden. Es kann vorteilhaft ein vollautomatischer Pflanzenschnitt realisiert werden oder es kann vorteilhaft einem Bediener eine elektronische Unterstützung bei einem Pflanzenschnitt zur Verfügung gestellt werden. Es kann vorteilhaft mittels einer künstlichen Intelligenz einem Bediener ein Schnittvorschlag unterbreitet werden, dem dieser folgen kann. Es kann eine Arbeit bei einer Pflanzenpflege vorteilhaft einfach gestaltet werden, insbesondere um Laien ohne Vorkenntnisse zu einem Erzielen von guten Ergebnissen beim Pflanzenschnitt zu unterstützen.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Ausrichtung von Ästen der zu schneidenden Pflanze von der Recheneinheit zu einer Schnittvorgabe berücksichtigt wird. Vorzugsweise wird von der Recheneinheit, insbesondere im erfassten Abbild der zu schneidenden Pflanze, eine Ausrichtung von Ästen und/oder Trieben auf einer Oberseite von Leitästen ausgewertet, die zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Hauptachse des Obst- oder Fruchtbaums verläuft, oder eine Ausrichtung von Ästen und/oder Trieben auf einer Oberseite von Leitästen, die in Richtung des Stamms verläuft oder die zumindest im Wesentlichen parallel zur Hauptachse des Obst- oder Fruchtbaums verläuft. Sollte eine Ausrichtung von Ästen und/oder Trieben auf einer Oberseite von Leitästen von der Recheneinheit in eine der oben genannten Richtungen bewertet werden, wird vorzugsweise eine Schnittvorgabe generiert, die zu einer Ausgabe eines elektronischen Bedienbefehls an einer Pflanzenbearbeitungsmaschine des Pflanzenbearbeitungssystems führt und/oder zu einer Ausgabe eines Schnitthinweises mittels der Ausgabeeinheit des Pflanzenbearbeitungssystems führt. Der Ausdruck „im Wesentlichen senkrecht“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Richtung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Projektionsebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Bevorzugt wird eine Durchlüftung der zu schneidenden Pflanze, insbesondere eine Durchlüftung der Baumkrone des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, insbesondere alternativ oder zusätzlich zu einem Abstand von Ästen in einem Kronenbereich, durch eine Ausrichtung und/oder einen Verlauf von Zweigen von oberen Ästen, insbesondere in einem oberen Kronenbereich, relativ zu Zweigen von darunter liegenden Ästen, insbesondere in einem unteren Kronenbereich, beeinflusst. Bevorzugt wird, insbesondere im erfassten Abbild, eine Ausrichtung und/oder ein Verlauf von Ästen zu einer Bewertung einer Durchlüftung in der Baumkrone des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums von der Recheneinheit ausgewertet. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine wachstumsfördernde und/oder fruchtfördernde Schnittvorgabe berechnet werden. Es kann vorteilhaft ein vollautomatischer Pflanzenschnitt realisiert werden oder es kann vorteilhaft einem Bediener eine elektronische Unterstützung bei einem Pflanzenschnitt zur Verfügung gestellt werden. Es kann vorteilhaft mittels einer künstlichen Intelligenz einem Bediener ein Schnittvorschlag unterbreitet werden, dem dieser folgen kann. Es kann eine Arbeit bei einer Pflanzenpflege vorteilhaft einfach gestaltet werden, insbesondere um Laien ohne Vorkenntnisse zu einem Erzielen von guten Ergebnissen beim Pflanzenschnitt zu unterstützen.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschnitt in Abhängigkeit von der Schnittvorgabe von der Recheneinheit ein Bedienbefehl an eine Pflanzenbearbeitungsmaschine ausgebgeben wird, wobei eine Position der Pflanzenbearbeitungsmaschine relativ zu der zu schneidenden Pflanze ausgewertet wird und ein Schnitt automatisch erfolgt. Vorzugsweise umfasst die Pflanzenbearbeitungsmaschine eine Positionsbestimmungseinheit zu einer Bestimmung einer globalen oder räumlichen Position der Pflanzenbearbeitungsmaschine. Die Positionsbestimmungseinheit kann beispielsweise als eine GPS-Einheit ausgebildet sein, als eine Kombination aus einer GPS-Einheit und einer Mobilfunkeinheit, als eine Kombination aus einer GPS-Einheit und einer Bluetooth- und/oder WLAN-Einheit o. dgl. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Positionsbestimmungseinheit zumindest ein Markerelement, wie beispielsweise eine Lichtquelle, insbesondere eine LED o. dgl., aufweist, wobei eine Position des Markerelements im erfassten Abbild von der Recheneinheit zu einer Bestimmung einer Position ausgewertet wird. Andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen zu einer Bestimmung einer Position der Pflanzenbearbeitungsmaschine relativ zu der zu schneidenden Pflanze sind ebenfalls denkbar. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine korrekte Durchführung eines Pflanzenschnitts ermöglicht und/oder überwacht werden. Es kann vorteilhaft ein vollautomatischer Pflanzenschnitt realisiert werden oder es kann vorteilhaft einem Bediener eine elektronische Unterstützung bei einem Pflanzenschnitt zur Verfügung gestellt werden. Es kann vorteilhaft mittels einer künstlichen Intelligenz einem Bediener ein Schnittvorschlag unterbreitet werden, dem dieser folgen kann. Es kann eine Arbeit bei einer Pflanzenpflege vorteilhaft einfach gestaltet werden, insbesondere um Laien ohne Vorkenntnisse zu einem Erzielen von guten Ergebnissen beim Pflanzenschnitt zu unterstützen.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschnitt in Abhängigkeit von der Schnittvorgabe von der Recheneinheit eine optische und/oder akustische Ausgabe eines Schnitthinweises mittels einer Ausgabeeinheit erfolgt. Die Ausgabeeinheit kann als Display, als Lautsprecher, als Videodatenbrille o. dgl. ausgebildet sein. Es ist beispielsweise denkbar, dass die Ausgabeeinheit und die Erfassungseinheit Teil eines einzelnen elektronischen Geräts, wie beispielsweise eines Smartphones, eines Tablets, der Pflanzenbearbeitungsmaschine, eines Laptops, einer Videodatenbrille sind oder dass die Ausgabeeinheit und die Erfassungseinheit als getrennte Geräte ausgebildet sind oder in verschiedene elektronische Geräte integriert sind. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine korrekte Durchführung eines Pflanzenschnitts ermöglicht und/oder überwacht werden. Es kann vorteilhaft einem Bediener eine elektronische Unterstützung bei einem Pflanzenschnitt zur Verfügung gestellt werden, wie beispielsweise eine Augmented-Realitiy-Schnitthilfe, bei der einem Bediener in einer Videodatenbrille ausgegeben wird, an welcher Position eines Asts oder Zweigs ein Schnitt sinnvoll sein könnte. Es kann vorteilhaft mittels einer künstlichen Intelligenz einem Bediener ein Schnittvorschlag unterbreitet werden, dem dieser folgen kann. Es kann eine Arbeit bei einer Pflanzenpflege vorteilhaft einfach gestaltet werden, insbesondere um Laien ohne Vorkenntnisse zu einem Erzielen von guten Ergebnissen beim Pflanzenschnitt zu unterstützen.
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Des Weiteren wird ein Pflanzenbearbeitungssystem mit zumindest einer Pflanzenbearbeitungsmaschine, mit zumindest einer, insbesondere optischen, Erfassungseinheit, insbesondere einer Kamera, und mit zumindest einer Recheneinheit zu einer Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen. Die Pflanzenbearbeitungsmaschine kann als motorisch betriebene Baumschere, als motorisch betriebener Hochentaster, als motorisch betriebene Kettensäge, als motorisch betriebene Astsäge o. dgl. ausgebildet sein. Die Pflanzenbearbeitungsmaschine kann mittels eines Elektromotors und/oder mittels eines Verbrennungsmotors motorisch betrieben ausgebildet sein. Mittels der erfindungsgemä-ßen Ausgestaltung kann vorteilhaft mittels einer künstlichen Intelligenz einem Bediener ein Schnittvorschlag unterbreitet werden, dem dieser folgen kann, oder ein automatischer Pflanzenschnitt ermöglicht werden. Es kann eine Arbeit bei einer Pflanzenpflege vorteilhaft einfach gestaltet werden, insbesondere um Laien ohne Vorkenntnisse zu einem Erzielen von guten Ergebnissen beim Pflanzenschnitt zu unterstützen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und/oder das erfindungsgemäße Pflanzenbearbeitungssystem sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann das erfindungsgemäße Verfahren und/oder das erfindungsgemäße Pflanzenbearbeitungssystem zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
- 1 ein erfindungsgemäßes Pflanzenbearbeitungssystem in einer schematischen Darstellung,
- 2 einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu einer automatischen Durchführung eines Pflanzenschnitts, insbesondere eines Baumschnitts, und/oder zu einer Unterstützung eines Bedieners bei einem Pflanzenschnitt, insbesondere eines Baumschnitts, mit einem erfindungsgemäßen Pflanzenbearbeitungssystem und
- 3 ein alternatives Pflanzenbearbeitungssystem in einer schematischen Darstellung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt ein Pflanzenbearbeitungssystem 34a mit zumindest einer Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a, mit zumindest einer, insbesondere optischen, Erfassungseinheit 36a, insbesondere einer Kamera, und mit zumindest einer Recheneinheit 20a zu einer Durchführung eines Verfahrens 10a (vgl. 2) zu einer automatischen Durchführung eines Pflanzenschnitts, insbesondere eines Baumschnitts, und/oder zu einer Unterstützung eines Bedieners bei einem Pflanzenschnitt, insbesondere eines Baumschnitts. Die Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a ist in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als motorisch betriebene Ast- und/oder Baumschere, insbesondere als elektrisch betriebene Ast- und/oder Baumschere ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als motorisch betriebener Hochentaster, als motorisch betriebene Gartenschere, als motorisch betriebene Astsäge o. dgl. Vorzugsweise ist die in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dargestellte Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a als handgehaltene und handgeführte Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a an einem ferngesteuerten oder autonomen Gerät angeordnet ist oder ein Teil davon ist, und in Abhängigkeit von elektronischen Steuerbefehlen der Recheneinheit 20a des Pflanzenbearbeitungssystems 34a zumindest teilweise automatisch einen Pflanzenschnitt durchführen kann. Das autonome Gerät kann als fliegende Drohne oder als fahrendes autonomes Gerät ausgebildet sein. Weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen des autonomen Geräts und/oder eine Anordnung der Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a sind ebenfalls denkbar.
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Die Erfassungseinheit 36a ist in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als optische Erfassungseinheit 36a ausgebildet. Vorzugsweise ist die Erfassungseinheit 36a als Kamera ausgebildet. Die Erfassungseinheit 36a ist insbesondere als Digitalkamera zu einer Aufnahme von digitalen Fotos und/oder digitalen Videos ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Erfassungseinheit 36a eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Erfassungseinheit ausgebildet ist, die dazu vorgesehen ist, ein Abbild einer zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere eines Obst- oder Fruchtbaums, zu erfassen, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als 3D-Scanner o. dgl. Die Erfassungseinheit 36a ist in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als eigenständige Einheit ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Erfassungseinheit 36a in zumindest eine Einheit des Pflanzenbearbeitungssystems 34a integriert oder Teil einer Einheit des Pflanzenbearbeitungssystems 34a ist. Denkbar ist beispielsweise, dass die Erfassungseinheit 36a und die Recheneinheit 20a zusammen eine Einheit des Pflanzenbearbeitungssystems 34a bilden, insbesondere indem die Erfassungseinheit 36a und die Recheneinheit 20a beispielsweise Teil eines elektronischen Kommunikations- und/oder Unterhaltungsgeräts, insbesondere eines Smartphones, eines Tablets o. dgl., sind, oder dass die Erfassungseinheit 36a in ein elektronisches Kommunikations- und/oder Unterhaltungsgerät, insbesondere ein Smartphone, ein Tablet o. dgl., integriert ist und die Recheneinheit 20a als externe Rechenzentrale ausgebildet ist, die mittels einer Datenverbindung, wie beispielsweise über ein Mobilfunknetz, über ein Kabelnetz, über ein Datennetz, insbesondere Internet oder Intranet, mit der Erfassungseinheit 36a elektronische Daten austauschen kann. Weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen der Erfassungseinheit 36a und/oder der Recheneinheit 20a sind ebenfalls denkbar. Bevorzugt ist die Erfassungseinheit 36a und die Recheneinheit 20a in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beispielhaft getrennt voneinander ausgebildet.
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Vorzugsweise umfasst das Pflanzenbearbeitungssystem 34a gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1 ein Stativ 38a, an dem die Erfassungseinheit 36a anordenbar ist, insbesondere zu einer Erfassung zumindest eines Abbilds 14a der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums. Bevorzugt umfasst die Erfassungseinheit 36a zumindest eine, insbesondere kabellose, Kommunikationseinheit 40a zu einer Übertragung von elektronischen Daten, insbesondere des erfassten Abbilds 14a/der erfassten Abbilder 14a der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Furchtbaums. Bei einer Ausgestaltung der Erfassungseinheit 36a, bei der die Erfassungseinheit 36a separat zur Recheneinheit 20a ausgebildet ist, ist die Kommunikationseinheit 40a vorzugsweise zu einer kabellosen Übertragung von elektronischen Daten, insbesondere des erfassten Abbilds 14a/der erfassten Abbilder 14a der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Furchtbaums, auf die Recheneinheit 20a vorgesehen.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfassungseinheit 36a, bei der die Erfassungseinheit 36a und die Recheneinheit 20a zusammen eine Einheit des Pflanzenbearbeitungssystems 34a ausbilden, ist die Kommunikationseinheit 40a bevorzugt zu einer kabel- oder leiterplattengebundenen Übertragung von elektronischen Daten, insbesondere des erfassten Abbilds 14a/der erfassten Abbilder 14a der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Furchtbaums, auf die Recheneinheit 20a vorgesehen. Die Recheneinheit 20a umfasst vorzugsweise eine Kommunikationseinheit 42a zu einem Austausch von Daten zumindest mit der Erfassungseinheit 36a und/oder mit der Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a.
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Die Recheneinheit 20a ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die von der Erfassungseinheit 36a übertragenen elektronischen Daten, insbesondere des erfassten Abbilds 14a/der erfassten Abbilder 14a der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Furchtbaums, auszuwerten, zu bearbeiten und/oder abzuspeichern. Bevorzugt ist die Recheneinheit 20a dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von einer Auswertung der von der Erfassungseinheit 36a übertragenen elektronischen Daten, insbesondere des erfassten Abbilds 14a/der erfassten Abbilder 14a der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Furchtbaums, eine Schnittvorgabe zu generieren. Vorzugsweise bewirkt die Schnittvorgabe eine Erzeugung eines elektrischen/elektronischen Signals, in Abhängigkeit dessen ein Bedienbefehl zu einer Durchführung eines automatischen Schnitts an die Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a übertragbar ist und/oder mittels einer Ausgabeeinheit 32a des Pflanzenbearbeitungssystems 34a optisch und/oder akustisch ein Schnitthinweis an einen Bediener ausgebbar ist. Vorzugsweise umfasst die Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a zumindest eine Kommunikationseinheit 52a zu einem Austausch von Daten zumindest mit der Recheneinheit 20a, mit der Erfassungseinheit 36a und/oder mit der Ausgabeeinheit 32a.
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Bevorzugt umfasst das Pflanzenbearbeitungssystem 34a zumindest die Ausgabeeinheit 32a. Die Ausgabeeinheit 32a ist bevorzugt als Display ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Ausgabeeinheit 32a alternativ oder zusätzlich als Lautsprecher ausgebildet ist oder zumindest einen Lautsprecher (hier nicht näher dargestellt) umfasst. Die Ausgabeeinheit umfasst bevorzugt zumindest eine Kommunikationseinheit 44a zu einem Austausch von Daten zumindest mit der Recheneinheit 20a, mit der Erfassungseinheit 36a und/oder mit der Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a. Die Ausgabeeinheit 32a kann als eigenständige Einheit ausgebildet sein, in zumindest eine Einheit des Pflanzenbearbeitungssystems 34a integriert sein oder zusammen mit zumindest einer weiteren Einheit des Pflanzenbearbeitungssystems 34a Teil einer übergeordneten Einheit des Pflanzenbearbeitungssystems 34a sein. Vorzugsweise ist die Ausgabeeinheit 32a als Tablet ausgebildet. Denkbar ist beispielsweise auch, dass die Ausgabeeinheit 32a, die Erfassungseinheit 36a und die Recheneinheit 20a zusammen eine Einheit des Pflanzenbearbeitungssystems 34a bilden, insbesondere indem die Ausgabeeinheit 32a, die Erfassungseinheit 36a und die Recheneinheit 20a beispielsweise Teil eines elektronischen Kommunikations- und/oder Unterhaltungsgeräts, insbesondere eines Smartphones, eines Tablets o. dgl., sind. Denkbar ist auch, dass die Ausgabeeinheit 32a und die Erfassungseinheit 36a in ein elektronisches Kommunikations- und/oder Unterhaltungsgerät, insbesondere ein Smartphone, ein Tablet o. dgl., integriert sind und die Recheneinheit 20a als externe Rechenzentrale ausgebildet ist, die mittels einer Datenverbindung, wie beispielsweise über ein Mobilfunknetz, über ein Kabelnetz, über ein Datennetz, insbesondere Internet oder Intranet, mit der Ausgabeeinheit 32a und der Erfassungseinheit 36a, die in das elektronische Kommunikations- und/oder Unterhaltungsgerät integriert sind, elektronische Daten austauschen kann. Weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen der Ausgabeeinheit 32a, der Erfassungseinheit 36a und/oder der Recheneinheit 20a als separate oder gemeinsame Einheiten/gemeinsame Geräte sind ebenfalls denkbar. Bevorzugt ist die Ausgabeeinheit 32a, die Erfassungseinheit 36a und die Recheneinheit 20a in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beispielhaft getrennt voneinander ausgebildet.
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2 zeigt einen schematischen Ablauf eines Verfahrens 10a zu einer automatischen Durchführung eines Pflanzenschnitts, insbesondere eines Baumschnitts, und/oder zu einer Unterstützung eines Bedieners bei einem Pflanzenschnitt, insbesondere eines Baumschnitts, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt 12a, insbesondere mittels der Erfassungseinheit 36a, ein, insbesondere dreidimensionales, Abbild 14a der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, erfasst wird, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt 18a das Abbild 14a der zu schneidenden Pflanze 16a mittels der Recheneinheit 20a ausgewertet wird. Das, insbesondere digitale, Abbild 14a kann als Momentaufnahme oder als Live-Video ausgebildet sein, das mittels der Erfassungseinheit 36a erfasst wird und nach einer Übertragung auf die Recheneinheit 20a mittels der Recheneinheit 20a ausgewertet wird. Vorzugsweise werden mittels der Erfassungseinheit 36a aus verschiedenen Perspektiven, insbesondere digitale, Abbilder 14a der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, erfasst, insbesondere um ein, vorzugsweise digitales, dreidimensionales Abbild 14a der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, zu erfassen. Bevorzugt wird/werden das erfasste Abbild 14a/die erfassten Abbilder 14a automatisch mittels der Kommunikationseinheit 40a zu einem Auswerten an die Recheneinheit 20a übertragen. Es ist jedoch auch denkbar, dass das erfasste Abbild 14a/die erfassten Abbilder 14a manuell von einem Bediener an die Recheneinheit 20a zu einem Auswerten übertragen werden. Vorzugsweise werden die aus verschiedenen Perspektiven erfassten Abbilder 14a der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, mittels der Recheneinheit 20a des Pflanzenbearbeitungssystems 34a überlagert, insbesondere um ein dreidimensionales Abbild der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, zu erfassen/zu berechnen. Es ist jedoch auch denkbar, dass die aus verschiedenen Perspektiven erfassten Abbilder 14a einzeln ausgewertet werden, insbesondere frei von einem Überlagern der aus verschiedenen Perspektiven erfassten Abbilder 14a zu einem einzelnen Abbild 14a. Bevorzugt erfolgt in zumindest einem Verfahrensschritt 18a mittels der Recheneinheit 20a eine Auswertung des, insbesondere dreidimensionalen, Abbilds 14a der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere nach einem Überlagern der aus verschiedenen Perspektiven erfassten Abbilder 14a zu einem dreidimensionalen Abbild 14a der zu schneidenden Pflanze 16a.
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In zumindest einem Verfahrensschritt 22a werden mittels der Recheneinheit 20a zumindest Teilbereiche von Ästen der zu schneidenden Pflanze 16a klassifiziert, insbesondere in Astkategorien eingeteilt, wobei in Abhängigkeit von der Klassifizierung, insbesondere der Astkategorie, eine Schnittvorgabe erfolgt. Vorzugsweise werden mittels der Recheneinheit 20a zumindest Teilbereiche von Ästen, insbesondere automatisch, ausgewertet. Beispielsweise wertet die Recheneinheit 20a aus, an welchen Teilbereichen von Ästen Blattknospen, Blütenknospen, Kurztriebe und/oder Fruchtspieße angeordnet sind, insbesondere um eine, insbesondere automatische, Klassifizierung von Teilbereichen von Ästen, insbesondere in Mitte/Stammverlängerung, Leitast, Seitenast, Fruchtast und/oder Fruchtholz, vornehmen zu können. Ein ausgewertetes Abbild 14a der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, wird bevorzugt mittels der, insbesondere optischen, Ausgabeeinheit 32a, wie beispielsweise einem Display, einer Videobrille o. dgl., ausgegeben, insbesondere um ein Ergebnis einer Auswertung des Abbilds 14a einem Bediener des Pflanzenbearbeitungssystems 34a auszugeben. Bevorzugt wird einem Bediener eine Klassifizierung zumindest von Teilbereichen von Ästen der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, grafisch ausgegeben. Vorzugsweise wird grafisch angezeigt, an welchen Positionen an der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, ein Schnitt in Abhängigkeit von einer Klassifizierung zumindest von Teilbereichen von Ästen der zu schneidenden Pflanze 16a erfolgen sollte oder ein Schnitt automatisch erfolgt. Ein Bediener kann vorteilhaft das ausgegebene Ergebnis der Auswertung überprüfen und/oder überarbeiten. Bevorzugt wird in zumindest einem Verfahrensschritt eine Datums- und/oder Zeitinformation zu einer Klassifizierung zumindest von Teilbereichen von Ästen von der Recheneinheit berücksichtigt, insbesondere um eine Plausibilitätsprüfung durchführen zu können, inwieweit eine erfolgte Klassifizierung, insbesondere in Abhängigkeit von einer Jahreszeit, zutreffend sein kann.
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Vorzugsweise wird in zumindest einem Verfahrensschritt 22a ein Lichteinfall in die zu schneidende Pflanze 16a, insbesondere in eine Baumkrone 24a (vgl. 1) des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, von der Recheneinheit 20a zu einer Schnittvorgabe berücksichtigt. Bevorzugt wird in zumindest einem, insbesondere demselben, Verfahrensschritt 22a eine Durchlüftung der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere eine Durchlüftung in der Baumkrone 24a des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, von der Recheneinheit 20a zu einer Schnittvorgabe berücksichtigt. Vorzugsweise wird in zumindest einem, insbesondere demselben, Verfahrensschritt 22a eine Ausrichtung von Ästen der zu schneidenden Pflanze 16a von der Recheneinheit 20a zu einer Schnittvorgabe berücksichtigt. Vorzugsweise wird in zumindest einem, insbesondere demselben, Verfahrensschritt 22a eine Statik und/oder ein Dachwinkel 26a (vgl. 1) der zu schneidende Pflanze 16a, insbesondere der Baumkrone 24a des zu schneidenden Obst- oder Fruchtbaums, von der Recheneinheit 20a zu einer Schnittvorgabe berücksichtigt.
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Vorzugsweise wird, insbesondere im erfassten Abbild 14a, eine Länge, insbesondere entlang einer quer zu einer Hauptachse der zu schneidenden Pflanze 16a, insbesondere des Obst- oder Fruchtbaums, verlaufenden Richtung, zu einer Bewertung eines Lichteinfalls in die Baumkrone 24a von der Recheneinheit 20a ausgewertet. Bevorzugt wird, insbesondere im erfassten Abbild 14a, eine Überdeckung von Ästen zu einer Bewertung eines Lichteinfalls in die Baumkrone 24a von der Recheneinheit 20a ausgewertet. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine Bewertung eines Lichteinfalls anhand einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Kenngröße, insbesondere im Abbild 14a, ausgewertet wird, wie beispielsweise ein Kontrast zwischen hellen und dunklen Bereichen im Abbild 14a, eine Anordnung von Ästen im Abbild 14a o. dgl. Wird beispielsweise ein Lichteinfall in die Baumkrone 24a von der Recheneinheit 20a als zu gering bewertet, kann trotz Klassifizierung als Fruchtast, insbesondere bei nach innen wachsenden oder sich kreuzenden Ästen oder zu lang gewordenen Fruchtästen, die über Leitäste hinauswachsen, eine Schnittvorgabe erfolgen, um ausreichenden Lichteinfall in die Baumkrone 24a zu ermöglichen.
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Vorzugsweise wird, insbesondere im erfassten Abbild 14a, ein Abstand von Ästen der zu schneidenden Pflanze 16a relativ zueinander, insbesondere betrachtet entlang der Hauptachse, zu einer Bewertung einer Durchlüftung in der Baumkrone 24a von der Recheneinheit 20a ausgewertet. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine Bewertung einer Durchlüftung in der Baumkrone 24a anhand einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Kenngröße, insbesondere im Abbild 14a, ausgewertet wird, wie beispielsweise eine Überlappung von Ästen o. dgl. Wird beispielsweise eine Durchlüftung der Baumkrone 24a von der Recheneinheit 20a als zu gering bewertet, kann trotz Klassifizierung als Fruchtast eine Schnittvorgabe erfolgen, um eine ausreichende Durchlüftung der Baumkrone 24a zu erhalten.
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Vorzugsweise wird von der Recheneinheit 20a, insbesondere im erfassten Abbild 14a der zu schneidenden Pflanze 16a, eine Ausrichtung von Ästen und/oder Trieben auf einer Oberseite von Leitästen ausgewertet, die zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Hauptachse verläuft, oder eine Ausrichtung von Ästen und/oder Trieben auf einer Oberseite von Leitästen, die in Richtung eines Stamms der Pflanze 16a verläuft oder die zumindest im Wesentlichen parallel zur Hauptachse verläuft. Sollte eine Ausrichtung von Ästen und/oder Trieben auf einer Oberseite von Leitästen von der Recheneinheit 20a in eine der oben genannten Richtung bewertet werden, wird vorzugsweise eine Schnittvorgabe generiert, die zu einer Ausgabe eines elektronischen Bedienbefehls an die Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a führt und/oder zu einer Ausgabe eines Schnitthinweises mittels der Ausgabeeinheit 32a führt.
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Bevorzugt wird, insbesondere im erfassten Abbild 14a, eine Anzahl an Fruchtspießen und/oder eine Querschnittserstreckung von Ästen der zu schneidenden Pflanze 16a zu einer Bewertung einer Statik in der Baumkrone 24a von der Recheneinheit 20a ausgewertet. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine Bewertung einer Statik in der Baumkrone 24a anhand einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Kenngröße, insbesondere im Abbild 14a, ausgewertet wird. Vorzugsweise wird, insbesondere im erfassten Abbild 14a, ein Dachwinkel 26a der Baumkrone 24a von der Recheneinheit 20a ausgewertet, insbesondere infolge eines elektronischen Erfassens einer Kontur der Baumkrone 24a im Abbild 14a und einer Erfassung eines sich daraus ergebenden Dachwinkels 26a der Baumkrone 24a. Vorzugsweise wird ein Dachwinkel von weniger als 170°, bevorzugt von weniger als 150°, besonders bevorzugt von weniger als 130° angestrebt. Ganz besonders bevorzugt wird ein Dachwinkel mit einem Wert aus einem Wertebereich von 115° bis 125° angestrebt. Bevorzugt erfolgt bei einer Über- oder Unterschreitung des angestrebten Dachwinkels 26a eine Schnittvorgabe, die zu einer Ausgabe eines elektronischen Bedienbefehls an die Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a führt und/oder zu einer Ausgabe eines Schnitthinweises mittels der Ausgabeeinheit 32a führt. Bevorzugt erfolgt in zumindest einem Verfahrensschnitt 28a in Abhängigkeit von der Schnittvorgabe von der Recheneinheit 20a eine optische und/oder akustische Ausgabe eines Schnitthinweises mittels der Ausgabeeinheit 32a, insbesondere bei einer Ausgestaltung der Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a als handgehaltene und handgeführte Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a. Alternativ oder zusätzlich wird in zumindest einem, insbesondere demselben, Verfahrensschnitt 28a in Abhängigkeit von der Schnittvorgabe von der Recheneinheit 20a ein Bedienbefehl an die Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a ausgegeben, wobei eine Position der Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a relativ zu der zu schneidenden Pflanze ausgewertet wird und ein Schnitt automatisch erfolgt. Vorzugsweise umfasst die Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a eine Positionsbestimmungseinheit 46a zu einer Bestimmung einer globalen oder räumlichen Position der Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a relativ zu der zu schneidenden Pflanze 16a (vgl. 1). Die Positionsbestimmungseinheit 46a kann beispielsweise als eine GPS-Einheit ausgebildet sein, als eine Kombination aus einer GPS-Einheit und einer Mobilfunkeinheit, als eine Kombination aus einer GPS-Einheit und einer Bluetooth- und/oder WLAN-Einheit o. dgl. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Positionsbestimmungseinheit 46a zumindest ein Markerelement (hier nicht näher dargestellt), wie beispielsweise eine Lichtquelle, insbesondere eine LED o. dgl., aufweist, wobei eine Position des Markerelements im erfassten Abbild 14a von der Recheneinheit 20a zu einer Bestimmung einer Position ausgewertet wird. Andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen zu einer Bestimmung einer Position der Pflanzenbearbeitungsmaschine 30a relativ zu der zu schneidenden Pflanze 16a sind ebenfalls denkbar. Das Verfahren 10a ist nicht auf die oben genannten Verfahrensschritte beschränkt. Ein Aufführen der Verfahrensschritte des Verfahrens 10a stellt vorzugsweise keine zwingende Reihenfolge der Verfahrensschritte des Verfahrens 10a dar.
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In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 nachgestellt. In dem Ausführungsbeispiel der 3 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.
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3 zeigt ein alternatives Pflanzenbearbeitungssystem 34b mit zumindest einer Pflanzenbearbeitungsmaschine 30b, mit zumindest einer, insbesondere optischen, Erfassungseinheit 36b, insbesondere einer Kamera, und mit zumindest einer Recheneinheit 20b zu einer Durchführung eines Verfahrens (hier darf auf die Beschreibung der 2 verwiesen werden) zu einer automatischen Durchführung eines Pflanzenschnitts, insbesondere eines Baumschnitts, und/oder zu einer Unterstützung eines Bedieners bei einem Pflanzenschnitt, insbesondere eines Baumschnitts. Das Pflanzenbearbeitungssystem 34b ist zumindest im Wesentlichen analog zu dem in 1 dargestellten Pflanzenbearbeitungssystem 34a, so dass im Folgenden lediglich auf die Unterschiede der Ausführungsbeispiele eingegangen wird. Die Recheneinheit 20b und eine Ausgabeeinheit 32b des Pflanzenbearbeitungssystem 34b sind vorzugsweise an der Pflanzenbearbeitungsmaschine 30b angeordnet oder teilweise in diese integriert. Die Pflanzenbearbeitungsmaschine 30b des in 3 dargestellten Ausführungsbeispiels ist vorzugsweise als Hochentaster ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Pflanzenbearbeitungsmaschine 30b eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist. Die Ausgabeeinheit 32b ist vorzugsweise an einer Führungseinheit 48b, insbesondere einer Führungsstange, angeordnet. Die Pflanzenbearbeitungsmaschine 30b umfasst vorzugsweise zumindest eine Positionsbestimmungseinheit 46b. Vorzugsweise umfasst die Positionsbestimmungseinheit 46b zumindest ein Markerelement 50b, wie beispielsweise eine Lichtquelle, insbesondere eine LED o. dgl. Vorzugsweise wird eine Position des Markerelements 50b im erfassten Abbild (hier nicht näher dargestellt) von der Recheneinheit 20b zu einer Bestimmung einer Position ausgewertet. Andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen zu einer Bestimmung einer Position der Pflanzenbearbeitungsmaschine 30b relativ zu der zu schneidenden Pflanze 16b sind ebenfalls denkbar. Hinsichtlich weiterer Merkmale des Pflanzenbearbeitungssystems 34b und/oder des Verfahrens zu einer automatischen Durchführung eines Pflanzenschnitts, insbesondere eines Baumschnitts, und/oder zu einer Unterstützung eines Bedieners bei einem Pflanzenschnitt, insbesondere eines Baumschnitts, darf auf die Beschreibung der 1 und 2 verwiesen werden, die zumindest im Wesentlichen analog auf die in der 3 dargestellte Ausgestaltung des Pflanzenbearbeitungssystems 34b zu lesen ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2014135944 A2 [0001]
- US 2018/0035606 A1 [0001]
