ES2300420T3 - Sistema automatizado para la manipulacion de recipientes que contienen plantas. - Google Patents
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Abstract
Aparato adecuado para utilizarse en combinación con un recipiente (10) en donde crecen una o más plantas (12) y que tiene, asociado con el mismo, un dispositivo (14) para recibir una señal de información y responder de manera automática mediante la transmisión de una señal identificadora única, comprendiendo el aparato: a) un medio transportador (20) por el cual un recipiente es soportado para mover el recipiente, b) medios (44, 46, 60) para transmitir la señal de información, c) un medio para registrar la señal identificadora como una salida digital y d) un medio computador al cual se suministra la salida digital para el almacenamiento de los datos en un formato prescrito en una base de datos para su manipulación y comparación de los datos relacionados con el recipiente.
Description
Sistema automatizado para la manipulación de
recipientes que contienen plantas.
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Esta invención se refiere a la manipulación de
recipientes en donde están creciendo una o más plantas y,
especialmente, se relaciona con la manipulación automatizada de
tiestos de plantas en un invernadero.
Las plantas desarrolladas en invernaderos son
susceptibles a su manipulación automatizada debido a que las mismas
crecen normalmente en recipientes tales como tiestos que pueden ser
fácilmente transportados hacia y desde dispositivos de
automatización. Los invernaderos pueden estar equipados con
sistemas automatizados para el transporte de plantas dentro y fuera
de la zona de crecimiento en el invernadero. La automatización es
una opción atractiva en invernaderos debido a que permite reducir
los costes de trabajo al tiempo que hace que ciertas operaciones
particulares sean más uniformes, fiables y menos expuestas a
errores, permitiendo también acelerar la ejecución de tareas
particulares. Con el fin de que la automatización proceda de un modo
fiable, eficiente y sin necesidad de atención personal, las plantas
han de ser identificables por los dispositivos de
automatización.
La identificación de plantas en la industria
hortícola es una práctica común. Los sistemas de identificación más
ampliamente utilizados consisten en etiquetas de color, etiquetas
con texto impreso o etiquetas con códigos de barras.
La solicitud de Patente europea publicada
EP-A-1157961 a nombre de Siemens
Aktiengesellschaft describe un aparato de identificación de
recipientes para vehículos y dispositivos elevadores utilizados en
terminales de recipientes, que comprende un dispositivo de
interrogación asignado a un vehículo o dispositivo elevador y un
marbete o similar, que se dispone sobre un recipiente y contiene
información que puede ser recuperada o registrada por medio del
dispositivo de interrogación. El dispositivo de interrogación
dispone de al menos una unidad transmisora y receptora, por medio
de la cual un impulso de transmisión puede ser emitido al marbete
dispuesto en el lateral del recipiente, y en donde el marbete
dispuesto en el lateral del recipiente está configurado al menos en
parte como un sensor de ondas de superficie, por medio del cual el
impulso de transmisión emitido desde la unidad transmisora y
receptora del dispositivo de interrogación se puede convertir en una
señal de onda acústica de superficie, esta señal de onda acústica
de superficie puede ser modificada, la señal de onda acústica de
superficie modificada puede ser convertida en un impulso de retorno
y el impulso de retorno puede ser emitido de nuevo a la unidad
transmisora y receptora del dispositivo de interrogación.
La Patente US 6.164.537, a nombre de Mariani
et al., describe un sistema para el inventariado y
distribución de plantas en tiestos para un invernadero. Sobre un
sistema de carriles se desplazan bancos rodantes de manera que las
plantas en tiestos pueden ser transportadas hacia y desde las
posiciones adecuadas de crecimiento en el invernadero. Las plantas
que se encuentran ya para ser enviadas a los comerciantes minoristas
son marcadas por etiquetas por medio de anillos de acaparamiento y
cargadas desde un banco rodante sobre una bandeja espaciadora que
caracteriza receptáculos dimensionados con el fin de impedir que las
plantas se vuelquen durante el transporte. Se carga un número de
bandejas espaciadoras sobre un estante rodante de plantas para su
suministro a un almacén minorista por vía de un camión de reparto.
Los estantes cargados de plantas se desplazan desde el camión de
reparto para situarse en el almacén minorista y se intercambian por
estantes vacíos de plantas. Los estantes de plantas tienen
anaqueles que están separados para permitir un fácil mantenimiento
de las plantas en el almacén. Los anaqueles están también
inclinados para poder exhibir las plantas. Los tiestos de plantas,
las bandejas separadoras y los estantes de plantas pueden incluir
marcas de color y ornamentales para identificar el invernadero de
origen de las plantas o una marca registrada. Se fijan etiquetas de
códigos de barras en los estantes de plantas, bandejas separadoras
y tiestos de plantas que son examinadas mediante escáneres de
códigos de barras en el invernadero y almacenes minoristas, para
poder recoger datos de procedencia útiles.
A medida que los sistemas automatizados de
transporte llegan a ser más sofisticados, aumenta la necesidad de
disponer de un sistema que proporcione de forma precisa una
supervisión en línea con respecto a dónde se encuentran las plantas
(o lotes de plantas) en el invernadero y sobre las características
de tales plantas.
El objeto de la invención consiste en
proporcionar un aparato y un método para la manipulación de
recipientes que contienen plantas.
La invención proporciona, según uno de sus
aspectos, un aparato adecuado para utilizarse en combinación con un
recipiente en el cual crecen una o más plantas y que tiene asociado
con el mismo un dispositivo para recibir una señal de información y
responder de forma automática mediante la transmisión de una señal
identificadora única, comprendiendo el aparato:
- a)
- medios transportadores por los cuales un recipiente puede ser soportado para su movimiento,
- b)
- medios para transmitir la señal de información,
- c)
- medios para registrar la señal identificadora como una salida digital y
- d)
- medios computerizados a los cuales se suministra la salida digital para almacenar los datos en el formato prescrito en una base de datos para su manipulación y comparación de los datos relacionados con el recipiente.
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El término "que comprende" cuando se
utilice en esta descripción está destinado a abarcar el sentido de
"que incluye" y el sentido de "que consiste esencialmente
en".
En el aparato de acuerdo con la invención, las
señales de información e identificación son preferentemente
radioseñales. Convenientemente, el dispositivo para recibir una
señal de información y responder de forma automática mediante la
transmisión de una señal identificadora única, consiste en una
bobina de cobre, que actúa como una pequeña antena y un chip, que
almacena información. Dichos dispositivos son referidos de aquí en
adelante como transpondedores. El medio para transmitir la señal de
información comprende uno o más transmisores situados en posiciones
conocidas. Preferentemente, el transmisor o cada uno de los
transmisores comprende una antena más grande y envía ondas de radio
hacia el transpondedor. La pequeña antena del transpondedor captura
estas ondas y utiliza la energía generada para su propia respuesta.
El chip del transpondedor reconoce la radioseñal y transmite su
única señal identificadora mediante el envío de información
programada en el mismo. Esta información podría ser un simple código
único, pero también más información en el caso de que el chip esté
equipado para ello, pero se ha comprobado que son suficientes los
transpondedores de un tipo muy sencillo. La señal identificadora
única es capturada por una o más de las antenas de los
transmisores, que envían esta señal identificadora al medio
computador.
En un aparato preferido, dispuesto para soportar
una disposición de recipientes en forma de tiestos que contienen
plantas, se emplean varios transmisores en posiciones conocidas y el
aparato y su medio computador se organizan para poder identificar
la posición del tiesto. En este aparato preferido, el medio
transportador comprende una pluralidad de transportadores de
almacenamiento co-extensivos, cada uno de los cuales
aporta soportes para una fila de varios tiestos, estando dispuestos
los transportadores de almacenamiento en posición adyacente entre
sí para soportar filas de tiestos en una configuración dispuesta
horizontalmente. Cada transportador de almacenamiento comprende un
elemento de canal asegurado en la relación paralela deseada con
respecto a elementos de canal adyacentes y una cinta sinfín situada
con una superficie superior residiendo en el elemento de canal y
dispuesta para ser arrastrada a lo largo del canal. Cada cinta
soporta una fila de tiestos espaciados estrechamente. En este
aparato preferido, los elementos de canal están situados con sus
porciones extremas próximas a un medio transportador por
transferencia en forma de un transportador de cinta situado
transversalmente con respecto a los elementos de canal, para
aceptar o suministrar tiestos desde o hacia las cintas.
Preferentemente, el aparato comprende medios para accionar las
cintas en la forma deseada. Cuando la cinta se mueve en una
dirección, la fila de tiestos soportados sobre dicha cinta se mueve
hacia una primera estación de transferencia en donde el tiesto
situado en la posición más extrema de la fila se transfiere al
transportador de transferencia. Cuando se mueve en la otra
dirección, la cinta mueve la fila de tiestos soportados sobre dicha
cinta para alejarlos del transportador de transferencia. Con
preferencia, el aparato comprende medios para accionar el
transportador de transferencia para mover un tiesto soportado sobre
el mismo hacia la segunda estación de transferencia o hacia una
estación de trabajo desde la cual se puede transferir sobre otra
cinta transportadora de almacenamiento. En esta forma preferida de
aparato, se emplean robots propulsores para accionar el movimiento
de las cintas en los elementos de canal. Los robots propulsores
accionan las cintas y, al hacerlo, permiten que las plantas sean
transportadas hacia o desde la cinta transportadora de
transferencia. En los robots propulsores están dispuestas antenas
de los transmisores y transmiten al medio computador información
sobre la identidad del elemento de canal frente al cual los mismos
están situados. Lectores de transpondedores situados en los robots
propulsores transmiten al medio computador información sobre qué
tiestos de plantas identificados por los transpondedores están
pasando por el robot. La información combinada sobre el elemento de
canal y sobre la identidad de los tiestos permite reconstruir una
supervisión en la línea de trabajo de dónde está situada cada
planta en el medio transportador. El aparato de acuerdo con la
invención puede estar dispuesto de manera que los robots
propulsores son accionados en respuesta a datos contenidos en la
base de datos con el fin de mover un tiesto de una posición a
otra.
Esta forma preferida de aparato incorpora así un
sistema de almacenaje de plantas (por ejemplo en un invernadero) que
aporta una supervisión en la línea de trabajo respecto a la
posición de plantas individuales en la disposición de plantas. El
principio del sistema es que cada recipiente de plantas es marcado
con un transpondedor y que estos transpondedores son leídos por
lectores de transpondedores situados a lo largo del sistema de
transporte. La información sobre la posición geográfica de los
lectores, junto con la identidad de los transpondedores que pasan
por los lectores, permite una supervisión de la posición de las
plantas en el invernadero.
El aparato de acuerdo con la invención puede
comprender una estación de trabajo en donde se efectúa una operación
sobre la planta o plantas del recipiente y, si se desea, la
operación puede ser realizada de manera automática. La
identificación individual de las plantas permite diferenciar una
manipulación automatizada de acuerdo con la identidad de las plantas
y, además, mantener el seguimiento del historial de las
manipulaciones particulares de cada planta individual. Ejemplos de
operaciones automáticas para la manipulación de plantas en un
invernadero, incluyen el transplante de plantas jóvenes desde
recipientes más pequeños a otros más grandes, la clasificación de
plantas de acuerdo con parámetros morfológicos particulares (por
ejemplo, tamaño), la poda de plantas, la recogida de partes
particulares de plantas (por ejemplo, flores, frutos, semillas,
hojas), el soporte de plantas con ayuda de estacas plantadas en el
recipiente y el envasado de plantas o recipientes de plantas. Según
un aspecto, la transmisión de la señal identificadora del recipiente
presentado en la estación de trabajo puede accionar los medios para
llevar a cabo la operación.
Un segundo aparato preferido, descrito más
adelante, comprende una estación de trabajo en donde se lleva a cabo
una operación de formación de imágenes sobre la planta o plantas
del recipiente. En este aparato, la transmisión de la señal
identificadora por el transpondedor del recipiente presentado en la
estación de trabajo, acciona al medio formador de imágenes para
llevar a cabo la operación.
El aparato comprende un medio transportador por
el cual un recipiente en forma de un tiesto que comprende una planta
se desplaza a través de un armario en donde se forman imágenes. El
armario para la formación de imágenes está protegido de la luz
natural del día. La luz dentro del armario formador de imágenes es
aportada por un conjunto de lámparas normalizadas cuya intensidad
de luz puede ser controlada. Un dispositivo empujador en la estación
de trabajo, dentro del armario, empuja el tiesto y su planta desde
la cinta transportadora hacia una posición requerida sobre una
plataforma de formación de imágenes. Una antena del lector del
transpondedor está montada de manera que únicamente lee el
transpondedor de un tiesto situado en la plataforma formadora de
imágenes. El lector del transpondedor envía una señal al sistema de
software que controla cámaras digitales en el armario formador de
imágenes y, de este modo, activa las cámaras para tomar una serie
de fotografías. Estas fotografías son procesadas en la línea de
trabajo empleando software de análisis de imágenes para extraer
información sobre las plantas (por ejemplo, altura de las plantas
en las imágenes, número de pixels verdes, etc) y los datos
procesados así como las imágenes obtenidas son enviados al
identificador único del marbete transpondedor y descargados en el
ordenador. Una vez capturadas las imágenes, un dispositivo de
selección empuja la planta desde la plataforma formadora de imágenes
sobre una cinta transportadora del medio transportador, la cual
transporta las plantas fuera del armario en donde se toman las
imágenes. La velocidad a la cual se manipulan las plantas en el
armario formador de imágenes, puede ser controlada mediante el
ajuste de la velocidad de las cintas transportadoras y de los
dispositivos seleccionadores.
El dispositivo formador de imágenes descrito
anteriormente podría combinarse con otros dispositivos de
automatización tal como, por ejemplo, un "dispositivo de
clasificación" que clasifica las plantas de acuerdo con
parámetros derivados de las imágenes digitales (por ejemplo, altura
de las plantas). Otros dispositivos de automatización podrían
realizar acciones particulares sobre las plantas identificadas por
los transpondedores y tales acciones (por ejemplo, poda, recogida,
envasado, etc) podrían ser diferenciadas de acuerdo con la
información contenida en una base de datos en relación con el
marbete transpondedor del tiesto en el cual está creciendo la
planta.
Este aparato funciona de un modo totalmente
automatizado y sin necesidad de la presencia de operarios. Se puede
utilizar en el fenotipado de plantas para fines de reproducción.
Puede determinar parámetros de fenotipado de crecimiento de
plantas, por ejemplo, zona, altura, ancho, número de hojas, número
de inflorescencias y modelo de ramificación de un modo objetivo y
cuantificable. De este modo, plantas con parámetros morfológicos
particulares (que se pueden derivar de las imágenes digitales)
pueden ser seleccionadas entre una población de plantas con
diferente constitución genética. El aparato se puede emplear sin
intervención humana y puede tomar imágenes de las plantas a una
elevada velocidad de trabajo, permitiendo así no solo la formación
de imágenes de una población grande de plantas en un corto periodo
de tiempo, sino también la formación de imágenes repetidas de la
misma población de plantas, de manera que puede registrarse la
evolución de los parámetros en función del tiempo, características
estas que son deseables en la reproducción de plantas. Se recoge la
información derivada de las imágenes digitales para cada planta
individual de la población y se almacena para permitir el análisis
de datos más adelante. El identificador único de cada recipiente y
la información derivada de cada planta se pueden relacionar de
manera nada ambigua con este identificador en el medio computador.
Preferentemente, la información se almacena como tal (información
sobre una planta particular relacionada con el marbete de
identificación de la planta) en una base de datos digitales.
Los dispositivos de automatización descritos
manipulan las plantas como plantas individuales en un tiesto
identificado con un transpondedor. Las plantas pueden ser también
manipuladas de forma discontinua, en cuyo caso los transpondedores
marcan el lote de plantas en lugar de la planta individual. Por
ejemplo, las plantas se pueden hacer crecer con varias plantas
individuales en un tiesto grande o en una bandeja consistente en
tiestos conectados físicamente. En este caso, el transpondedor se
sitúa en el recipiente (tiesto grande, bandeja, conjunto de tiestos
conectados) en donde crece el lote de plantas.
La invención proporciona, en otro de sus
aspectos, un método para cambiar de sitio un recipiente en donde
crecen una o más plantas dentro de un grupo de tales recipientes de
acuerdo con criterios deseados, que comprende soportar los
recipientes con medios transportadores que incluyen una pluralidad
de transportadores de almacenamiento, cada uno de los cuales
proporciona soporte para una fila de varios recipientes en una
configuración dispuesta horizontalmente, y un transportador de
transferencia, existiendo medios para accionar cada transportador
de almacenamiento para mover la fila de recipientes soportados
sobre dicho transportador hacia una primera estación de
transferencia en la cual el recipiente situado en la posición más
extrema de la fila puede ser transferido al medio transportador de
transferencia, comprendiendo el método asociar con cada recipiente
un dispositivo que, en respuesta a la recepción de una señal de
información transmite automáticamente una señal identificadora
única, emitir señales de información desde posiciones conocidas y
registrar las señales de información e identificación como una
salida digital en una base de datos en un formato prescrito, para
identificar la posición del recipiente.
La invención aporta, según otro de sus aspectos,
un método para la formación de imágenes y registro de
características de una planta presentada en una estación operativa,
que comprende asociar con la planta un dispositivo para la recepción
de una señal de información y para responder automáticamente a la
misma mediante la transmisión de una señal identificadora única,
pasar el recipiente automáticamente a una estación de trabajo en
donde está situado un medio para transmitir la señal de
información, hacer que la señal identificadora accione medios para
formar imágenes de la planta y transferir la señal identificadora y
la información de imágenes digitales, como una salida digital, a una
base de datos para el registro de la manipulación en un formato
prescrito de acuerdo con las características deseadas.
La invención proporciona, en otro de sus
aspectos, un recipiente (adecuado para utilizarse en el aparato de
acuerdo con la invención o en el método según la invención), que
comprende un recipiente cargado con un medio para el crecimiento de
una planta, una planta individual enraizada en el medio y un
transpondedor soportado en o sobre el recipiente.
Con el fin de que la invención pueda llegar a
ser más clara, a continuación se ofrece una descripción que ha de
ser considerada con los dibujos adjuntos de dos aparatos preferidos
de acuerdo con la invención, seleccionados para su descripción a la
hora de ilustrar la invención solo a modo de ejemplo. En los
dibujos:
La figura 1 es una vista de un tiesto para
plantas que contiene un transpondedor de utilidad en la
invención.
La figura 2 es una representación esquemática de
un medio transportador del primer aparato ilustrativo.
La figura 3 es una vista en perspectiva de un
elemento de canal y cinta transportadora del medio transportador
que soporta un tiesto para plantas.
La figura 4 es una vista esquemática en planta
de un propulsor motorizado del primer aparato ilustrativo.
La figura 5 es una vista esquemática en planta
de una estación de trabajo del segundo aparato ilustrativo.
La figura 6 es una vista aumentada de una
porción del aparato mostrado en la figura 5.
El primer aparato ilustrativo es adecuado para
utilizarse en combinación con una pluralidad de recipientes en
forma de tiestos para plantas (10) (figura 1), en donde crecen una o
más plantas (12) en una tierra seleccionada para esa finalidad.
Cada tiesto contiene un dispositivo de disco transpondedor (14)
empacado en una oblea de material plástico y retenido en la tierra
mediante una estaquilla (16). Cada transpondedor (14) consiste en
una bobina de cobre, que actúa como una pequeña antena, y un chip
que almacena información y está dispuesto para recibir una señal de
información y responder de manera automática mediante la transmisión
de una señal identificadora única. Se emplean varios transmisores
para transmitir señales de información a las cuales responden los
discos transpondedores (14). El aparato comprende también medios
para registrar la señal identificadora como una salida digital y
medios computadores (no mostrados) a los cuales se suministra la
salida digital para el almacenamiento de los datos, en un formato
prescrito, en una base de datos a partir de la cual pueden ser
manipulados para aportar una comparación de datos relacionados con
los tiestos.
El aparato comprende un medio transportador (20)
(figura 2) mediante el cual los tiestos son soportados y desplazados
en la forma deseada. El medio transportador (20) comprende una
pluralidad de transportadores de almacenamiento
co-extensivos (22) cada uno de los cuales aporta
soporte para una fila de diversos tiestos, estando dispuestos los
transportadores de almacenamiento en posición adyacente entre sí
para soportar filas de tiestos en una configuración dispuesta
horizontalmente. Cada transportador de almacenamiento (22) comprende
un elemento de canal proporcionado por un canalón rígido (24) en
forma de U asegurado en una relación paralela en proximidad a
canalones adyacentes. Una cinta sinfín (26) funciona dentro de cada
canalón (figura 3) y está situada con una superficie superior
residiendo en el canalón y dispuesta para ser arrastrada a lo largo
del mismo. Cada cinta (26) soporta una fila de tiestos (10)
separados unos muy cerca de otros. Los canalones (24) están situados
con sus porciones extremas próximas a un transportador de cinta
(30) de un medio transportador por transferencia (28) situado
transversalmente con respecto a los canalones (24). Cada canalón
está provisto de un transpondedor similar al transpondedor (14) por
lo que cada canalón puede ser identificado de manera individual por
la señal procedente de su transpondedor.
Se emplean robots propulsores accionados
eléctricamente (32, 34) para accionar el movimiento de las cintas
(26) en los canalones (24). El movimiento hace que los tiestos sean
transportados hacia o desde el transportador de cinta (30). Se
proporciona un medio de motor para mover el transportador de cinta
(30) de forma continua. Cuando una cinta (26) se mueve en su
canalón en una dirección, la fila de tiestos soportados sobre dicha
cinta se mueve hacia una estación de transferencia en donde un
tiesto de la fila, situado en la posición más extrema, es
transferido al transportador de cinta (30). Cuando se mueve en la
otra dirección, la cinta (26) desplaza la fila de tiestos
soportados sobre dicha cinta para alejarlos del transportador de
cinta (30), permitiendo ello un espacio para que un tiesto se
introduzca en el extremo de dicha fila. Cada robot propulsor (32,
34) está dispuesto para moverse a lo largo del transportador de
cinta (30) (figura 4), de manera que puede comunicar con los
canalones individualmente según se desee. Los mismos son de una
construcción similar y, por tanto, solo se describirá aquí el robot
propulsor (34). Están previstos elementos de guía (36, 38) para
guiar los tiestos que se mueven a lo largo del transportador de
cinta (30). Un cilindro (40) de un dispositivo de pistón y
cilindro, accionado neumáticamente, está montado en el robot
propulsor entre los elementos de guía (36, 38) y su pistón (42)
está dispuesto para moverse horizontalmente de un lado a otro y por
encima del transportador de cinta (30). En su posición de parada
como se muestra en la figura 4, el pistón (42) sirve para detener
un tiesto suministrado desde un canalón por su cinta (26). Cuando se
desee retirar un tiesto del transportador de cinta (30), el pistón
(42) es accionado para empujar el tiesto y solicitarlo al interior
del canalón seleccionado (22) en el recorrido mostrado por la flecha
A en la figura 4. El robot propulsor porta dos antenas de
transpondedor en forma de varilla (44, 46) que están situadas a cada
lado del robot propulsor y sirven como antenas transmisoras. Cada
transmisor envía ondas de radio hacia los transpondedores (14). La
antena pequeña del transpondedor (14) captura dichas ondas y utiliza
la energía generada para su propia respuesta. El chip del
transpondedor reconoce la radioseñal y transmite su señal
identificadora única mediante el envío de información programada en
el mismo como un código único simple. La señal identificadora única
es capturada por una o más de las antenas (44, 46) de los
transmisores, los cuales envían este identificador al medio
computador por vía de decodificadores. El robot propulsor también
porta un lector de transpondedor para leer las señales procedentes
de los transpondedores asociados con los canalones y estos responden
de manera similar para suministrar información al medio computador
acerca de la identidad del canalón enfrente del cual se encuentran
los robots propulsores, especificando así la posición precisa de
cada robot propulsor en relación a los canalones. El robot
propulsor también envía al medio computador información referente a
las operaciones que el mismo efectúa, de manera que se puede
combinar un historial de sus acciones con otra información
suministrada al medio computador. La información acerca de qué
tiesto está pasando por un robot propulsor y de la posición precisa
del robot propulsor se conoce y se mantiene en la memoria del medio
computador permitiendo ello reconstruir una supervisión en la línea
de trabajo de dónde cada planta es o ha sido situada en el medio
transportador.
Este primer aparato ilustrativo está alojado en
un invernadero y proporciona un sistema de almacenaje de plantas que
incluye una supervisión en la línea de trabajo de la posición de
las plantas individuales en la disposición de plantas. En la puesta
en práctica del aparato, se conoce qué planta pasa por una antena en
ese momento y qué acción se emprendió en ese momento, es decir si
se llenaban o vaciaban canalones con el fin de tener información
direccional sobre cualquier movimiento de las plantas. El
agrupamiento de las plantas en lotes facilita el posicionamiento de
ciertos tipos o grupos de plantas en el invernadero. Los datos
posicionales históricos combinados con datos de fertilizantes y
riego permite al operario del aparato mantener el seguimiento del
régimen nutricional de cualquier planta individual de la disposición
de plantas. La información también permite al operario programar
todos los movimientos de las plantas del modo más eficiente.
El aparato está constituido de manera que los
robots propulsores son accionados en respuesta a datos contenidos en
la base de datos con el fin de mover un tiesto desde una posición a
otra.
Además, el primer dispositivo ilustrativo puede
comprender una estación de trabajo en donde se efectúa una operación
en la planta o plantas del tiesto. Por otro lado, puede comprender
medios para llevar a cabo la operación de forma automática, por
ejemplo, medios de clasificación de las plantas de acuerdo con
características específicas, recogida, formación de imágenes,
envasado, fotografiado o poda.
El segundo aparato ilustrativo mostrado en las
figuras 5 y 6 comprende una estación de trabajo (58) en donde se
puede hacer que un dispositivo formador de imágenes (52) efectúe una
operación de formación de imágenes de una planta (12) en un tiesto
(10) (figura 1), a medida que las plantas son alimentadas una por
una, por ejemplo desde el medio transportador del primer aparato
ilustrativo. En la estación de trabajo (58) (figura 5) se emplea un
solo transmisor (60) (figura 6) para transmitir señales de
información a las cuales responden los discos transpondedores (14).
El aparato comprende también un medio para registrar la señal
identificadora como una salida digital y un medio computador (no
mostrado) al cual se suministra la salida digital para el
almacenamiento de los datos en un formato prescrito en una base de
datos a partir de la cual pueden ser manipulados para aportar la
comparación de datos relacionados con las plantas de los
tiestos.
La estación de trabajo comprende un armario para
la formación de imágenes que tiene paredes (54, 56) que sirven para
proteger el interior de la luz del día natural. La luz dentro del
armario formador de imágenes es aportada por un conjunto de
lámparas normalizadas (70) cuya intensidad de luz puede ser
controlada. El dispositivo formador de imágenes comprende dos
cámaras digitales dispuestas una encima de la otra y enfocadas sobre
la posición ocupada por una planta suministrada a un soporte de
trabajo rotativo en forma de una placa circular (68) adyacente a la
posición en donde está situado el transmisor. Una de las cámaras
tiene una lente de 35 mm y está dispuesta 20 cm por encima del
nivel de tierra del tiesto para observar plantas de hasta 36 cm de
altura, y la otra tiene una lente de 9 mm dispuesta 65 cm por
encima del nivel de tierra del tiesto para observar plantas de
hasta 135 cm de altura. Se toma una serie de hasta seis imágenes a
medida que el tiesto gira en un ángulo de rotación
predeterminado.
El aparato comprende un medio transportador
(figura 5) mediante el cual los tiestos son soportados y
desplazados uno por uno a través de la estación de trabajo. El medio
transportador comprende un primer transportador de cinta (que es
una prolongación del transportador de cinta (30) del primer aparato
ilustrativo), un segundo transportador de cinta (64) que se desplaza
transversalmente con respecto al primer transportador de cinta, un
tercer transportador de cinta (66) que se desplaza paralelamente con
respecto al segundo transportador de cinta (64) y un cuarto
transportador de cinta (67) que se desplaza paralelamente con
respecto al primer transportador de cinta (30).
Están situados dispositivos seleccionadores (72,
74, 76) para mover los tiestos desde el transportador de cinta (30)
al transportador de cinta (64), desde el transportador de cinta
(64) a la placa circular (68) y desde la placa circular al
transportador de cinta (66). Cada dispositivo seleccionador
comprende un dispositivo de pistón y cilindro de accionamiento
neumático, cuyo cilindro está asegurado a un bastidor del aparato.
Está situado un brazo curvado (78) asegurado al pistón del
dispositivo seleccionador (72) para ser arrastrado de un lado a
otro de una porción extrema del transportador de cinta (30) para
transferir un tiesto sobre el transportador de cinta (64). Está
situado un brazo (80) en forma de L asegurado al pistón del
dispositivo seleccionador (74) para moverse de un lado a otro del
transportador de cinta (64) sirviendo para detener el movimiento
del tiesto y empujarlo sobre la placa circular (68). Un brazo
conformado (82) asegurado al pistón del dispositivo seleccionador
(76) está dispuesto para asumir movimiento y descargar el tiesto de
la placa circular sobre el transportador de cinta (66). Un sensor
óptico (84) está situado en posición adyacente al dispositivo
seleccionador (72) y detecta la presencia de un tiesto y detiene su
movimiento mientras un tiesto se encuentra situado sobre la placa
circular (68). Un sensor óptico (86) situado en posición adyacente
al dispositivo seleccionador (72) detecta los tiestos que pasan
sobre el transportador de cinta (64) y está dispuesto para detener
el transportador de cinta (64) en el caso de que este sensor se
active durante más de un determinado periodo de tiempo conmensurado
con el paso de un tiesto adecuadamente orientado y, de este modo,
detiene el sistema, por ejemplo, en el caso de que un tiesto volcado
pase por este sensor (86). Un sensor óptico (88) está situado en
posición adyacente al dispositivo seleccionador (74) y sirve para
accionar el dispositivo seleccionador (74) para empujar un tiesto
desde el transportador de cinta (64) sobre la placa circular
(68).
El transmisor comprende una antena de
transpondedor plana (60) fijada en el bastidor del aparato, en
posición adyacente a la placa circular (68) entre la placa y el
dispositivo formador de imágenes (52). La antena (60) no se
extiende más allá de la altura de un tiesto sobre la placa circular
(68), de manera que no obstruye la imagen de la planta del tiesto
tomada por el dispositivo formador de imágenes (52).
En la puesta en práctica del segundo aparato
ilustrativo, los tiestos que contienen plantas de las cuales se han
de tomar imágenes son suministrados al transportador de cinta (30) y
transferidos uno por uno al transportador de cinta (64) mediante la
acción del dispositivo seleccionador (78). El dispositivo
seleccionador (74) es accionado para empujar el tiesto y su planta
desde el transportador de cinta (64) sobre la placa circular (68) y
la placa gira en 360º. La antena (60) envía ondas de radio hacia el
transpondedor (14) del tiesto a medida que este llega a la placa
(68). La pequeña antena del transpondedor (14) captura dichas ondas
y utiliza la energía generada para su propia respuesta. El chip del
transpondedor (14) reconoce la radioseñal y transmite su señal
identificadora única enviando información programada en el mismo
como un simple código único. La señal identificadora única es
capturada por la antena (60) la cual envía este identificador al
medio computador por vía de decodificadores. La antena (60) está
dispuesta de tal manera que la misma lee únicamente el
transpondedor (14) de un tiesto (10) situado sobre la placa (68). El
identificador del transpondedor (14) es capturado varias veces a
medida que gira la placa circular con el tiesto y la planta
soportado en la misma. Igualmente, el lector del transpondedor (60)
envía una señal al sistema de software que controla las cámaras
digitales en el armario formador de imágenes y activa las cámaras
para tomar una serie de fotografías. Estas fotografías son
procesadas en la línea de trabajo empleando software de análisis de
imágenes para extraer información acerca de las plantas (por
ejemplo, altura de las plantas de las imágenes, número de pixels
verdes, etc) y los datos procesados así como las imágenes son
relacionadas con el identificador único del transpondedor y
descargadas al medio computador.
Una vez que las imágenes han sido capturadas, el
dispositivo seleccionador (76) empuja el tiesto desde la placa
circular sobre el transportador de cinta (66) del medio
transportador el cual transporta las plantas fuera del armario
formador de imágenes para transferirlas al transportador de cinta
(67) y retornarlas a los canalones. La velocidad a la cual son
manipuladas las plantas en el armario formador de imágenes puede
ser controlada ajustando la velocidad de las cintas transportadoras
y de los dispositivos seleccionadores.
Claims (25)
1. Aparato adecuado para utilizarse en
combinación con un recipiente (10) en donde crecen una o más plantas
(12) y que tiene, asociado con el mismo, un dispositivo (14) para
recibir una señal de información y responder de manera automática
mediante la transmisión de una señal identificadora única,
comprendiendo el aparato:
- a)
- un medio transportador (20) por el cual un recipiente es soportado para mover el recipiente,
- b)
- medios (44, 46, 60) para transmitir la señal de información,
- c)
- un medio para registrar la señal identificadora como una salida digital y
- d)
- un medio computador al cual se suministra la salida digital para el almacenamiento de los datos en un formato prescrito en una base de datos para su manipulación y comparación de los datos relacionados con el recipiente.
2. Aparato según la reivindicación 1, en donde
el medio transportador (20) comprende una pluralidad de
transportadores de cinta co-extensivos (22) cada
uno de los cuales proporciona soporte para una fila de varios
recipientes, estando dispuestos los transportadores de
almacenamiento en posición adyacente entre sí para soportar filas
de recipientes (10) en una configuración horizontalmente dispuesta y
para cooperar con un medio transportador de transferencia (28)
adyacente a una porción extrema de cada transportador de
almacenamiento (22).
3. Aparato según la reivindicación 2, en donde
el medio para transmitir la señal de información comprende una
pluralidad de transmisores situados en el medio transportador (20)
y transmitiendo cada uno de ellos una señal de información
única.
4. Aparato según la reivindicación 3, en donde
el medio computador está organizado para permitir la identificación
de la posición del recipiente por referencia a las señales de
información e identificación y a la información acerca de la
posición de los transmisores.
5. Aparato según la reivindicación 4, que
comprende un medio para accionar un transportador de almacenamiento
para mover la fila de recipientes soportados sobre dicho
transportador de almacenamiento hacia una primera estación de
transferencia en donde el recipiente situado en la posición más
extrema de la fila es transferido al medio transportador de
transferencia, y un medio para mover el transportador de
almacenamiento para desplazar la fila de recipientes soportados
sobre dicho transportador de almacenamiento lejos de una segunda
estación de transferencia.
6. Aparato según la reivindicación 5, que
comprende un medio para accionar el transportador de transferencia
para mover el recipiente soportado sobre el mismo hacia una segunda
estación de transferencia o hacia una estación de trabajo (58).
7. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 4, 5 y 6, en donde el medio para accionar un
transportador de almacenamiento y el medio para accionar el medio
transportador son accionados en respuesta a datos contenidos en la
base de datos con el fin de mover el recipiente desde una posición
a otra.
8. Aparato según la reivindicación 1, que
comprende una estación de trabajo (58) en donde se lleva a cabo una
operación sobre la planta o plantas dispuestas en el recipiente.
9. Aparato según la reivindicación 8, que
comprende un medio para llevar a cabo una operación de forma
automática sobre la planta o plantas presentadas en la estación de
trabajo (58).
10. Aparato según la reivindicación 9, en donde
el medio para llevar a cabo una operación de forma automática sobre
la planta o plantas presentadas en la estación de trabajo (58), se
elige del grupo consistente en medios de clasificación de las
plantas de acuerdo con características específicas, medios de
recogida, medios de formación de imágenes, medios de envasado,
medios de fotografiado y medios de poda.
11. Aparato según la reivindicación 8, en donde
la transmisión de la señal identificadora del recipiente presentado
en la estación de trabajo (58) acciona al medio para llevar a cabo
la operación.
12. Aparato según la reivindicación 9, que
comprende un medio de cámara (52) para llevar a cabo dicha
operación mediante la obtención de una o más imágenes digitales de
la planta o plantas dispuestas en el recipiente y presentadas en la
estación de trabajo.
13. Aparato según la reivindicación 12, en donde
la estación de trabajo (58) comprende un soporte de trabajo
dispuesto para girar cuando un recipiente está soportado sobre el
mismo y se obtienen las imágenes.
14. Aparato según la reivindicación 12, que
comprende un medio de algoritmo para transponer las imágenes
digitales a una forma en la cual se pueden evaluar criterios
seleccionados de la planta o plantas del recipiente.
15. Aparato según la reivindicación 1, en donde
el recipiente (10) contiene una sola planta.
16. Aparato según la reivindicación 8, que
comprende también un medio para registrar qué operación ha sido
realizada y para suministrar el registro en formato digital a la
base de datos del computador.
17. Aparato según la reivindicación 8, que
comprende un transportador (30) sobre el cual es transportado un
recipiente hacia la estación de trabajo (58) y medios para
solicitar (42), (72), (74), (76) el recipiente desde el
transportador hacia la posición en la estación de trabajo.
18. Aparato según la reivindicación 17, que
comprende un transportador (30), (66), (67), (64) sobre el cual es
transportado un recipiente (10) desde la estación de trabajo (58) y
medios para solicitar (42), (72), (74), (76) el recipiente desde la
estación de trabajo sobre este transportador.
19. Aparato según la reivindicación 1 para la
reproducción de plantas en un invernadero.
20. Aparato según la reivindicación 1 para la
identificación de plantas en un invernadero en donde las plantas son
procesadas por dispositivos automatizados.
21. Aparato según la reivindicación 20, en donde
sistemas de software relacionan la clave de identificación única
del marbete del transpondedor con la información generada por los
dispositivos automatizados.
22. Aparato según la reivindicación 20 o 21, en
donde los transpondedores permiten la localización de una planta que
ha de ser identificada.
23. Aparato según la reivindicación 22, en donde
la información aportada por los transpondedores permite la
ejecución de operaciones automatizadas
pre-programadas sobre las plantas.
24. Método para cambiar de sitio un recipiente
(10) en donde crecen una o más plantas (12) dentro de un grupo de
tales recipientes de acuerdo con criterios deseados, que comprende
soportar los recipientes con un medio transportador (20) que
comprende una pluralidad de transportadores de almacenamiento (22)
cada uno de los cuales proporciona soporte para una fila de varios
recipientes según una configuración horizontalmente dispuesta, y un
transportador de transferencia (30), (66), (67), (64), existiendo
medios para accionar cada transportador de almacenamiento para
mover la fila de recipientes soportados sobre dicho transportador
hacia una primera estación de transferencia en donde un recipiente
situado en la posición más extrema de la fila es transferido al
transportador de transferencia (28), comprendiendo el método
asociar con cada recipiente un dispositivo (14) que, en respuesta a
la recepción de una señal de información transmite de forma
automática una señal identificadora única, transmitir señales de
información desde posiciones conocidas y registrar las señales de
información e identificación como una salida digital en una base de
datos en un formato prescrito para identificar la posición del
recipiente (10).
25. Método según la reivindicación 24, en donde
un recipiente (10) es transferido desde dicho medio transportador
de transferencia a una estación de trabajo (48) para formar imágenes
y registrar las características de una planta presentada en una
estación de trabajo, que comprende asociar con la planta un
dispositivo (14) para recibir una señal de información y responder
automáticamente a la misma mediante la transmisión de una señal
identificadora única, pasar el recipiente automáticamente a una
estación de trabajo (58) en donde está situado un medio para
transmitir la señal de información, hacer que la señal
identificadora accione un medio para formar imágenes de la planta y
transmitir la señal identificadora y la información de imágenes
digitales como una salida digital a una base de datos, para su
registro en formato prescrito y efectuar la manipulación de acuerdo
con las características deseadas.
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