ES2297611T3 - Dispositivo para tratar plantas de cultivo que crecen en tallos. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para tratar plantas de cultivo que crecen en tallos en un lecho de cultivo (1), siendo móviles entre sí el dispositivo y el lecho de cultivo, constando el dispositivo por lo menos de: primeros medios de formación de imágenes para seleccionar una planta de cultivo en función de características predeterminadas de plantas de cultivo; medios de agarre (14), que pueden colocarse en engranaje con la planta de cultivo seleccionada en función de señales generadas por los primeros medios de formación de imágenes; y medios de separación (28) para separar la planta de cultivo seleccionada (2a) del lecho de cultivo, caracterizado por el hecho de que el dispositivo consta además de - segundos medios de formación de imágenes (22) para determinar la orientación actual de los medios de separación con respecto al tallo de la planta de cultivo seleccionada; y - medios de manipulación (18) para posicionar los medios de separación en una posición de separación con respecto al tallo de la planta de cultivo seleccionada en función de señales generadas por los segundos medios de formación de imágenes.
Description
Dispositivo para tratar plantas de cultivo que
crecen en tallos.
El invento hace referencia a un dispositivo para
tratar plantas de cultivo que crecen en tallos en un lecho de
cultivo, siendo móviles entre sí el dispositivo y el lecho de
cultivo, constando el dispositivo por lo menos de primeros medios
de formación de imágenes para seleccionar una planta de cultivo en
función de características predeterminadas de plantas de cultivo;
medios de agarre que pueden colocarse en engranaje con la planta de
cultivo seleccionada en función de señales generadas por los
primeros medios de formación de imágenes; y medios de separación
para separar la planta de cultivo seleccionada del lecho de
cultivo.
Dicho dispositivo para cosechar setas se conoce
gracias a la patente
EP-A-741961.
Debería señalarse que el término "lecho de
cultivo" tal y como se usa en esta solicitud de patente debe
entenderse como: cualquier tipo de superficie en la que pueden
plantarse plantas de cultivo, por ejemplo el suelo de un
invernadero, macetas, mesas de cultivo, etc.
Además hay que señalar que el término "planta
de cultivo" tal y como se usa en esta solicitud de patente debe
entenderse que incluye todas las plantas de cultivo o productos de
plantas que crecen en tallos, como por ejemplo: flores, por ejemplo
crisantemos o rosas, pero también hojas, ramas, verduras, como
tomates, pepinos, pimientos, berenjenas, coles de Bruselas, judías
verdes, etc.
Además se señala que el término "tratar"
tal y como se usa en esta solicitud de patente debe entenderse que
incluye todas las operaciones que deben llevarse a cabo en una
planta de cultivo, como por ejemplo: podar, cortar, recoger,
recolectar.
El tratamiento o manipulación totalmente
automatizados de plantas de cultivo es una técnica que está
avanzando en la actualidad en la industria de la horticultura,
teniendo como objetivo dicha técnica automatizar determinadas
operaciones, por una parte porque los trabajadores consideran este
trabajo monótono y pesado desde el punto de vista ergonómico y, por
otra parte, para lograr cierta uniformidad por lo que se refiere a
las condiciones de funcionamiento, en vista de la naturaleza
repetitiva de las operaciones, y de este modo conseguir una calidad
garantizada que sea constante a lo largo del tiempo para evitar
daños en las plantas de cultivo y las pérdidas resultantes.
Un dispositivo como el mencionado anteriormente
en la introducción es muy funcional siempre y cuando la planta de
cultivo a tratar se presente en el dispositivo de forma separada y
de un modo aislado. Si las plantas de cultivo están colocadas a
poca distancia entre sí en un lecho de cultivo, será más difícil
usar el dispositivo mencionado en la introducción, por una parte
porque la selección de una planta de cultivo a tratar que está
rodeada por otras plantas de cultivo puede tener lugar de un modo
menos eficaz debido a la mayor densidad de plantas de cultivo.
Además, debido a que la planta de cultivo
seleccionada está rodeada por otras plantas de cultivo en el lecho
de cultivo, es más difícil que los medios de separación se aproximen
a la misma, lo que por una parte puede dar lugar a un daño
innecesario de las plantas de cultivo y a la pérdida de plantas de
cultivo pero que, además, hace que sea más difícil que el
dispositivo lleve a cabo la operación de cosecha de un modo eficaz.
Todo esto inevitablemente dará lugar a un daño de las plantas de
cultivo y de este modo a pérdidas innecesarias.
El objeto del invento es obviar los
inconvenientes mencionados anteriormente y proporcionar un
dispositivo para tratar plantas de cultivo que crecen en tallos en
un lecho de cultivo, pudiéndose extraer del lecho de cultivo una
planta de cultivo a tratar de un modo rápido y eficaz sin dañar o
alterar de cualquier otra manera las plantas de cultivo
adyacentes.
De acuerdo con el invento, el dispositivo consta
además de segundos medios de formación de imágenes para determinar
la orientación actual de los medios de separación con respecto al
tallo de la planta de cultivo seleccionada; medios de manipulación
para posicionar los medios de separación en una posición de
separación con respecto al tallo de la planta de cultivo
seleccionada en función de las señales generadas por los segundos
medios de formación de imágenes.
Esto permite una cosecha más precisa pero
especialmente más rápida de plantas de cultivo que normalmente son
difíciles de cosechar debido a su posición en el lecho de cultivo,
por ejemplo porque hojas, otras plantas de cultivo y similares
hacen imposible una aproximación directa por parte de los medios de
separación.
De un modo más específico, los medios de
manipulación están dispuestos para mover los medios de separación
desde una posición inicial, en una dirección sustancialmente
paralela al tallo de la planta de cultivo seleccionada, hasta la
posición de separación en función de las señales generadas por los
segundos medios de formación de imágenes. Esto evita que los
segundos medios de formación de imágenes pierdan la pista de la
planta de cultivo seleccionada originalmente mientras se están
llevando a cabo las operaciones de trabajo y los medios de
separación se están moviendo hasta la posición de separación, lo
que puede provocar que se cosechen las plantas de cultivo
equivocadas o que se dañen las plantas de cultivo.
Para permitir una rápida ejecución del proceso
de cosecha de cada planta de cultivo, dicha posición inicial está
situada cerca de la posición de engranaje de los medios de
agarre.
De acuerdo con una forma de realización
funcional, los medios de manipulación constan de un brazo alargado
con un extremo de brazo libre, en cuyo extremo de brazo libre del
brazo están montados por lo menos los medios de separación. El
extremo del brazo permite una manipulación eficaz de los medios de
separación hasta la posición de separación en un lecho de cultivo
muy denso, al que de este modo es difícil de acceder, evitando así
dañar las plantas de cultivo adyacentes.
En una primera forma de realización específica,
los medios de separación constan de una boquilla que puede ser
dirigida hacia el tallo de la planta de cultivo seleccionada,
estando conectada dicha boquilla a una línea de alimentación para
un medio bajo presión. La separación (corte) del tallo de la planta
de cultivo seleccionada mediante un medio bajo presión, por ejemplo
agua o aire comprimido, puede tener lugar de un modo rápido y
eficaz con daño mínimo a la planta de cultivo y las plantas de
cultivo adyacentes. Además, debido a la ausencia de cualquier
contacto físico entre los medios de separación y las plantas de
cultivo, no se producirá ninguna transferencia infecciosa de
contaminaciones, hongos y/o gérmenes, de tal modo que se garantizan
una calidad y rendimiento no disminuidos.
Un dispositivo compacto con dimensiones
constructivas mínimas está caracterizado por el hecho de que la
línea de alimentación para el medio bajo presión se extiende en
paralelo al brazo, y por el hecho de que la línea de alimentación
para el medio bajo presión está alojada en el brazo. Esto permite
una sencilla manipulación del brazo en el lecho de cultivo sin el
riesgo de dañar las plantas de cultivo, de tal modo que también se
limita la pérdida de plantas de cultivo.
En una segunda forma de realización específica
del brazo, los medios de separación constan de una cuchilla de
corte que puede moverse para entrar en contacto con el tallo de la
planta de cultivo seleccionada.
En ambas formas de realización, los medios de
separación pueden constar de un elemento de protección que debe
posicionarse alrededor del tallo en una posición de separación,
funcionando dicho elemento de protección como una protección
adicional para las plantas de cultivo adyacentes o como una
superficie de detención para la cuchilla de corte.
El elemento de protección puede estar conectado
de forma pivotante al brazo, de tal modo que las dimensiones
espaciales serán mínimas durante el movimiento del brazo a través
del lecho de cultivo para evitar dañar las plantas de cultivo.
En otra forma de realización funcional, los
segundos medios de formación de imágenes constan de un sensor
óptico montado en el extremo libre del brazo, de tal modo que puede
obtenerse una imagen local precisa en el lecho de cultivo de un
modo sencillo para permitir una operación eficaz del
dispositivo.
De un modo más específico, el sensor óptico
consta de por lo menos un elemento de sensor, dos o más elementos
de sensor en otra forma de realización, dirigidos hacia un punto
común, permitiendo una determinación rápida y precisa de la
orientación correcta, por ejemplo, del tallo de la planta de cultivo
a tratar. El brazo sigue al tallo de la planta de cultivo en
función de la información generada por el sensor, usándose la
información para accionar los medios de manipulación. La ruta a
seguir a lo largo del tallo por parte del brazo se analiza de un
modo de puesta en práctica de software.
En una forma de realización funcional, el brazo
está configurado como un endoscopio. En otra forma de realización
funcional, el brazo está dotado de una cámara miniatura.
Puesto que, por lo general, un gran número de
plantas de cultivo están colocadas a poca distancia entre sí en un
lecho de cultivo, la cantidad de luz natural en el lecho de cultivo
a menudo es limitada. Para obtener una correcta visualización del
tallo y de la posición de separación, el brazo puede estar provisto
de por lo menos una fuente de luz cerca de su extremo de brazo
libre, por ejemplo una guía de luz o un elemento LED o una fuente de
láser.
De un modo más específico, dicha por lo menos
una fuente de luz está dispuesta para proporcionar un rayo de luz
que incide en un ángulo con respecto al tallo de la planta de
cultivo seleccionada, proporcionando además los segundos medios de
formación de imágenes señales en función de la línea de intersección
entre el rayo de luz incidente y el tallo, siendo las señales una
medida de la distancia en dirección horizontal entre el brazo y el
tallo.
A continuación, el invento se explica con más
detalle por medio de un dibujo, en el que:
La figura 1 es una vista de un dispositivo de
acuerdo con el invento;
Las figuras de la 2 a la 5 son vistas parciales
del dispositivo mostrado en la figura 1;
Las figuras 6 y 7 muestran otra forma de
realización de un dispositivo de acuerdo con el invento.
La figura 1 muestra una forma de realización de
un dispositivo de acuerdo con el invento. El dispositivo para
cosechar 10 está compuesto por una construcción espacial de un
armazón 11 que, en esta forma de realización, está instalado de
forma permanente en una superficie 12. El dispositivo 10 de acuerdo
con el invento coopera con un lecho de cultivo 1 en el que crecen
un gran número de plantas de cultivo colocadas a poca distancia
entre sí, mostrándose las plantas de cultivo de un modo estilizado
indicado como 2 en la figura 1. El lecho de cultivo 1 tiene forma
alargada y está colocado, por ejemplo, sobre un sistema de raíles (o
cinta transportadora) 3 instalado en la superficie de soporte 12
de, por ejemplo, un espacio o nave de cultivo (invernadero). El
lecho de cultivo 1 se mueve lentamente por el sistema de raíles y es
presentado al dispositivo para cosechar 10 de acuerdo con el
invento.
En otra forma de realización, el lecho de
cultivo 1 puede estar presente de forma inmóvil en la superficie de
soporte del espacio o nave de cultivo (invernadero), mientras que el
dispositivo 10 es móvil con respecto al lecho de cultivo 1.
El dispositivo 10 consta de primeros medios de
formación de imágenes (no mostrados) que seleccionan un planta de
cultivo específica en función de características predeterminadas de
plantas de cultivo con el fin de llevar a cabo la operación de
cosecha de la misma.
A continuación, el dispositivo debe agarrar la
planta de cultivo que ha sido seleccionada de este modo, lo cual es
realizado por medios de agarre 14 específicos montados en un
elemento de soporte 16 en esta forma de realización, formando parte
el elemento de soporte 16 de primeros medios de manipulación 13, por
ejemplo un brazo de robot. Accionando el brazo de robot 13 y en
particular la unidad de conexión 17 entre el brazo de robot 13 y
los medios de agarre 14 por medio de la primera unidad de control
13a en función de señales de control generadas por los primeros
medios de formación de imágenes, los medios de agarre 14 pueden
moverse hasta una posición más cerca de la planta de cultivo
seleccionada, en la que los medios de agarre engranan la planta de
cultivo en una primera posición de engranaje.
De acuerdo con el invento, el dispositivo 10
consta de segundos medios de formación de imágenes (no mostrados en
la figura 1). Estos segundos medios de formación de imágenes hacen
posible determinar la orientación presente de los medios de
separación con respecto al tallo de la planta de cultivo
seleccionada 2a. Los medios de separación para separar la planta de
cultivo seleccionada 2a del lecho de cultivo están montados en el
extremo libre 19a del brazo 19 (ver figura 2), estando montado el
brazo alargado 19 en medios de manipulación 18 por medio de una
unidad de conexión 21, estando configurados dichos medios de
manipulación también como un brazo de robot en esta forma de
realización. El brazo de robot 18 es accionado por medio de la
unidad de control 18a en función de señales generadas por los
segundos medios de formación de imágenes. El brazo de robot 18 está
dispuesto para colocar los medios de separación montados en el brazo
alargado 19 en una posición de separación con respecto al tallo de
la planta de cultivo seleccionada en función de las señales
mencionadas anteriormente.
Puesto que el brazo de robot 18 y el brazo de
soporte 19 están dispuestos encima del lecho de cultivo 1 que se
mueve con respecto al armazón 11, la aproximación a la planta de
cultivo seleccionada 2a se realiza desde arriba más que desde un
lado. En este último caso, las plantas de cultivo colocadas a poca
distancia entre sí harán que manipular los medios de separación sea
difícil si no totalmente imposible. Aproximándose al lecho de
cultivo 1 desde arriba, incluso es posible aproximarse a una planta
de cultivo seleccionada 2a que está rodeada por un gran número de
plantas de cultivo sin dificultad.
También es posible aproximarse a la planta de
cultivo a tratar desde un lado, en cuyo caso el tallo es seguido de
forma local.
Con ese fin, los medios de separación también
están montados en un brazo alargado 19 que se baja hasta el lecho
de cultivo 2 desde arriba. Para poder mover los medios de separación
hasta una posición de separación en la parte inferior del lecho de
cultivo por medio del brazo de robot 18 y posicionarlo con respecto
al tallo de la planta de cultivo 2a a separar, los medios de
manipulación 18 (el brazo de robot 18) están dispuestos para mover
los medios de separación desde una posición inicial en la parte
superior del lecho de cultivo en una dirección sustancialmente
paralela al tallo de la planta de cultivo seleccionada 2a en función
de las señales generadas por los segundos medios de formación de
imágenes.
Para lograr un control preciso del dispositivo
10, dicha posición inicial está situada cerca de la posición de
engranaje en la que los medios de agarre 14 engranan la planta de
cultivo seleccionada 2a. Por lo general, dicha posición inicial (y
la posición de engranaje) están posicionadas directamente debajo del
capullo de la planta de cultivo en aquellos casos en los que la
planta de cultivo es una flor. Por otra parte, la posición inicial
o posición de engranaje también puede situarse directamente debajo o
cerca de la axila de una rama lateral de la planta de cultivo a
tratar en aquellos casos en los que la planta de cultivo es una
fruta, por ejemplo, un pepino, un calabacín o un ramo de
tomates.
Las figuras 2, 3 y 4 son vistas parciales del
dispositivo mostrado en la figura 1. La figura 2 muestra el brazo
alargado 19, que está conectado a la unidad de conexión 21 de los
medios de manipulación 18 (el brazo de robot 18) con un extremo 19b
y que está provisto de los medios de separación 28 en su otro
extremo libre 19a, estando montados los medios de separación en el
extremo de brazo libre 19a del brazo 19. En esta forma de
realización, los medios de separación 28 constan de una boquilla 28
para proporcionar un chorro pulsante 28' de un medio bajo presión,
que puede dirigirse hacia el tallo 2a de la planta de cultivo
seleccionada y que está conectada a la línea de alimentación 29
para un medio bajo presión.
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La línea de alimentación 29 para un medio bajo
presión, por ejemplo aire comprimido o agua, puede pasarse
fácilmente a través del brazo alargado 19 en la dirección de la
unidad de conexión 21 (ver las figuras 1 y 3), donde la línea de
alimentación 29 para el medio bajo presión puede conectarse, de un
modo conocido en sí mismo, a una fuente de alimentación para el
medio bajo presión, por ejemplo un generador de aire comprimido. La
línea de alimentación 29 a la boquilla 28 no se muestra en la
figuras 2 y 3 para una fácil referencia, pero se muestra en la
figura 4.
Los segundos medios de formación de imágenes 22
para determinar la orientación actual de los medios de separación
28 con respecto al tallo 2a de la planta de cultivo seleccionada
también están alojados en el extremo libre 19a del brazo alargado
19, que consta de un sensor óptico 22 conectado a una línea de
señales adecuada que está guiada a través del brazo alargado 19 (de
un modo que tampoco se muestra) en la dirección de los medios de
manipulación 18, para transmitir señales de imágenes a la unidad de
control 18a.
Para lograr una determinación mejorada de la
posición de los medios de separación 28 con respecto al tallo 2a,
el sensor óptico 22 puede constar de varios elementos de sensor que
pueden estar dirigidos hacia un punto común. Esto hace posible
determinar la posición exacta del tallo 2a con una simple
manipulación del brazo alargado 19 alrededor de su eje
longitudinal. Si la imagen de posición del tallo 2a se pierde
temporalmente durante el movimiento del brazo alargado 19 en una
dirección sustancialmente paralela al tallo, el sensor de imágenes
de 22 podrá reorientarse con respecto al tallo 2a de este modo.
Una vez que los medios de manipulación 18 han
movido el brazo alargado 19, en particular los medios de separación
28, hasta una posición de separación deseada, el tallo 2a debe ser
atravesado por los medios de separación 28. Esto puede realizarse,
por ejemplo, por medio de una cuchilla de corte que se pone en
contacto con el tallo 2a. Sin embargo, un inconveniente de esta
forma de realización es el hecho de que las posibles contaminaciones
que quedan en la parte posterior de la cuchilla de corte pueden
infectar o afectar a las siguientes plantas de cultivo 2 a separar,
lo que puede dar como resultado una pérdida de calidad de toda la
planta de cultivo o la pérdida total de la planta de cultivo.
Una separación sin contacto del tallo 2a puede
producirse por medio de una boquilla 28, a través de la cual puede
guiarse un medio bajo presión, por ejemplo agua o aire comprimido.
Para evitar que el chorro 28' del medio bajo presión que existe en
la boquilla 28 dañe las plantas de cultivo directamente junto a o
detrás de la planta de cultivo en cuestión, de acuerdo con el
invento hay disponible un elemento de protección 23 que forma parte
de los medios de separación, estando conectado dicho elemento de
protección al extremo libre 19a del brazo alargado 19 por medio de
un punto pivotante 23a.
Como se muestra claramente en la figura 2, el
elemento de protección 23 puede moverse desde una posición hasta
otra posición. En esta última posición, el elemento de protección 23
se extiende alrededor del tallo 2a de la planta de cultivo
seleccionada, como resultado de lo cual, los tallos que rodean las
plantas de cultivo que no han sido seleccionadas son protegidos con
respecto a la boquilla 28.
En caso de que los medios de separación no
consten de una boquilla para un medio bajo presión pero utilicen
una cuchilla de corte, el elemento de protección 23 puede funcionar
como una superficie de detención o un yunque para la cuchilla de
corte.
El elemento de protección 23 que está conectado
al brazo 19 de manera pivotante puede ser manipulado entre las dos
posiciones por medio de un brazo de conexión 20, que se extiende en
paralelo al brazo alargado 19. Con ese fin, el elemento de
protección 23 está conectado de manera pivotante al extremo inferior
20a del brazo de conexión 20. A su vez, el brazo de conexión 20
está conectado, con el otro extremo 20b del mismo, a medios de
operación 25a-25b-26, que están
montados en una placa de soporte 24, formando parte a su vez dicha
placa de soporte 24 de la unidad de conexión 21.
Los números 25a-25b indican un
elemento de extensión 25a y un brazo de extensión 25b, estando
conectado dicho brazo de extensión 25 a una placa basculante 26 con
un extremo. La placa basculante 26 a su vez está conectada al
extremo superior 20b del brazo de conexión 20 por medio del punto
pivotante 27. El movimiento de extensión del brazo de extensión 25b
hace que la placa basculante 26 se mueva hasta la posición indicada
con 26a, en cuya posición el brazo basculante
26-26' pivota alrededor del punto pivotante 27. El
movimiento pivotante de la placa basculante 26 hasta la posición
indicada con 26' da como resultado una rotación/un movimiento del
brazo de conexión 20, lo que hace que el elemento de protección
indicado por el número 23 en la figuras 2 y 3 se mueva hasta la
posición indicada con 23'.
De este modo 2a, los medios de separación 28
pueden atravesar los tallos 2a en la posición de separación tal y
como determinan los medios de formación de imágenes 22, sin causar
daño a los tallos que rodean las plantas de cultivo que no han sido
seleccionadas. Puesto que la planta de cultivo seleccionada está
sostenida por los medios de agarre 14, la planta de cultivo 2a que
ha sido apartada del lecho de cultivo 1 de este modo puede ser
sacada del lecho de cultivo y ser extraída del dispositivo 10 para
un procesamiento adicional.
Preferiblemente, para lograr una orientación
precisa con respecto a la planta de cultivo se usa un endoscopio.
El endoscopio está montado en el brazo hueco 19 por motivos de
protección.
La figura 4 muestra otra forma de realización
del elemento de protección 23, que está provisto de un manguito 23'
proporcionado de forma deslizable alrededor del brazo 19. Una vez
que el brazo 19 se encuentra en la posición de separación y la
planta de cultivo seleccionada 2a debe ser separada del lecho de
cultivo 10, el manguito 23' se mueve hacia abajo para que el
manguito 23' proteja el elemento generador de imágenes 22 (el
endoscopio, el sensor de luz o la cámara miniatura). Dicha
protección sirve para proteger el elemento generador de imágenes
contra la vaporización que se emite en el momento en que la boquilla
28 se activa y un chorro pulsante del medio bajo presión (agua) es
dirigido hacia el tallo 2a a separar.
Puesto que el manguito 23' protege el elemento
generador de imágenes 22, se evita que el elemento generador de
imágenes 22 entre en contacto con humedad, lo que interferiría con
la formación de imágenes por parte del dispositivo.
Cuando el manguito 23' se mueve hacia abajo, el
elemento de protección 23 se mueve hacia abajo simultáneamente con
éste, haciendo que el elemento de protección 23 interrumpa el chorro
pulsante 28' que sale de la boquilla 28, evitando de este modo que
se dañen los tallos adyacentes.
La figura 5 muestra otra forma de realización
del dispositivo de acuerdo con el invento. La forma de realización
de la figura 5 consta de por lo menos una fuente de luz 30
adicional, que sirve para iluminar la zona alrededor del extremo
libre 19a del brazo 19 para beneficiar a los segundos medios de
formación de imágenes 22. De un modo más específico, dicha por lo
menos una fuente de luz 30 está dispuesta para proporcionar un rayo
de luz 31 que incide en un ángulo con respecto al tallo 2a de la
planta de cultivo seleccionada. El rayo de luz 31 que incide en un
ángulo con respecto al tallo crea una línea de corte curvada 32 en
el emplazamiento de los segundos medios de formación de imágenes
22. Los segundos medios de formación de imágenes 22 están dispuestos
para detectar la línea de corte curvada 32, siendo capaces de
proporcionar señales en función de la forma de la línea de corte
curvada 32, siendo dichas señales una medida de la distancia entre
el extremo libre del brazo 19 y el tallo 2a.
Este principio también se conoce con el nombre
de relación triangular de láser, que hace que el dispositivo de
acuerdo con el invento sea muy eficaz por lo que se refiere a
orientar y posicionar el extremo libre 19a con respecto a la
posición de separación en el tallo 2a mediante los medios de
separación 28.
Se entenderá que el dispositivo de acuerdo con
el invento hace posible separar plantas de cultivo seleccionadas
del lecho de cultivo de un modo muy rápido y eficaz sin tocar o
dañar las plantas de cultivo adyacentes que no han sido
seleccionadas, siendo posible aproximarse a la planta de cultivo
seleccionada de un modo muy eficaz siguiendo el tallo de la planta
de cultivo seleccionada usando formación de imágenes y técnicas de
posicionamiento hasta la posición de separación en la que el tallo
debe ser separado. El dispositivo puede utilizarse muy bien en
particular para tratar plantas de cultivo que están a poca distancia
entre sí en un lecho de cultivo y a las que tan sólo puede
aproximarse a lo largo del lado superior o el lado longitudinal o la
orientación longitudinal.
Las figuras 6 y 7 muestran otras formas de
realización de un dispositivo de acuerdo con el invento. Las piezas
en la figuras 6 y 7 que corresponden a piezas usadas en las formas
de realización mostradas en la figuras 1 y 5 se indican con los
mismos números añadiendo un apóstrofe '.
La figura 6 muestra una forma de realización
distinta a la forma de realización mostrada en la figura 1, en la
que el armazón 11 del dispositivo de acuerdo con el invento se
extiende a lo largo del lecho de cultivo 1 y el sistema de raíles o
la cinta transportadora 3 a cada lado del mismo. En esta forma de
realización, el armazón 11' tiene un lado, es decir, se extiende a
un lado del lecho de cultivo 1' y el sistema de raíles (cinta
transportadora) 3'.
Esto permite una disposición más flexible del
dispositivo de acuerdo con el invento, en particular porque la
construcción del armazón 11' no interfiere con el diseño del
invernadero en el que el dispositivo de acuerdo con el invento se
instala cuando se utiliza esta construcción.
Resulta posible, por ejemplo, construir el
sistema de raíles 3' de tal modo que una sección del lecho de
cultivo 1' que se mueve por encima del sistema de raíles 3' pueda
moverse hacia y desde la posición de trabajo junto al dispositivo de
acuerdo con el invento.
El armazón 11' consta de dos servo guías 11a' y
11b', por encima de las cuales los medios de manipulación 13' y los
medios de formación de imágenes 18', respectivamente, se mueven a lo
largo del armazón 11' mediante medios de accionamiento adecuados
(no mostrados). Los medios de manipulación 13', así como los medios
de formación de imágenes 18', pueden moverse a lo largo del armazón
11' por encima de las servo guías 11a' y 11b', respectivamente,
pero también están provistos de servo guías 40' y 41' adicionales,
respectivamente.
De forma análoga a la forma de realización
mostrada en la figura 1, los medios de manipulación 13' están
provistos de un brazo 16' en el que están montados medios de agarre
14' específicos. El brazo 16' con los medios de agarre 14' puede
moverse en dirección vertical hacia arriba y hacia abajo con
respecto a la servo guía 14', de tal modo que toda la construcción
de los medios de manipulación 13' permite posicionar los medios de
agarre 14' en un espacio X-Y-Z.
Una construcción similar se usa con los medios
de formación de imágenes 50, que del mismo modo pueden posicionarse
en un espacio X-Y-Z por medio de
servo guías adecuadas.
Como muestra la figura 7, los medios de
separación 28' usan segundos medios de formación de imágenes 22' que
determinan la posición de separación apropiada en el tallo 2a' de
la planta de cultivo a tratar. Puesto que la luz incidente no puede
penetrar fácilmente el lecho de cultivo debido al follaje en un
lecho de cultivo 1 densamente compactado, se proporcionan medios de
iluminación 30' adicionales que, para permitir que los segundos
medios de formación de imágenes 22' determinen la posición de
separación, exponen el tallo 2a' a una luz 31' de un modo que
corresponde al método de iluminación tal y como se describe con
referencia a la forma de realización de la figura 5.
Mientras que los medios de separación de la
figura 4 están configurados como una boquilla 28 para proporcionar
un chorro pulsante de un medio bajo presión (agua) en la dirección
del tallo 2a a separar, la forma de realización de la figura 7 usa
medios de corte 28' compuestos por dos elementos de cuchillo que
deben posicionarse a cada lado del tallo 2a', pudiéndose mover
dichos elementos de cuchillo uno hacia el otro para cortar el tallo
2a' en una posición de separación.
Los medios de separación 28' de esta forma de
realización pueden colocarse en una primera posición, en la que
cortan el tallo 2a' en una posición de separación, y en una segunda
posición, en la que los medios de separación se alejan del tallo
2a' en la posición indicada con 28'' en la figura 7. En esta última
posición que se extiende hacia arriba, los medios de separación, y
más en particular el brazo alargado 19', pueden moverse fácilmente
hasta una posición en el lecho de cultivo 1 compacto, tras lo cual
los segundos medios de formación de imágenes 22', ayudados por la
iluminación adicional 30', pueden determinar la posición de
separación exacta a lo largo del tallo 2a'.
Una vez que se ha determinado la posición de
separación, los medios de separación 28 pueden moverse desde su
posición hacia arriba (colapsada) 28'' hacia el tallo 2a', de tal
modo que los dos elementos de cuchillo de los medios de separación
28' se posicionan a cada lado del tallo 2a'.
Después de ser separada por los medios de
separación 28', la planta de cultivo separada (cosechada) es
extraída del lecho de cultivo 1 de un modo similar al modo que se
ha descrito anteriormente, tras lo cual los medios de manipulación
13' mueven el brazo alargado 19' y los medios de separación 28'
hasta la siguiente planta de cultivo a tratar.
Claims (17)
1. Dispositivo para tratar plantas de cultivo
que crecen en tallos en un lecho de cultivo (1), siendo móviles
entre sí el dispositivo y el lecho de cultivo, constando el
dispositivo por lo menos de:
primeros medios de formación de imágenes para
seleccionar una planta de cultivo en función de características
predeterminadas de plantas de cultivo;
medios de agarre (14), que pueden colocarse en
engranaje con la planta de cultivo seleccionada en función de
señales generadas por los primeros medios de formación de imágenes;
y
medios de separación (28) para separar la planta
de cultivo seleccionada (2a) del lecho de cultivo,
caracterizado por el hecho de que el dispositivo consta
además de
- segundos medios de formación de imágenes (22)
para determinar la orientación actual de los medios de separación
con respecto al tallo de la planta de cultivo seleccionada; y
- medios de manipulación (18) para posicionar
los medios de separación en una posición de separación con respecto
al tallo de la planta de cultivo seleccionada en función de señales
generadas por los segundos medios de formación de imágenes.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que los medios de
manipulación (18) están dispuestos para mover los medios de
separación desde una posición inicial, en una dirección
sustancialmente paralela al tallo de la planta de cultivo
seleccionada, hasta una posición de separación en función de las
señales generadas por los segundos medios de formación de
imágenes.
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
2, caracterizado por el hecho de que dicha posición inicial
está situada cerca de una posición de engranaje de los medios de
agarre.
4. Dispositivo de acuerdo con una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que los medios de manipulación constan de un brazo alargado (19) con
un extremo de brazo libre (19a) en cuyo extremo de brazo libre del
brazo están montados por lo menos los medios de separación.
5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizado por el hecho de que los medios de separación
constan de una boquilla (28) que puede ser dirigida hacia el tallo
de la planta de cultivo seleccionada, estando la boquilla conectada
a una línea de alimentación (29) para un medio bajo presión.
6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
5, caracterizado por el hecho de que la línea de alimentación
(29) para el medio bajo presión se extiende en paralelo al
brazo.
7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
6, caracterizado por el hecho de que la línea de alimentación
(29) para el medio bajo presión está alojada en el brazo (19).
8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizado por el hecho de que los medios de separación
(28) constan de una cuchilla de corte que puede moverse para entrar
en contacto con el tallo de la planta de cultivo seleccionada.
9. Dispositivo de acuerdo con una o más
reivindicaciones de la 5 a la 8, caracterizado por el hecho
de que los medios de separación constan de un elemento de
protección (23) que debe posicionarse alrededor del tallo en una
posición de separación.
10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
8, caracterizado por el hecho de que el elemento de
protección (23) está conectado al brazo de manera pivotante.
11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
9, caracterizado por el hecho de que dicho elemento de
protección tiene forma de un manguito (23') que puede moverse
alrededor del brazo.
12. Dispositivo de acuerdo con una o más
reivindicaciones de la 4 a la 11, caracterizado por el hecho
de que los segundos medios de formación de imágenes constan de un
sensor (22) montado en el extremo libre del brazo.
13. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
12, caracterizado por el hecho de que el sensor óptico (22)
consta de por lo menos dos elementos de sensor dirigidos hacia un
punto común.
14. Dispositivo de acuerdo con una o más
reivindicaciones de la 4-13, caracterizado
por el hecho de que el brazo (19) está configurado como un
endoscopio.
\newpage
15. Dispositivo de acuerdo con una o más
reivindicaciones de la 4 a la 14, caracterizado por el hecho
de que el brazo está provisto de por lo menos una fuente de luz
(30) cerca de su extremo de brazo libre.
16. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
15, caracterizado por el hecho de que dicha por lo menos una
fuente de luz está dispuesta para proporcionar un rayo de luz (31)
que incide en un ángulo con respecto al tallo de la planta de
cultivo seleccionada, proporcionando los segundos medios de
formación de imágenes señales en función de la línea de
intersección entre el rayo de luz incidente y el tallo, siendo las
señales una medida de la distancia en dirección horizontal entre el
brazo y el tallo.
17. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
16, caracterizado por el hecho de que dicha por lo menos una
fuente de luz (30) es una fuente de láser.
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