ES2883899T3 - Unidad de hileras ajustable y vehículo agrícola con unidad de hileras ajustable - Google Patents

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ES2883899T3 ES18158764T ES18158764T ES2883899T3 ES 2883899 T3 ES2883899 T3 ES 2883899T3 ES 18158764 T ES18158764 T ES 18158764T ES 18158764 T ES18158764 T ES 18158764T ES 2883899 T3 ES2883899 T3 ES 2883899T3
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Jesse Haecker
Richard J Connell
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Abstract

Un vehículo agrícola (11) con una unidad de hileras (63, 65), donde la unidad de hileras (63, 65) comprende: un carro superior (18) que puede moverse o deslizarse con respecto a una viga generalmente horizontal (10) del vehículo agrícola (11); una pluralidad de soportes verticales (13), presentando cada soporte vertical un extremo superior conectado al carro superior (18) y un extremo inferior opuesto al extremo superior; un carro inferior (66) que está conectado al extremo inferior de los soportes verticales (13) de modo que el carro superior (18) determine una posición lateral del carro inferior (66) con respecto a la viga (10), caracterizado por que el carro superior (18) comprende: un armazón (14); un conjunto de rodillos (21) que pueden girar con respecto al armazón (14) y que se desplazan contra una superficie de la viga (10); un motor superior (16) montado en el armazón (14), presentando el motor superior (16) un árbol que termina en un engranaje de piñón; y un engranaje de cremallera (20) en la viga (10), donde el engranaje de piñón se acopla al engranaje de cremallera (20) para permitir el ajuste lateral simultáneo del carro superior (18) y el carro inferior (66).

Description

DESCRIPCIÓN
Unidad de hileras ajustable y vehículo agrícola con unidad de hileras ajustable
Esta invención se refiere a un vehículo agrícola con una unidad de hileras ajustable.
Antecedentes
Algunos rociadores de la técnica anterior utilizan un control seccional de boquilla o un control individual de boquilla para pulverizar o tratar cultivos con insumos de cultivo, tales como pesticidas, fungicidas, fertilizantes, herbicidas, productos químicos u otros tratamientos. Sin embargo, los rociadores de la técnica anterior pueden no ser capaces de dirigirse con precisión a plantas con niveles adecuados de insumos de cultivo si las plantas se desvían de las hileras lineales o incluso de la separación entre hileras debido al crecimiento de las plantas o a la siembra inexacta de semillas. Por ejemplo, la desviación de las plantas con respecto a la separación ideal entre hileras puede asociarse a un error humano en la conducción manual de las sembradoras o un error de máquina en los sistemas de guiado automatizados, tal como la desviación de posición en los receptores de navegación por satélite sin estaciones base de referencia cinemática en tiempo real o sin señales de corrección precisas en tiempo real. A veces, los rendimientos reales de los cultivos se reducen con respecto a los rendimientos potenciales de los cultivos debido a las imprecisiones del rociador en la aplicación de los insumos de cultivo o al cumplimiento problemático de las prescripciones (por ejemplo, prescripciones basadas en zona de la tasa correspondiente de la cantidad de insumos de cultivo) de agricultores, agrónomos o expertos en horticultura experimentados. Además, el agricultor u operador del rociador puede tender a compensar las imprecisiones en el tratamiento de plantas mediante la aplicación excesiva de insumos de cultivo o productos químicos que pueden reducir los márgenes de ganancia de los agricultores o dar como resultado un impacto medioambiental innecesario. Por lo tanto, existe la necesidad de un rociador con unidades de hileras ajustables para proporcionar un nivel adecuado o específico de insumos de cultivo a las plantas, incluso si las hileras de plantas se desvían de la separación ideal entre hileras.
Los documentos US 6018907 A y WO 2012/094116 A1 describen máquinas agrícolas, entre otras, para rociar plantas con una viga transversal en la que las unidades de hileras están montadas mediante soportes. Por lo tanto, el ajuste lateral de la unidad de hileras requiere la acción manual del operador.
Sumario
Un vehículo agrícola comprende una unidad de hileras con un carro superior que es móvil o deslizable con respecto a una viga generalmente horizontal del vehículo. La unidad de hileras tiene soportes verticales, donde cada soporte vertical tiene un extremo superior conectado al carro superior y un extremo inferior opuesto al extremo superior. La unidad de hileras comprende además un carro inferior que está conectado al extremo inferior de los soportes verticales de modo que el carro superior determine una posición lateral del carro inferior con respecto a la viga. El carro superior comprende un armazón; un conjunto de rodillos que pueden girar con respecto al armazón y que se desplazan contra una superficie de la viga; un motor superior montado en el armazón, presentando el motor superior un árbol que termina en un engranaje de piñón; y un engranaje de cremallera en la viga, donde el engranaje de piñón se acopla al engranaje de cremallera para soportar el ajuste lateral simultáneo del carro superior y el carro inferior.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una forma de realización del vehículo rociador o vehículo agrícola. La Figura 2 es una vista en elevación frontal del rociador de acuerdo con la Figura 1.
La Figura 3 es una vista en perspectiva ampliada de una región rectangular de un carro superior de una unidad de hileras en la Figura 1.
La Figura 4 es una vista en perspectiva ampliada de un carro inferior de una unidad de hileras coherente con la Figura 1.
La Figura 5 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de un lado inferior del carro inferior coherente con la Figura 4.
La Figura 6 es un diagrama de bloques de una forma de realización del sistema eléctrico o electrónico del rociador que utiliza comunicaciones inalámbricas.
La Figura 7 es un diagrama de bloques de otra forma de realización del sistema eléctrico o electrónico del rociador.
La Figura 8A es una vista en planta de una forma de realización del vehículo rociador con un ángulo de rumbo o guiñada que está alineado con las hileras de plantas en un terreno.
La Figura 8B es una vista en planta de una forma de realización del vehículo rociador con un ángulo de rumbo o guiñada que está desalineado con las hileras de plantas en un terreno.
La Figura 9 es una vista en elevación frontal del vehículo rociador en un suelo inclinado transversalmente con una depresión debajo de una unidad de hileras.
La Figura 10 es una vista en elevación frontal del vehículo rociador con distancias de separación objetivo ilustradas entre la boquilla y el suelo y entre la boquilla y las hileras de plantas.
La Figura 11 es una vista en planta de un vehículo rociador en un terreno ilustrativo que sigue un plan de trayectoria para tratar o rociar un área de un terreno.
Los números de referencia similares en cualquier conjunto de dibujos indican elementos o características similares.
Descripción detallada
La Figura 1 ilustra una máquina agrícola o vehículo rociador 11 que comprende un armazón izquierdo (26, 60, 64, 60, colectivamente) y un armazón derecho (27, 58, 62, colectivamente) que están conectados por una viga 10. Al menos una rueda izquierda 42 puede girar con respecto al armazón izquierdo y al menos una rueda derecha 44 puede girar con respecto al armazón derecho. Una primera extremidad 26 se extiende hacia arriba desde el armazón izquierdo y una segunda extremidad 27 se extiende hacia arriba desde el armazón derecho para conectarse a la viga 10. Tal como se ilustra, la primera extremidad 26 tiene un elemento superior 28 que está conectado (por ejemplo, de forma coaxial o telescópica) a un elemento inferior 30; la segunda extremidad 27 tiene un elemento superior 28 que está conectado (por ejemplo, de forma coaxial o telescópica) a un elemento inferior 30, aunque la primera extremidad 26 y la segunda extremidad 28 pueden comprender elementos continuos en otras formas de realización. Uno o más receptores de determinación de ubicación (22, 24), tales como receptores de navegación por satélite, están asociados a la viga 10 para determinar la posición y la actitud (por ejemplo, orientación angular) de la viga 10. Como se ilustra en los dibujos y se establece en este documento, el eje Y 80 es coextensivo con la dirección lateral de la viga 10, y el eje X 78 es sustancialmente perpendicular a la viga 10. El eje X 78 se extiende en la dirección longitudinal, que puede alinearse con la dirección de avance del vehículo rociador 11. El eje Z 82 se extiende en la dirección vertical.
Una o más unidades de hileras (63, 65) están suspendidas de la viga 10, de modo que la posición (por ejemplo, posición tridimensional) de la boquilla 76 o boquillas en cada unidad de hileras se puede ajustar de forma simultánea y dinámica en múltiples dimensiones para mantener una separación objetiva (por ejemplo, uniforme) entre la boquilla 76 y el suelo 150 o entre la boquilla 76 y una trayectoria de guiado o plan de trayectoria del vehículo rociador 11, o entre la boquilla 76 y una planta o hilera de plantas 148 (por ejemplo, a medida que el rociador se mueve en el terreno en tiempo real).
Cada unidad de hileras (63 o 65) tiene una boquilla correspondiente 76 o un conjunto de boquillas 76 con una posición ajustable en una o más dimensiones con respecto a la viga 10, junto con ángulos de balanceo, inclinación y guiñada ajustables o fijos de la boquilla 76 o conjunto de boquillas 76. Por ejemplo, para cada unidad de hileras (63 o 65), la boquilla 76 puede ajustarse en tres dimensiones, tales como altura (eje Z 82), lateralidad (eje Y 80) y longitud (eje X 78) con respecto a plantas específicas 148, vástagos, tallos, troncos, parras, raíces, follaje, hojas, doseles arbóreos, hileras de plantas o zonas objetivo en función de datos de imagen u otros datos de sensor, mientras que el rociador se guía a lo largo de un plan de trayectoria de acuerdo con uno o más receptores de determinación de ubicación (22, 24), tales como receptores de navegación por satélite equipados con dispositivos de comunicación inalámbrica para recibir datos de corrección.
Receptores de determinación de ubicación
En una configuración, cada receptor de determinación de ubicación (22 o 24) puede comprender cualquier receptor de navegación por satélite, tal como un receptor del sistema de posicionamiento global (GPS), un receptor del sistema global de navegación por satélite (GLONASS), u otro receptor de navegación por satélite, donde cada receptor de determinación de ubicación (22, 24) puede utilizar corrección de fase diferencial u otras señales de corrección asociadas a uno o más receptores de satélite de referencia en ubicaciones geográficas conocidas.
En una forma de realización, el rociador solo puede usar un receptor de determinación de ubicación (22 o 24), tal como un primer receptor de navegación por satélite (por ejemplo, receptor de navegación por satélite de múltiples canales), con dos antenas conmutadas 901 o antenas multiplexadas en el tiempo que están separadas espacialmente a lo largo de la viga 10 en una distancia de referencia conocida, tal como una primera antena en o cerca de un primer extremo de la viga 10 y una segunda antena en o cerca de un segundo extremo de la viga 10. Por ejemplo, el primer extremo y el segundo extremo de la viga pueden estar en o cerca de extremos opuestos de la viga.
El primer receptor de determinación de ubicación 22 puede determinar: (1) una primera posición de una primera antena en base a primeras mediciones de fase de portadora de cuatro o más señales de satélite en un primer momento cuando el conmutador de antena está en un primer estado con una primera antena activa y una segunda antena desconectada, (2) una segunda posición de una segunda antena 901 en base a segundas mediciones de fase de cuatro o más señales de satélite en un segundo momento cuando el conmutador de antena está en un segundo estado con una segunda antena activa y se desconecta de la primera antena, donde el primer momento y el segundo momento están dentro de un intervalo de tiempo máximo, y (3) una diferencia vectorial entre la primera posición y la segunda posición para estimar una posición de punto de referencia y una actitud de la viga 10.
En otra forma de realización, el rociador puede usar tanto el primer receptor de determinación de ubicación 22 como el segundo receptor de determinación de ubicación 24, tal como un primer receptor de navegación por satélite y un segundo receptor de navegación por satélite que están separados a lo largo de la viga 10 en una diferencia de referencia conocida. El primer receptor de determinación de ubicación 22 está ubicado en un primer extremo de la viga 10, donde el segundo receptor de determinación de ubicación 24 determina una primera posición (por ejemplo, coordenadas tridimensionales de la antena del receptor). El segundo receptor de determinación de ubicación 24 está en un segundo extremo de la viga 10 opuesto al primer extremo. El segundo receptor de determinación de ubicación 24 determina una segunda posición simultáneamente con la determinación de la segunda posición (por ejemplo, coordenadas tridimensionales de la antena del receptor).
Un procesador de datos electrónico (903 en la Figura 7) o un receptor de determinación de ubicación (22, 24) está adaptado para estimar el punto de referencia asociado a la viga 10 de la máquina y una orientación o actitud angular de la viga 10 con respecto al punto de referencia. Por ejemplo, un procesador de datos 903 estima un punto de referencia en o proyectado directamente debajo de la máquina en el suelo 150 y una orientación o actitud angular de la viga 10 con respecto al punto de referencia. En algunas configuraciones, la orientación angular se determina mediante una diferencia vectorial entre la primera posición y la segunda posición observada durante un intervalo de tiempo o el mismo período de tiempo. La actitud se refiere al ángulo de inclinación, al ángulo de balanceo o al ángulo de guiñada de la viga 10, del rociador 11 o de la máquina agrícola.
Planificación de trayectoria y guiado del vehículo
Tal como se ilustra en la Figura 1, el vehículo rociador 11 tiene dos ruedas izquierdas 42 y dos ruedas derechas 44. El sistema de propulsión del vehículo rociador o vehículo agrícola admite la conducción del vehículo rociador 11 de acuerdo con uno o más de lo siguiente: (1) los datos de posición y la actitud asociada de la viga 10 o del vehículo 11 de uno o más receptores de determinación de ubicación (22, 24) o el procesador de datos electrónico 903, (2) los datos de imagen del dispositivo de formación de imágenes 124 en la ubicación de la viga 10 o del vehículo pulverizador 11 con respecto a hileras de plantas, línea de guiado, el centro de una hilera o plantas 148, y (3) plan de trayectoria, línea de guiado, plan de misión o cualquiera de la combinación de los mismos, establecidos por un sistema de procesamiento de datos maestro 902, o su módulo de planificación de trayectoria 910 o su módulo de planificación de misión 909, respectivamente. El módulo de planificación de misión 909 puede permitir que un agricultor programe o dirija el vehículo rociador 11 para rociar, tratar o fertilizar cultivos o plantas 148 en un terreno de acuerdo con un plan de guiado o plan de trayectoria. El módulo de planificación de trayectoria 910 puede utilizar un estudio, límites del terreno y zonas de exclusión o mapas anteriores para generar un plan de trayectoria para que el vehículo rociador 11 cubra con rociado un área completa de un terreno con superposición mínima de insumos de cultivo.
En una forma de realización, la(s) rueda(s) izquierda(s) 42 y la(s) rueda(s) derecha(s) 44 tienen una velocidad de rotación diferencial entre sí para ajustar la guiñada del vehículo rociador 11, o hacer girar o dirigir el vehículo rociador 11 hacia la izquierda o hacia la derecha, de acuerdo con un plan de trayectoria, o desviación con respecto a un plan de trayectoria para evitar obstáculos, peligros, personas o animales.
En una configuración, un primer motor de accionamiento 48 está asociado a la rueda izquierda 42 y un segundo motor de accionamiento 50 está asociado a la rueda derecha 44. Por ejemplo, el primer motor de accionamiento 48 y el segundo motor de accionamiento 50 pueden accionar la rueda izquierda 42 y la rueda derecha 44, respectivamente, mediante una cadena 46, correa u otro mecanismo.
En una forma de realización alternativa, el primer motor de accionamiento 48 y el segundo motor de accionamiento 50 pueden estar integrados en los respectivos bujes de las ruedas.
El primer motor de accionamiento 48 y el segundo motor de accionamiento 50 pueden representar motores de corriente alterna, motores de imán permanente, motores de inducción, motores de reluctancia conmutada, motores de corriente continua, motores eléctricos u otras máquinas eléctricas. En un ejemplo ilustrativo, el primer controlador de motor 52 proporciona una primera señal de corriente alterna para controlar el par motor, la dirección o la velocidad de rotación del primer motor de accionamiento 48; un segundo controlador de motor 54 proporciona una segunda señal de corriente alterna para controlar la rotación del segundo motor de accionamiento 50.
Con referencia a la Figura 6 y la Figura 7, el controlador de nodo esclavo 801, un sistema de nodo de accionamiento 130 o un procesador de datos puede proporcionar mensajes de datos de comando al primer controlador de motor 52 y al segundo controlador de motor 54 para segmentos de trayectoria rectos, tal como líneas de guiado AB o trayectorias paralelas a las mismas, o segmentos de trayectoria curvos, tal como segmentos de trayectoria de contorno o trayectorias paralelas a los mismos. El controlador de nodo esclavo 801, el sistema de nodo de accionamiento 130 o el procesador de datos 903 pueden aplicar diversas técnicas por separado o acumulativamente para conducir o dirigir el vehículo rociador 11 o la máquina agrícola. Según una primera técnica, el controlador de nodo esclavo 801, el sistema de nodo de accionamiento 130 o el procesador de datos pueden efectuar una velocidad de rotación sustancialmente idéntica entre el primer motor de accionamiento 48 y el segundo motor de accionamiento 50 para mantener una trayectoria lineal recta del rociador 11 o la máquina agrícola de acuerdo con un plan de trayectoria de modo que la viga 10 forme un ángulo sustancialmente recto de la orientación angular con respecto a una o más hileras de plantas de un terreno.
Según una segunda técnica, el controlador de nodo esclavo 801, un sistema de nodo de accionamiento 130 o un procesador de datos 903 proporciona mensajes de datos de comando al primer controlador de motor 52 y al segundo controlador de motor 54 para efectuar una velocidad de rotación sustancialmente diferencial entre el primer motor de accionamiento 48 y el segundo motor de accionamiento 50 para mantener un segmento de trayectoria curvo del vehículo rociador 11 o máquina agrícola de acuerdo con un plan de trayectoria de modo que la viga 10 forme un ángulo sustancialmente recto de la orientación angular con respecto a una intersección de la viga 10 con el segmento de trayectoria curvo.
En una forma de realización, un módulo de batería 98 está asociado al armazón izquierdo, al armazón derecho o a ambos para proporcionar energía eléctrica al primer controlador de motor 52 y al segundo controlador de motor 54. A su vez, el primer controlador de motor 52 y el segundo controlador de motor 54 proporcionan señales de control, tales como señales moduladas por ancho de pulso u otras señales de corriente alterna, para controlar el par motor, la velocidad o la dirección del rotor del primer motor de accionamiento 48 y del segundo motor de accionamiento 50 para impulsar y conducir el vehículo 11 a lo largo de un plan de trayectoria, línea de guiado o trayectoria de guiado. Tal como se ilustra en la Figura 1, cada primer controlador de motor 52 puede controlar uno o más primeros motores de accionamiento 48 y cada segundo controlador de motor 54 puede controlar uno o más segundos motores de accionamiento 50.
En una forma de realización ilustrativa, el módulo de batería 98 se puede recargar en la estación de recarga o en una fuente adecuada de voltaje de corriente alterna o voltaje de corriente continua.
En una forma de realización alternativa, el vehículo rociador 11 o vehículo agrícola incluye un generador 99 para proporcionar energía eléctrica al módulo de batería 98. Por ejemplo, el generador 99 puede comprender la combinación de un alternador que proporciona corriente alterna y un rectificador que convierte la corriente alterna en corriente continua. Un motor de combustión interna 101 proporciona energía de rotación al generador 99. Un árbol de rotor del generador 99 puede ser accionado por el cigüeñal de salida de un motor de combustión interna 101.
Unidad de hileras
En una forma de realización, mostrada en la Figura 2, el rociador comprende un grupo de unidades de hileras (63, 65) que están suspendidas de la viga 10, donde cada unidad de hileras puede dar servicio a una o más hileras de plantas a partir de un conjunto de una o más boquillas 76. En un ejemplo, una primera unidad de hileras 63 está suspendida de la viga 10 con un conjunto de primeras boquillas 76 y una segunda unidad de hileras 65 está suspendida de la viga 10 con un conjunto de segundas boquillas 76. La primera unidad de hileras 63 y la segunda unidad de hileras 65 están separadas entre sí. Un procesador de datos 903, un sistema de nodo de implemento 132 o un controlador de nodo esclavo 801, solos o conjuntamente, pueden ajustar de forma independiente una primera posición tridimensional de la primera unidad de hileras 63 a partir de una segunda posición tridimensional de la segunda unidad de hileras 65, siempre que las unidades de hileras estén separadas adecuadamente para protegerse contra una colisión entre sí. En una forma de realización, el procesador de datos 903 o el sistema de procesamiento de datos maestro 902 tiene control maestro o control de supervisión del procesamiento de datos dentro del sistema de nodo de implemento 132 o su controlador de nodo esclavo 801, donde el sistema de procesamiento de datos maestro 902 puede asignar tareas, funciones, cálculos o ejecución al sistema de nodo de implemento 132 de acuerdo con instrucciones de software de procesamiento paralelo o secuencial, tal como compartir datos para su procesamiento en la memoria direccionable del dispositivo de almacenamiento de datos 906.
Cada unidad de hileras (63, 65) y sus boquillas asociadas (76, 176) tienen una posición tridimensional distinta e independiente o coordenadas de unidad de hileras que se pueden observar y controlar por separado por el sistema de procesamiento de datos 902 y los controladores asociados (por ejemplo, controladores de nodo esclavo 801, controlador de motor superior 17, primer controlador de ajuste 72, segundo controlador de ajuste 74) bajo su control de supervisión. Los receptores de determinación de ubicación (22, 24) pueden proporcionar la posición global y actitud del vehículo rociador 11 (por ejemplo, o de su viga 10), mientras que cada unidad de hileras (63, 65) proporciona simultáneamente una altura estimada (por ejemplo, posición del eje Z), una posición longitudinal (por ejemplo, posición del eje X) y una posición lateral (por ejemplo, posición del eje Y), que pueden denominarse coordenadas de unidad de hileras, para el carro inferior 66, el primer ajustador de posición 68 o sus boquillas asociadas (76, 176). Por ejemplo, el motor superior 16 puede estar asociado a un codificador para estimar una posición de rotor del motor superior 16, solo o en combinación con el controlador de motor superior 17 para obtener las coordenadas de la unidad de hileras; el primer accionador de ajuste 118 puede estar asociado a un codificador para estimar una primera posición de accionador para obtener las coordenadas de unidad de hileras; el segundo accionador de ajuste 120 puede estar asociado a un codificador para estimar una segunda posición de accionador para obtener las coordenadas de la unidad de hileras. En una forma de realización, durante uno o más intervalos de tiempo, el sistema de procesamiento de datos 902 determina, mediante adición vectorial, álgebra lineal o de otro modo, las coordenadas globales o del mundo real de la unidad de hileras, de su carro inferior 66 o sus boquillas (76, 176) en función de la posición y actitud observadas del vehículo rociador 11, junto con las coordenadas observadas de unidad de hileras de una unidad de hileras. Por ejemplo, en el sistema de procesamiento de datos 902, la posición Y respectiva de cada unidad de hileras (o su carro superior 18) a lo largo de la viga 10 intercepta un vector correspondiente representativo de la orientación del vehículo en función de la posición vehicular asociada y la actitud vehicular para establecer una posición Y estimada en el mundo real de la boquilla (76, 176) en la unidad de hileras particular, que se puede corregir para cualquier pendiente lateral de material del suelo dada la altura de la antena del receptor de determinación de ubicación (22, 24) sobre el suelo.
Sin embargo, en formas de realización alternativas, el controlador de motor superior 17 puede adaptarse para estimar la posición de rotor del motor superior 16 sin ningún codificador; el primer controlador de ajuste 72 puede adaptarse para estimar la primera posición de accionador del primer accionador de ajuste 118; el segundo controlador de ajuste 74 puede adaptarse para estimar la segunda posición de accionador, donde el sistema de nodo de implemento o el sistema de procesamiento de datos maestro 902 pueden estimar las coordenadas de unidad de hileras asociadas a las boquillas (76, 176) de una o más unidades de hileras (63, 65).
Dispositivo de formación de imágenes
En una forma de realización, un dispositivo de formación de imágenes 124 está montado en la viga 10 o una de las extremidades (26, 27) para recopilar datos de imágenes para determinar una primera distancia lateral entre la primera unidad de hileras 63 (o su primera boquilla 76) y una primera hilera de plantas 148 y una segunda distancia lateral entre la segunda unidad de hileras 65 (o su segunda boquilla 76) y una segunda hilera de plantas 148. El dispositivo de formación de imágenes 124 puede tener un campo visual primario que incluye una o más unidades de hileras (63, 65) e hileras respectivas de cultivos; además, el dispositivo de formación de imágenes 124 puede tener un campo visual primario o secundario que se extiende hacia adelante en el recorrido directo del vehículo rociador 11. La separación de hileras de las plantas en el terreno particular puede conocerse a partir de datos de siembra, un mapa de siembra de semillas, la separación de hileras de la sembradora o implemento de siembra que se utilizó para sembrar un terreno, o una zona o porción de terreno. Una sembradora o su sistema informático puede proporcionar la fuente para dichos datos de siembra o un mapa de siembra de semillas en un formato adecuado para su carga o introducción en el sistema de procesamiento de datos maestro a través de un puerto de datos o una interfaz de usuario, tal como un teclado, un dispositivo apuntador y un dispositivo de visualización. En algunas circunstancias, la unidad de hileras (63, 65) o el carro inferior 66 generalmente se centra lateralmente entre dos hileras adyacentes de plantas 148 de modo que las boquillas 76 se pueden dirigir simultáneamente hacia afuera para tratar las dos hileras adyacentes de plantas 148 a la vez durante una sola pasada del vehículo 11. En otras circunstancias, la unidad de hileras (63, 65) o un carro inferior 66 se sitúa a una distancia lateral objetivo tal como: (a) la primera distancia lateral entre el carro inferior 66 y las plantas 148 de una hilera, (2) una primera distancia lateral (por ejemplo, un desplazamiento lateral) o ninguna distancia lateral entre un punto central o línea de guiado entre dos hileras de plantas adyacentes, o (3) la primera distancia lateral entre una o más boquillas 76 de la unidad de carro inferior 66 y las plantas 148 de la hilera de plantas. El ajuste de diferencia lateral de la boquilla 76 puede depender de la altura de la boquilla 76 en algunas configuraciones, y podría almacenarse como una estructura de datos (por ejemplo, una tabla de consulta) de ajustes de altura y ajustes laterales correspondientes o desplazamientos laterales en el dispositivo de almacenamiento de datos 906 para su ejecución por el sistema de nodo de accionamiento 130, el sistema de nodo de implemento 132 y el sistema de nodo maestro 134.
En una configuración, un dispositivo de formación de imágenes 124 está montado en la viga 10 o una de las extremidades 86 para recopilar datos de imágenes para estimar uno o más de lo siguiente: (1) una primera distancia al suelo 150 entre la primera unidad de hileras 63 y el suelo 150 y una segunda distancia al suelo 150 entre la segunda unidad de hileras y el suelo 150; y (2) una primera altura de una primera boquilla 76 de la primera unidad de hileras 63 y una segunda altura de una segunda boquilla 76 de una segunda unidad de hileras.
En otra configuración, un dispositivo de formación de imágenes 124 está montado en la viga 10 o una de las extremidades (26, 27) para determinar un primer desplazamiento longitudinal entre una primera boquilla 76 de la primera unidad de hileras 63 y un centro de planta respectivo (por ejemplo, centro de follaje de masa o volumen con respecto a píxeles o vóxeles de planta) o vástago de planta, y un segundo desplazamiento longitudinal entre una segunda boquilla 76 de la segunda unidad de hileras y un centro de planta o vástago de planta respectivo.
En una forma de realización, el vehículo rociador 11 o máquina agrícola incluye un primer tanque 36 sostenido sobre o por el armazón izquierdo o primer sistema de estantes 60 de uno o más estantes o estantes apilados. Tal como se ilustra, la primera extremidad 26 termina en un primer soporte horizontal 56 que proporciona soporte para montar el eje o buje de una o más ruedas izquierdas 42, o que proporciona soporte para el primer sistema de estantes 60. Uno o más soportes 64 pueden proporcionar refuerzo y rigidez estructural entre la primera extremidad 26 y el primer soporte horizontal 56, para los sistemas de estantes (60, 62) o de otro modo. El primer tanque 36 facilita el almacenamiento de un fluido o insumo de cultivo para su distribución en un terreno, plantas 148 o suelo. Una primera bomba 32 está dispuesta para bombear un fluido almacenado en el primer tanque 36 a un conjunto de primeras boquillas 76 a través de una tubería 136 para la distribución dirigida a una zona de un terreno, una hilera particular en un terreno o a plantas particulares 148 o partes de plantas 148 del terreno debido a que la posición tridimensional de una boquilla 76 o conjunto de boquillas 76 asociadas a cada unidad de hileras se puede controlar. Aunque la boquilla 76 apunta hacia abajo en la Figura 1 para la primera unidad de hileras 63 o la unidad de hileras más a la izquierda, se entiende que la boquilla o un conjunto opcional de boquillas 176 (que se muestra en la Figura 2 en líneas discontinuas) puede orientarse hacia afuera o en cualquier otra orientación o ángulos de balanceo, inclinación y guiñada que son adecuados para dirigir los insumos de cultivo o fluido a su objetivo previsto, tal como una planta, una hilera de plantas, el follaje de las plantas, la base, un vástago, parra, tronco o tallo de las plantas, o las raíces de las plantas.
Un segundo tanque 38 está sostenido sobre o por el armazón derecho o segundo sistema de estantes 62 de uno o más estantes o estantes apilados. Tal como se ilustra, la segunda extremidad 27 termina en un segundo soporte horizontal 58 que proporciona soporte para montar el eje o buje de una o más ruedas derechas 44, o que proporciona soporte para el segundo sistema de estantes 62. El segundo tanque 38 facilita el almacenamiento de un fluido o insumo de cultivo para su distribución en un terreno, plantas 148 o suelo. Una segunda bomba 34 está dispuesta para bombear un fluido almacenado en el segundo tanque 38 a un conjunto de segundas boquillas 76 a través de una tubería 136 para la distribución dirigida a una zona de un terreno, una hilera particular en un terreno o a plantas particulares 148 o partes de plantas 148 del terreno debido a que la posición tridimensional de una boquilla 76 o conjunto de boquillas 76 asociadas a cada unidad de hileras (63, 65) se puede controlar. Aunque la boquilla 76 apunta hacia abajo en la Figura 1 para la segunda unidad de hileras 65 o la unidad de hileras más a la derecha, se entiende que la boquilla o un conjunto opcional de boquillas 176 (que se muestra en la Figura 2 en líneas discontinuas) puede orientarse hacia afuera o en cualquier otra orientación o ángulos de balanceo, inclinación y guiñada que son adecuados para dirigir los insumos de cultivo o fluido a su objetivo previsto, tal como una planta, una hilera de plantas, el follaje de las plantas, la base, un vástago, parra, tronco o tallo de las plantas, o las raíces de las plantas.
En una forma de realización, uno o más tanques auxiliares 40 pueden dar servicio a unidades de hileras correspondientes adicionales 40 o pueden proporcionar capacidad adicional para la primera unidad de hileras 63 y la segunda unidad de hileras 65.
Unidad de hileras
En la Figura 1 y la Figura 2, cada unidad de hileras (63, 65) tiene un carro superior 18 y un carro inferior 66 que está acoplado a o montado en conjunto con el carro inferior 66. Un carro superior 18 puede moverse o deslizarse con respecto a una viga generalmente horizontal 10 de un vehículo rociador 11. Una pluralidad de soportes verticales 13 suspende el carro inferior 66 desde el carro superior 18 o soportes 64 del carro inferior 66. Cada soporte vertical 13 tiene un extremo superior conectado al carro superior 18 y un extremo inferior opuesto al extremo superior. Un carro inferior 66 está conectado al extremo inferior de los soportes verticales 13 de modo que el carro superior 18 determine una posición lateral del carro inferior 66 con respecto a la viga 10.
En cualquier forma de realización, se pueden utilizar múltiples unidades de hileras (63, 65) que comprenden múltiples carros superiores 18 y respectivos carros inferiores 66. Las zonas laterales mutuamente excluyentes de los carros pueden estar separadas por una zona de protección donde múltiples carros superiores 18 y carros inferiores 66 están asociados al vehículo rociador 11 para evitar interferencias entre cualquiera de dos carros, inferiores 66 o superiores 18, adyacentes.
Carro superior
Tal como se ilustra mejor en la Figura 3, el carro superior 18 tiene un armazón 14, donde al menos dos rodillos 21 pueden girar alrededor de un eje de rotación con respecto al armazón 14. Los rodillos 21 están orientados hacia una o más de las siguientes superficies de viga 10: una superficie superior de la viga 10, un lado frontal de la viga 10 y un lado trasero de la viga 10. El lado delantero de la viga 10 es opuesto al lado trasero de la viga 10. En una configuración, si se utilizan rodillos laterales 21, el rodillo de lado delantero y el rodillo de lado trasero pueden sujetarse o apretarse contra la viga 10 para evitar el movimiento a lo largo del eje X 78 y para permitir el movimiento del carro superior 18 a lo largo del eje Y 80. En una forma de realización, los rodillos 21 son empujados por resortes u otros elementos de empuje contra la viga 10.
Al menos una superficie de la viga 10 tiene un engranaje de cremallera 20 o dientes de cremallera. Por ejemplo, tal como se ilustra en la Figura 1, el engranaje de cremallera 20 está en una superficie inferior horizontal interior, aunque el engranaje de cremallera 20 podría formarse o montarse en otras superficies de la viga 10. Un engranaje de piñón (no mostrado) u otro engranaje de un motor superior 16 está acoplado al engranaje de cremallera 20. Un motor superior 16 acciona el engranaje de piñón para mover (o deslizar lateralmente) el carro superior 18 en una dirección lateral a lo largo de la viga 10 o generalmente a lo largo del eje Y 80. Un controlador de motor superior 17 proporciona señales de control al motor superior 16 para mover el carro superior 18 a lo largo de la viga 10 en respuesta a mensajes de datos o comandos de un procesador de datos central 903, un controlador de nodo esclavo 801 o de otro modo.
Tal como se ilustra, el carro superior 18 tiene soportes 12 para asegurar una pluralidad de soportes generalmente verticales 13 en una posición vertical fija. En una configuración, los soportes 12 pueden comprender abrazaderas, tales como abrazaderas en U, mientras que en otras configuraciones los soportes 12 pueden utilizar pernos o tornillos para comprimir un manguito o retenedor (no mostrado) alrededor de una parte de los soportes verticales 13.
En una forma de realización alternativa, un conjunto de aberturas 15 en el armazón 14, o los postes 19 del mismo, pueden complementar o reemplazar al soporte 12.
Los soportes verticales 13 pueden comprender tubos, varillas, vigas, tubos telescópicos u otros elementos de soporte. Aunque se ilustran cuatro soportes verticales 13 en la Figura 1, en formas de realización alternativas se puede utilizar otra cantidad de soportes verticales 13, tales como tres soportes verticales o una cantidad reducida tal como un soporte con una sección transversal suficiente para proporcionar estabilidad (por ejemplo, en tres dimensiones).
En una forma de realización alternativa, los soportes verticales 13 comprenden varillas roscadas móviles o ajustables o soportes con dientes de engranaje de cremallera que permiten el ajuste vertical del elemento de carro inferior 66 con respecto al elemento de carro superior 18 o la viga 10; donde dicho ajuste vertical podría utilizarse solo o juntamente con el primer ajustador de posición 68. En una forma de realización alternativa, un accionador lineal está situado en el carro superior 18 para permitir el movimiento de cada varilla roscada o soporte vertical alternativo para subir o bajar el carro inferior 66 o carro de implemento.
En otra forma de realización alternativa, un motor de ajuste vertical con un engranaje de piñón correspondiente está acoplado a cada soporte vertical con un engranaje de cremallera correspondiente para subir o bajar el carro inferior 66 o carro de implemento. Por ejemplo, se utiliza un accionador lineal vertical o motor vertical por cada soporte vertical alternativo para mover el soporte; por lo tanto, para subir y bajar el carro 66 al unísono. El accionador lineal vertical o motor vertical puede utilizarse para ajustar la altura vertical de una pluralidad de unidades de hileras para ajustarse a una altura objetivo sobre el suelo 150, donde la distancia vertical entre el carro superior 18 y el carro inferior 66 puede diferir para cada par de carro superior 18 y carro inferior 66 a medida que el vehículo se desplaza a través de un terreno con suelo desigual, ladeado o lateralmente inclinado.
Tal como se indicó anteriormente, el carro superior 18 comprende un armazón 14 y un conjunto de rodillos 21 que pueden girar con respecto al armazón 14 y que se desplazan contra una superficie de la viga 10. Un motor superior 16 está montado en el armazón 14 y el motor superior 16 tiene un árbol que termina en un engranaje de piñón. Un engranaje de cremallera 20 está unido a o formado en la viga 10, donde el engranaje de piñón se acopla al engranaje de cremallera 20 para permitir el ajuste lateral simultáneo del carro superior 18 y el carro inferior 66. El controlador de motor superior 17 proporciona una señal de control para controlar el motor superior 16 para colocar una boquilla 76 o conjunto de boquillas 76 en el carro inferior 66 de acuerdo con una separación lateral objetivo con respecto a una hilera de plantas 148, un plano de trayectoria o una línea de guiado, donde la señal de control responde a datos de imágenes de un dispositivo de formación de imágenes 124 o datos de sensor de otro sensor, tal como un dispositivo de escaneo láser, un telémetro láser, un sensor de posición ultrasónico, un dispositivo de detección de luz y determinación de distancia (LIDAR) o de otro modo.
El carro inferior 66 admite el movimiento de una posición tridimensional (por ejemplo, coordenadas de posición x, y y z objetivo) de una boquilla 76 en el carro inferior 66 mediante un primer ajustador de posición 68 para ajustar la altura (posición del eje z) de la boquilla 76 y un segundo ajustador de posición 70 para ajustar una posición longitudinal (posición del eje x) de la boquilla 76 en función de uno o más de lo siguiente: (1) datos de imágenes del dispositivo de formación de imágenes 124, (2) datos de imágenes estéreo procesados (por ejemplo, representaciones tridimensionales de píxeles o vóxeles de plantas o hileras de plantas) obtenidos a partir de los datos de imágenes por el módulo de procesamiento de imágenes 911, (3) datos de rumbo o guiñada del vehículo rociador 11 del receptor de determinación de ubicación (22, 24), y (4) velocidad de marcha, rapidez y/o aceleración del suelo del vehículo rociador 11. En un ejemplo, la altura puede ajustarse para mantener una altura mínima de separación con respecto al suelo 150 y para mantener una altura relativa con respecto a una altura máxima de planta, altura central de follaje o altura máxima de dosel arbóreo en función de datos de imágenes. En otro ejemplo, el carro inferior 66 admite el movimiento de una posición tridimensional de una boquilla 76 en el carro inferior 66 mediante el segundo ajustador de posición 70 para ajustar una posición longitudinal de la boquilla 76 para reducir o minimizar un desplazamiento longitudinal entre la boquilla 76 y el vástago de planta o la parte central de planta. Por ejemplo, el ajuste de la posición longitudinal de la boquilla o boquillas (76, 176) de una unidad de hileras puede considerar la velocidad de marcha, la rapidez y aceleración y ángulo de guiñada del vehículo rociador 11 a partir de uno o más receptores de determinación de ubicación (22, 24) para determinar o estimar un ajuste longitudinal del segundo ajustador de posición 70 para su alineación o registro con una zona objetivo del terreno o una zona objetivo de plantas. Los ajustes de posición tridimensional se pueden realizar y actualizar para cada intervalo de tiempo.
Primer ajustador de posición del carro inferior
La Figura 4 ilustra una vista en perspectiva del carro inferior 66. En una forma de realización, el carro inferior 66 comprende un primer ajustador de posición 68 para ajustar la altura de una boquilla 76 asociada a la unidad de hileras (63, 65). Por ejemplo, el primer ajustador de posición 68 comprende una plataforma inferior 90 y una plataforma superior 88 separada de la plataforma inferior 90. Un grupo de extremidades 86 con puntos de pivote (92, 122) está dispuesto para conectar de forma móvil la plataforma inferior 90 a la plataforma superior 88. Los puntos de pivote (92, 122) pueden comprender remaches, árboles o pernos y tuercas, elementos estampados o similares. Un primer elemento de soporte 94 está asociado a puntos de pivote centrales 92 de las extremidades 86. Un segundo elemento de soporte 96 está asociado a los puntos de pivote centrales 92 de las extremidades 86. El segundo elemento de soporte 96 está ubicado opuesto al primer elemento de soporte 94. Una varilla roscada 116 está acoplada a un diámetro interior roscado 117 en el primer elemento de soporte 94 y la varilla roscada 116 se extiende hacia el segundo elemento de soporte 96 o primer accionador de ajuste 118 que está unido al segundo elemento de soporte 96. Un primer accionador de ajuste 118 está dispuesto para hacer girar la varilla roscada 116 para cambiar la altura de la plataforma inferior 90 con respecto a la plataforma superior 88, por lo tanto, para ajustar con precisión la altura de una boquilla 76 ubicada en la plataforma inferior 90.
En una configuración, un extremo de cada una de las extremidades 86 termina en dientes de engranaje 140 y comprende además engranajes intermedios 138 montados en los lados de la plataforma superior 88 y la plataforma inferior 90 para acoplarse a los dientes de engranaje 140. Los dientes de engranaje 140 y los engranajes intermedios 138 evitan la torsión de las extremidades 86 o la desalineación entre la plataforma inferior 90 y la plataforma superior 88 en la que superficies planas asociadas a la plataforma inferior 90 y la plataforma superior 88 han dejado de ser o no son sustancialmente paralelas. Los dientes de engranaje 140 o engranajes intermedios 140 proporcionan cierta restricción de movimiento entre la plataforma superior 88 y la plataforma inferior 90 para permanecer sustancialmente paralelos o alineados adecuadamente a través de cualquier ajuste de altura. En resumen, el primer ajustador de posición 68 comprende una primera unión de tijera 84 que mantiene una separación vertical objetivo precisa entre la plataforma superior 88 y la plataforma inferior 90, y la separación vertical puede ajustarse con precisión y rapidez en tiempo real mediante el funcionamiento del primer accionador de ajuste 118 que hacer girar dinámicamente una varilla roscada 116 o tornillo, incluso cuando el vehículo rociador 11 recorre un plan de trayectoria en el terreno.
Un primer controlador de ajuste 72 proporciona una señal de control al primer accionador de ajuste 118 correspondiente. El primer controlador de ajuste 72 puede estar ubicado en el primer ajustador de posición 68 o la plataforma superior 88, por ejemplo. Sin embargo, en otras configuraciones, el primer controlador de ajuste 72 puede ser solidario con o estar alojado en un alojamiento común del primer ajustador de posición 68.
El primer controlador de ajuste 72 puede ordenar al primer accionador de ajuste 118 que mueva la primera unión de tijera 84 desde una posición contraída a lo largo del eje Z 82 hasta una posición expandida a lo largo del eje Z 82, o viceversa, donde la diferencia entre la posición completamente contraída y la posición completamente expandida define el intervalo máximo de desplazamiento para el primer ajustador de posición 68. La primera unión de tijera 84 puede mantener su ajuste o configuración en presencia de cargas o fuerzas considerables en la dirección del eje Z 82.
Si el carro de implemento se utiliza para un rociador, se puede montar una boquilla 76 o un conjunto de boquillas 176 en la plataforma inferior 90, tal como se ilustra en la Figura 2, para permitir el ajuste de la altura vertical de la boquilla 76 a lo largo del eje Z 82, mientras que la posición lateral se ajusta mediante el carro superior 18.
Segundo ajustador de posición del carro inferior
Tal como se ilustra mejor en la Figura 4 y la Figura 5, en cada unidad de hileras (63, 65) el segundo ajustador de posición 70 comprende un armazón 100 que está acoplado para un movimiento longitudinal relativo con respecto al primer ajustador de posición 68. Un primer extremo 102 está unido a o es solidario con un lado del armazón 100. Un segundo extremo 104 está unido o es solidario con un lado opuesto del armazón 100 con respecto al primer extremo 102.
Una varilla 106 o riel se extiende entre el primer extremo 102 y el segundo extremo 104, donde la varilla 106 o riel puede insertarse en un rebaje 108 o cavidad en el primer extremo 102 y el segundo extremo 104 para retener la varilla 106 o riel. Una superficie superior de la plataforma superior 88 soporta cuatro casquillos 111 con aberturas 110 (por ejemplo, aberturas sustancialmente cilíndricas o aberturas poligonales 110) correspondientes en tamaño y forma a la sección transversal de las varillas 106 o rieles. Los casquillos 111 se fijan al primer ajustador de posición 68 para acoplar o guiar de forma deslizable la varilla 106 o el riel. Por ejemplo, los casquillos 111 pueden tener una abertura 110 que se ajusta a la forma y tamaño de la sección transversal de la varilla 106 o riel para su acoplamiento deslizable con la misma. Las aberturas 110 pueden contener casquillos 111 o cojinetes y pueden lubricarse con aceite, grasa u otro lubricante.
Una segunda unión de tijera 112 tiene un primer punto de acoplamiento (por ejemplo, en el extremo 126) al primer ajustador de posición 68 y un segundo punto de acoplamiento (por ejemplo, en el extremo 128) a un elemento de enlace 142. Un segundo accionador de ajuste 120 o un accionador lineal está adaptado para proporcionar un movimiento lineal al elemento de enlace 142 de modo que el primer ajustador de posición 68 se desplace longitudinalmente o se ajuste con respecto al armazón 100 o al segundo ajustador de posición 70.
En formas de realización alternativas, el segundo accionador de ajuste 120 puede comprender un accionador lineal con extremos acoplados entre dos puntos de pivote de extremo opuestos 144 del segundo enlace de tijera 112, cerca del extremo 126.
En una configuración, un conjunto de una o más boquillas 76 está ubicado en el segundo ajustador de posición 70. Una boquilla 76 ubicada en el segundo ajustador de posición 70 puede ajustarse a lo largo de un eje longitudinal, por ejemplo.
Un sistema de nodo de implemento 132, un controlador de nodo esclavo 801 o un procesador de datos 903 controla o supervisa un controlador superior, un primer controlador de ajuste 72 y un segundo controlador de ajuste 74 para cada unidad de hileras (63, 65), donde cada unidad de hileras (63, 65) se puede controlar de forma independiente dentro de un margen posicional (por ejemplo, margen lateral) que evita la colisión o interferencia con unidades de hileras adyacentes. Un controlador de motor superior 17 proporciona una señal de control lateral al motor superior 16 para controlar una posición lateral de una boquilla 76 en el carro inferior 66. Un primer controlador de ajuste 72 proporciona una señal de control de altura al primer accionador de ajuste 118 para controlar una posición de altura de la boquilla 76 en el carro inferior 66. Un segundo controlador de ajuste 74 proporciona una señal de control longitudinal al segundo accionador de ajuste 120 para controlar una posición longitudinal de la boquilla 76 en el carro inferior 66. Por ejemplo, el controlador superior, el primer controlador de ajuste 72 y el segundo controlador de ajuste 74 pueden ajustar de forma simultánea y dinámica en tiempo real una posición tridimensional de la boquilla 76 a través del control de la posición lateral, la posición de altura y la posición longitudinal, incluso a medida que el vehículo rociador 11 avanza a través del terreno.
En una forma de realización, el carro superior 18 se puede mover lateralmente a lo largo de la viga 10 (a lo largo del eje Y 80) y un carro inferior 66 suspendido del carro superior 18 por una pluralidad de soportes verticales 13, tales como varillas, rieles, elementos cilíndricos, vigas u otros soportes. Una posición lateral objetivo del carro superior 18 generalmente establece una posición lateral real del carro inferior 66.
En determinadas formas de realización, los soportes verticales 13 pueden estar compuestos por metal, aleaciones, plástico, polímeros, compuestos de plástico, compuestos de polímero, fibra de vidrio o fibra de carbono en una matriz de resina.
En una forma de realización, el procesador de datos 903 compensa un desplazamiento potencial o desplazamiento lateral entre la posición lateral objetivo y la posición lateral real, incluida la desalineación o flexión de los soportes verticales 13 (por ejemplo, dañados por la interacción con el suelo a velocidades operativas de vehículo). El carro inferior 66 está suspendido por los soportes 64 desde el carro superior 18. En una forma de realización, el carro superior 18 puede fijar, ajustar o establecer la posición de eje Y 80 del carro inferior 66 porque el carro inferior 66 rastrea la posición de eje Y 80 del carro superior 18 sin apenas desplazamiento del eje Y 80 o uno o más de lo siguiente: un desplazamiento de eje Y fijado 80 o un desplazamiento tridimensional fijado de los ejes z, y y z.
Un segundo ajustador de posición 70 o segundo ensamblado de ajuste puede ajustar la posición hacia adelante y hacia atrás de la boquilla 76 o la posición longitudinal del primer ajustador de posición 68. El segundo ajustador de posición 70 comprende un armazón 100 con un primer extremo 102 y un segundo extremo 104. El primer extremo 102 y el segundo extremo 104 están unidos al armazón 100 o son solidarios con el armazón 100. El armazón 100 soporta dos conjuntos paralelos de varillas 106 o rieles. Por ejemplo, las varillas 106 o rieles pueden estar unidos en sus extremos al primer extremo 102 y el segundo extremo 104, donde las varillas 106 o rieles pueden insertarse en una cavidad o rebaje de retención 108.
En una forma de realización, una segunda unión de tijera 112 está situada en un rebaje 108 o zona espacial definida por o entre la plataforma superior 88 y el armazón 100. Un extremo 126 de la segunda unión de tijera 112 está conectado a la plataforma superior 88, mientras que otro extremo 128 de la segunda unión de tijera 112 está conectado al elemento de enlace 142, que se puede mover mediante el segundo accionador de ajuste 120. El segundo controlador de ajuste 74 puede ordenar al segundo accionador de ajuste 120 que mueva la segunda unión de tijera 112 desde una posición contraída a lo largo del eje X 78 hasta una posición expandida a lo largo del eje X 78, o viceversa, donde la diferencia entre la posición completamente contraída y la posición completamente expandida define el intervalo máximo de desplazamiento para el segundo ajustador de posición 70. Tal como se ilustra, la segunda unión de tijera 112 comprende una serie de vigas 114 que se unen en puntos de pivote centrales 146 y puntos de pivote externos 144, donde la segunda unión de tijera 112 puede expandirse y contraerse de una manera similar a un acordeón en respuesta al movimiento del segundo accionador de ajuste 120. El segundo enlace de tijera 112 puede actuar como un multiplicador de carrera para aumentar la cantidad de desplazamiento de salida en la dirección longitudinal o de eje X 78 para un menor desplazamiento de entrada del accionador lineal o segundo accionador de ajuste 120 en la dirección X.
En una forma de realización, el segundo accionador de ajuste 120 está unido al armazón 100 o al segundo extremo 104. Por ejemplo, el segundo accionador de ajuste 120 puede comprender un accionador lineal de ajuste longitudinal o motor de ajuste longitudinal asociado a un elemento de enlace 142, tal como una unión, una varilla, un árbol o una varilla roscada 116.
En una forma de realización alternativa, el segundo accionador de ajuste 120 comprende un accionador lineal que está conectado o acoplado entre dos puntos de pivote externos 144 en un extremo de terminación de la segunda unión de tijera 112, mientras que el otro extremo de terminación de la segunda unión de tijera 112 está acoplado a la plataforma o al segundo extremo 104.
En otra forma de realización alternativa, se puede acoplar una combinación de una varilla roscada y un motor entre los dos puntos de pivote externos 144 en un extremo de terminación 128 de la segunda unión de tijera 112, mientras que el otro extremo de terminación 126 de la unión de tijera 112 está acoplado a la plataforma superior 88. Cerca del extremo 128 en un punto de pivote externo 144, un acoplador tiene un árbol en un lado para acoplarse al punto de pivote externo 144 y un rebaje roscado con un eje de rebaje que es sustancialmente ortogonal al eje de árbol del árbol; el segundo accionador de ajuste 120 comprende el motor que hace girar un árbol roscado en el rebaje roscado de modo que el segundo mecanismo de tijera actúa como un multiplicador de carrera.
Aunque otras configuraciones son posibles, en una configuración ilustrativa el intervalo máximo de desplazamiento para el segundo ajustador de posición 70 es de aproximadamente 45,72 cm (18 pulgadas) a lo largo del eje longitudinal, y el intervalo máximo de desplazamiento para el primer ajustador de posición 68 es de aproximadamente 30,48 cm (12 pulgadas) a lo largo del eje vertical.
En una forma de realización alternativa, el segundo ajustador de posición 70 puede hacerse girar 90 grados en el plano x-y con respecto al primer ajustador de posición 68 para ajustar el primer ajustador de posición 68 o su plataforma superior 88 a lo largo del eje lateral o Y 80, en lugar del eje X 78. En este documento, se puede hacer referencia al segundo ajustador de posición 70 que gira 90 grados en el plano x-y como tercer ajustador de posición. Además, en la forma de realización alternativa, el carro superior 18 puede utilizarse para realizar ajustes toscos en el eje Y 80 o dentro de un primer intervalo limitado, mientras que el carro inferior 66 puede utilizarse para realizar ajustes precisos en el eje Y 80 dentro de un segundo intervalo limitado, donde el primer intervalo limitado y el segundo intervalo limitado se superponen o son intervalos mutuamente excluyentes a lo largo del eje Y 80.
Sistema de formación de imágenes
En una forma de realización, un sistema de formación de imágenes comprende un dispositivo de formación de imágenes 124 y un módulo de procesamiento de imágenes asociado 911 en el sistema de procesamiento de datos maestro 902 o su dispositivo de almacenamiento de datos 906. El dispositivo de formación de imágenes 124 puede comprender un sistema de formación de imágenes monocular o estéreo para recopilar datos de imágenes en la alineación espacial del carro inferior 66 con respecto a una o más plantas 148 o hileras de plantas 148. En una configuración, el sistema de formación de imágenes puede comprender el dispositivo de formación de imágenes 124 (por ejemplo, cámara estéreo digital) y un módulo de procesamiento de imágenes 911 para distinguir los píxeles de planta de los píxeles de fondo 150 en los datos de imágenes recopilados, para distinguir el carro inferior 66 de los píxeles de planta y los píxeles de fondo, y para estimar una representación tridimensional (por ejemplo, constelación tridimensional de píxeles o vóxeles) del carro inferior 66 con respecto a la una o más hileras de plantas.
Un controlador de motor superior 17 puede proporcionar una señal de control para controlar el motor superior 16 para colocar una boquilla 76 en el carro inferior 66 de acuerdo con una separación lateral objetivo con respecto a una hilera de plantas 148. La señal de control responde a los datos de imagen recopilados. El carro inferior 66 admite 64 el movimiento de una posición tridimensional de una boquilla 76 en el carro inferior 66 mediante un primer ajustador de posición 68 para ajustar la altura de la boquilla 76 y un segundo ajustador de posición 70 para ajustar una posición longitudinal de la boquilla 76 en función de los datos de imagen recopilados. La altura se ajusta para mantener una altura mínima de separación con respecto al suelo 150 y para mantener una altura relativa con respecto a una altura máxima de planta, una altura promedio o media de follaje o altura máxima de dosel arbóreo en función de datos de imágenes. El carro inferior 66 admite el movimiento de una posición tridimensional de una boquilla 76 en el carro inferior 66 mediante el segundo ajustador de posición 70 para ajustar una posición longitudinal de la boquilla 76 para reducir o minimizar un desplazamiento longitudinal entre la boquilla 76 y el vástago de planta o la parte central de planta.
En una forma de realización, el carro inferior 66 o carro de implemento admite ajustes de posición verticales y ajustes de posición hacia adelante y hacia atrás (longitudinales) a través de un primer ajustador de posición 68 y un segundo ajustador de posición 70.
En una forma de realización alternativa, el carro inferior 66 o carro de implemento admite el ajuste de posición vertical y el ajuste de posición lateral a través del primer ajustador de posición 68 y un tercer ajustador de posición.
En una forma de realización, el primer ajustador de posición 68 o primer conjunto de ajuste comprende una primera unión de tijera 84 con cuatro pares de extremidades 86, una plataforma superior 88 y una plataforma inferior 90. Las extremidades 86 o segmentos de extremidad están conectados de forma giratoria entre sí en las articulaciones centrales y a la plataforma superior 88 y la plataforma inferior 90 en otras articulaciones. Por ejemplo, las extremidades superiores 86 están conectadas de forma giratoria a la plataforma superior 88. Las extremidades inferiores 86 están conectadas de forma giratoria a la plataforma inferior 90. Las extremidades superiores e inferiores 86 están unidas en puntos de pivote centrales 92 o articulaciones centrales.
Un primer par de articulaciones centrales están conectadas por un primer elemento de soporte correspondiente 94 y un segundo par de articulaciones centrales están conectadas por un segundo elemento de soporte 96. Por ejemplo, un pasador, árbol o perno se extiende a través de diámetros interiores de las extremidades 86 en las articulaciones centrales y dentro de un rebaje (por ejemplo, rebaje roscado) del primer elemento de soporte respectivo 94 o segundo elemento de soporte respectivo 96. Tal como se ilustra en la Figura 4 y la Figura 5, el primer elemento de soporte 94 y el segundo elemento de soporte 96 tienen diámetros interiores en extremos opuestos del primer enlace de tijera y al menos uno de los diámetros interiores está dispuesto para recibir una varilla roscada, un árbol, perno, pasador o elemento cilíndrico. El primer elemento de soporte 94 tiene un diámetro interior roscado 117 para recibir una varilla roscada 116 que se extiende entre el primer elemento de soporte 94 y el segundo elemento de soporte 96, o el primer accionador de ajuste 118 unido a la varilla roscada 116.
En una forma de realización, el primer accionador de ajuste 118 comprende un motor eléctrico, un motor de paso a paso o un servomotor.
En una forma de realización alternativa, el motor de ajuste vertical se sustituye por un accionador lineal de ajuste vertical que se monta en el primer soporte o el segundo soporte, con una varilla montada en el extremo opuesto del primer soporte y el segundo soporte.
La Figura 6 es un diagrama de bloques de una forma de realización del sistema eléctrico o electrónico 600 del rociador que utiliza comunicaciones inalámbricas. Tal como se ilustra, el sistema electrónico 600 de la Figura 6 comprende un sistema de nodo de accionamiento 130, un sistema de nodo de implemento 132 y un sistema de nodo maestro 134 que pueden comunicarse entre sí a través de dos o más dispositivos de comunicación inalámbrica cualesquiera.
El sistema de nodo maestro 134 incluye un sistema de procesamiento de datos maestro 902 que se muestra con mayor detalle en la Figura 7. El sistema de nodo maestro 134 o el sistema de procesamiento de datos maestro 902 comprende un módulo de planificación de misión 909, un módulo de seguimiento de trayectoria 917, un módulo de planificación de trayectoria 910 y un módulo de navegación 907. El módulo de planificación de misión 909 planifica una misión del módulo rociador para tratar un terreno, zonas del terreno, plantas particulares 148 o partes objetivo particulares de plantas 148 dentro del terreno o zona. Por ejemplo, el plan de misión puede asignar una coordenada tridimensional para una o más boquillas 76 de cada unidad de hileras para una ubicación y orientación de actitud correspondientes del vehículo rociador en el terreno. El sistema de procesamiento de imágenes (124, 911, colectivamente) ayuda al módulo de planificación de misión 909 a ajustar las coordenadas tridimensionales para una o más boquillas 76 de cada terreno o zona de acuerdo con datos de imágenes para lograr el plan de misión o la aplicación objetivo de insumos de cultivo a las plantas 148, zonas de plantas 148 o partes de plantas 148 o hileras del terreno dentro de un determinado intervalo objetivo de orientación en altura, orientación lateral y orientación longitudinal. El módulo de planificación de trayectoria 910 proporciona un plan de trayectoria para que el vehículo rociador proceda a ejecutar el plan de misión y rastree hileras, y para cubrir un área objetivo del terreno, dados los límites del terreno, las zonas de exclusión y otras limitaciones, junto con datos de posición y datos de actitud del vehículo rociador a medida que recorre el terreno o el área de trabajo. El módulo de navegación 907 facilita la conmutación entre un modo de conducción automatizado y un modo tripulado, o la evitación de obstáculos en función de datos de posición, datos de rumbo, datos de velocidad, datos de aceleración de uno o más receptores de determinación de ubicación (por ejemplo, receptores de navegación por satélite) y cualquier dato de imagen fiable de un dispositivo de procesamiento de imágenes que sea adecuado para la navegación. El módulo de seguimiento de trayectoria 917 facilita que el vehículo rociador se adhiera al plan de trayectoria con un error de seguimiento mínimo, tal como un error lateral entre un plan de trayectoria objetivo y una trayectoria real del vehículo.
En una configuración, un sistema de nodo de accionamiento 130 comprende un sistema de control que controla el primer motor de accionamiento 48, el segundo motor de accionamiento 50 o ambos. Además, en una forma de realización alternativa, el sistema de nodo de accionamiento 130 puede controlar un primer motor de accionamiento 48 para hacer girar una primera rueda y un segundo motor de accionamiento 50 para hacer girar una segunda rueda. De forma alternativa, los primeros motores de accionamiento 48 pueden hacer girar múltiples ruedas o ruedas izquierdas, mientras que los segundos motores de accionamiento 50 pueden hacer girar múltiples ruedas derechas o segundas ruedas. Un primer controlador de motor 52 proporciona una señal de control o mensaje de datos de control al primer motor de accionamiento respectivo 48. Un segundo controlador de motor 52 proporciona una señal de control o mensaje de datos de control al segundo motor de accionamiento respectivo 50.
El controlador de nodo esclavo 801 o el sistema de procesamiento del sistema de nodo maestro 134 proporcionan señales de control o mensajes de datos al primer controlador de motor 52 y al segundo controlador de motor 54 para controlar el primer motor de accionamiento 48 y el segundo motor de accionamiento 50 en función de datos de posición y datos de actitud (asociados con la viga 10 del vehículo procedentes del receptor o receptores de determinación de ubicación 22, 24) y uno o más de lo siguiente: un plan de misión de un módulo de planificación de misión 909, un plan de trayectoria del módulo de planificación de trayectoria 910, instrucciones de seguimiento de trayectoria de un módulo de seguimiento de trayectoria 917 e instrucciones de navegación de un módulo de navegación 907.
El sistema de nodo de implemento 132 comprende un motor superior 16 (por ejemplo, un motor de eje X 78), un primer accionador de ajuste 118 (por ejemplo, un motor de eje Y 80), un segundo accionador de ajuste 120 (por ejemplo, un motor de eje Z 82) que están controlados por separado mediante un controlador de motor superior 17, un primer controlador de ajuste 72 y un segundo controlador de ajuste 74, respectivamente. El controlador de nodo esclavo 801 o el sistema de procesamiento de datos maestro 902 proporciona mensajes de datos de control al controlador de motor superior 17, al primer controlador de ajuste 72 y al segundo controlador de ajuste 74 para mover cada unidad de hileras a una posición tridimensional objetivo del carro inferior 66 o de su una o más boquillas 76. Por ejemplo, el plan de misión puede asignar una coordenada tridimensional para una o más boquillas 76 de cada unidad de hileras para una ubicación y orientación de actitud correspondientes del vehículo rociador en el terreno. El sistema de procesamiento de imágenes ayuda al módulo de planificación de misión 909 a ajustar las coordenadas tridimensionales para una o más boquillas 76 de cada terreno o zona de acuerdo con datos de imágenes para lograr el plan de misión o la aplicación objetivo de insumos de cultivo a las plantas 148, zonas de plantas 148 o partes de plantas 148 o hileras del terreno dentro de un determinado intervalo objetivo de orientación en altura, orientación lateral y orientación longitudinal.
La Figura 7 es un diagrama de bloques de otra forma de realización del sistema eléctrico o electrónico 700 del rociador. Los números de referencia similares en la Figura 6 y la Figura 7 indican elementos o características similares.
En una configuración, el primer receptor de determinación de ubicación 22 se ilustra con una segunda antena opcional 901 que está separada de su primera antena a lo largo de la viga 10 del vehículo rociador 11. La segunda antena 901 es opcional, como lo indican las líneas discontinuas. La primera antena y la segunda antena 901 pueden estar multiplexadas por división de tiempo para recibir múltiples canales de satélite en el primer receptor de determinación de ubicación 22 de modo que la actitud de la viga 10 pueda determinarse mediante el primer receptor de determinación de ubicación individual 22, solo o junto con el estimador de ángulo de actitud 908.
De forma alternativa, el primer receptor de determinación de ubicación 22 y el segundo receptor de determinación de ubicación 24 están separados por una diferencia de referencia conocida fija o, más bien, sus antenas están separadas a lo largo de la viga 10 para facilitar la estimación simultánea de posiciones que pueden ser utilizadas por el estimador de ángulo de actitud 908 para deducir la actitud de la viga 10.
El sistema de procesamiento de datos maestro 902 comprende un procesador de datos electrónico 903, un dispositivo de almacenamiento de datos 906 y puertos de datos 904 acoplados a un bus de datos 905, donde el procesador de datos electrónico 903, el dispositivo de almacenamiento de datos 906 y los puertos de datos 904 pueden comunicarse entre sí a través del bus de datos 905.
En una forma de realización, el procesador de datos electrónico 903 comprende un microprocesador, un microcontrolador, un procesador de señales digitales, un circuito integrado específico de la aplicación, una matriz lógica programable, un circuito lógico, una unidad de lógica aritmética, un circuito de lógico booleana u otro dispositivo de procesamiento de datos.
El dispositivo de almacenamiento de datos 906 puede comprender memoria electrónica, memoria electrónica de acceso aleatorio no volátil, un dispositivo de almacenamiento magnético, un dispositivo de almacenamiento óptico, una unidad de disco magnético o similar.
El dispositivo de almacenamiento de datos 906 puede almacenar instrucciones o datos de software (por ejemplo, estructuras de datos o tablas de consulta) para cualquiera de lo siguiente: un módulo de navegación 907, un estimador de ángulo de actitud 908, un módulo de planificación de misión 909, un módulo de planificación de trayectoria 910, un módulo de procesamiento de imágenes 911, un estimador de posición de planta (hilera) 912 y un módulo de control de ajuste 913. Tal como se usa en este documento, un módulo puede referirse a hardware, software o una combinación de software y hardware.
En una configuración, el estimador de posición de hilera de plantas 912 determina o estima las dos o más coordenadas que definen un centro generalmente lineal de las plantas 148 dentro de una hilera, o una constelación, nube u otra representación tridimensional (por ejemplo, altura, profundidad y anchura o expresado en términos de coordenadas x, Y y z) de píxeles o vóxeles de las hojas, vástagos, dosel o follaje de las plantas 148 en una o más hileras. El estimador de hileras de plantas 912 puede estimar dos o más coordenadas que definen un centro generalmente lineal de las plantas 148 dentro de una hilera, o una constelación, nube u otra representación tridimensional en función de los datos de imágenes recopilados por el dispositivo de formación de imágenes 124 y el procesamiento de imágenes del sistema de procesamiento de datos maestro 902. Además, el estimador de hileras de plantas 912 puede utilizar el conocimiento preexistente de la separación entre hileras utilizada por la sembradora para sembrar las semillas o plantas 148, junto con un mapa de siembra de las posiciones de las semillas o ubicaciones de las semillas, según corresponda.
El módulo de control de ajuste 913 proporciona señales de control o mensajes de datos de control al controlador de motor superior 17, al primer controlador de ajuste 72 y al segundo controlador de ajuste 74 a través de los puertos de datos 904 y el bus de datos de vehículo 914 o dos o más dispositivos de comunicación inalámbrica 805 en respuesta a datos de imágenes del dispositivo de formación de imágenes 124 u otros datos de sensor. De manera similar, el módulo de navegación 907, el módulo de planificación de misión 909 o el módulo de planificación de trayectoria 910 pueden proporcionar señales de control o mensajes de datos de control al primer controlador de motor 52 y al segundo controlador de motor 54 a través de los puertos de datos 904 y el bus de datos de vehículo 914 o dos o más dispositivos de comunicación inalámbrica 805 en respuesta a los datos de posición y la actitud de la viga 10 o vehículo rociador.
La Figura 8A y la Figura 8B son vistas en planta de una forma de realización del vehículo rociador 11. Los números de referencia similares indican elementos o características similares en la Figura 1, la Figura 8A y la Figura 8B.
En la Figura 8A y la Figura 8B, el vehículo rociador 11 se desplaza hacia adelante en dirección hacia la izquierda, como lo indica la flecha. Un eje de viga 803 se extiende longitudinalmente a través de la viga 10 y es coextensivo con el eje Y, tal como se ilustra en la Figura 1 en combinación con la Figura 8A. Las hileras de plantas 802 son generalmente lineales y sustancialmente paralelas entre sí en la Figura 8A y la Figura 8B.
En la Figura 8A el vehículo rociador 11 tiene un ángulo de rumbo o guiñada que está alineado con las hileras de plantas 802 en el terreno de acuerdo con un plan de trayectoria. Por ejemplo, tal como se ilustra, el ángulo de rumbo o de guiñada está alineado con las hileras de plantas cuando el ángulo observado 801 entre una hilera de plantas representativa 802 y el eje de viga 803 o el eje Y es de aproximadamente noventa grados o un ángulo recto. Como componente de la actitud del vehículo, el ángulo de rumbo o de guiñada se puede estimar mediante los receptores de determinación de ubicación (22, 24) como se describió anteriormente.
La Figura 8B es una vista en planta de una forma de realización del vehículo rociador 11 con un ángulo de rumbo o de guiñada que está desalineado con las hileras de plantas 802 en un terreno. Por ejemplo, el ángulo observado 807 entre la hilera de plantas 802 y el eje de viga 803 o el eje Y ya no es de aproximadamente noventa grados o un ángulo recto. En cambio, hay un ángulo de error de rumbo 804 que puede modelarse como la diferencia entre noventa grados y el ángulo observado real 807 entre la hilera de plantas y el eje de viga 803 o el eje Y.
Los receptores de determinación de ubicación (22, 24) proporcionan la actitud de la viga 10 o del vehículo rociador 11, donde la actitud incluye el ángulo de guiñada o ángulo de rumbo entre otras cosas. El sistema de nodo maestro 134 comprende un módulo de seguimiento de trayectoria 917 que facilita el seguimiento de un plan de trayectoria y la minimización o reducción de un error de rumbo que de otro modo podría dar como resultado una aplicación inexacta de insumos de cultivo debido a que el lado trasero o el lado delantero del vehículo rociador 11 está desalineado en el ángulo de error de rumbo 804 y en una distancia de desplazamiento de error asociada con respecto a una zona objetivo de una prescripción de rociado que requiere una dosificación, concentración o tasa correspondiente particular de insumo de cultivo aplicado.
La Figura 9 es una vista en elevación frontal del vehículo rociador 11 en un suelo inclinado transversalmente con una depresión 995 debajo de una unidad de hileras. La Figura 9 es similar a la Figura 2, excepto que el vehículo rociador 11 está en un suelo inclinado transversalmente 150 que se inclina hacia abajo a la derecha. Además, la segunda unidad de hileras 65 se encuentra en una depresión 995. El primer ajustador de posición 68 de la primera unidad de hileras 63 se ajusta a una altura diferente que el primer ajustador de posición 68 de la segunda unidad de hileras 65. Por ejemplo, el primer ajustador de posición 68 de la segunda unidad de hileras 65 puede expandirse hacia abajo hacia el suelo o depresión 955 a lo largo del eje Z más que el primer ajustador de posición 68 de la primera unidad de hileras 63, de modo que se mantenga una altura objetivo 996 (por ejemplo, altura uniforme) entre el suelo o depresión 955 y la parte inferior de cada unidad de hileras (63, 65) o boquilla (76, 176), o de modo que se mantenga una altura uniforme entre las boquillas (76, 176) de las respectivas unidades de hileras y las plantas correspondientes en las hileras.
La Figura 9 ilustra un error de posición del receptor de determinación de ubicación (22, 24) en un suelo inclinado transversalmente 150 que se compensa mediante la actitud o balanceo observados determinados por uno o más de los receptores de determinación de ubicación (22, 24).
En formas de realización alternativas, el ángulo de balanceo del vehículo rociador 10 puede estimarse mediante uno o más acelerómetros o giroscopios.
El receptor de determinación de ubicación (22, 24), el módulo de seguimiento de trayectoria 917, el módulo de navegación 907 o el procesador de datos 903 pueden determinar una diferencia de posición entre el eje Z (que es relativo al vehículo rociador 10) y un eje normal que es perpendicular al suelo 150 o superficie de la Tierra. La diferencia de posición se puede utilizar para generar una corrección de modo que el vehículo rociador 10 esté alineado adecuadamente con las hileras de plantas 148 de acuerdo con un plan de trayectoria.
La Figura 10 es similar a la Figura 2, excepto que se observan una o más dimensiones espaciales de la boquilla con referencia a las hileras de plantas y al suelo. Los números de referencia similares en la Figura 10 y la Figura 2 indican elementos o características similares.
La Figura 10 es una vista en elevación frontal del vehículo rociador 10 con una altura objetivo vertical 176 entre la boquilla (76, 176) y el suelo 150 o con una altura objetivo vertical 176 con respecto a una altura máxima de planta, una altura media de planta o una altura promedio de planta para la hilera de plantas 148 en función de una representación tridimensional de la planta a partir de datos de imágenes recopilados. Una primera distancia de separación objetivo lateral 981 representa una distancia entre una primera boquilla 176 y la hilera de plantas, centro de hileras de plantas, centro de plantas, vástago de planta, tallo de planta o tronco de planta. Una segunda distancia de separación objetivo lateral 982 representa una distancia entre una segunda boquilla 176 y la hilera de plantas, centro de hileras de plantas, centro de planta, vástago de planta, tallo de planta o tronco de planta en el mismo carro inferior 66 que la primera boquilla 176. Tal como se ilustra en la Figura 10, la primera distancia de separación objetivo lateral 981 se encuentra entre una hilera de plantas izquierda 148 y la primera boquilla 176 de una unidad de hileras, mientras que la segunda distancia de separación objetivo lateral 982 se encuentra entre la segunda boquilla 176 y una hilera de plantas derecha 148 adyacente a la hilera de plantas izquierda de la misma unidad de hileras.
En un ejemplo, el primer ajustador de posición 68 puede ajustar las boquillas (76, 176) para que se ubiquen a una altura objetivo sobre el suelo 150 o con respecto a una altura de planta de la hilera de plantas 148. En otro ejemplo, el carro superior 18, o el controlador de motor superior 17 junto con el motor superior 16, puede ajustar las boquillas (76, 176) para que se ubiquen a una cierta separación o distancia laterales (981,982) entre la planta, centro de planta, centro de hileras de plantas, vástago de planta, tronco de planta, tallo de planta, hileras de plantas, zona de raíz de planta u otro punto de referencia asociado a la planta. En una forma de realización, los puntos de referencia (coordenadas tridimensionales) asociados a la planta pueden basarse en una representación tridimensional de píxeles o vóxeles de planta, tal como una constelación o nube de píxeles de planta definidos en coordenadas tridimensionales que se obtienen de datos de imágenes estéreo recopilados y procesados por el sistema de procesamiento de imágenes.
La Figura 11 es una vista en planta de un vehículo rociador 10 en un terreno ilustrativo de hileras de plantas 802 que sigue un plan de trayectoria (975, 972) para tratar o rociar un área de un terreno. El vehículo rociador 10 sigue un plan de trayectoria que comprende segmentos lineales generalmente paralelos 975 dentro de un terreno con un límite de terreno 971, donde los segmentos lineales 975 están interconectados por giros de extremo de hilera 972 en promontorios 973, un área de trabajo o en otras regiones adyacentes al terreno. La dirección de desplazamiento del vehículo rociador 10 se indica mediante la flecha 974.
El plano de trayectoria de la Figura 11 es meramente representativo de un posible plan de trayectoria para cubrir el área del campo y otros planes de trayectoria pueden estar dentro del alcance de este documento y las reivindicaciones adjuntas.
Habiendo descrito la forma de realización preferida, será evidente que se pueden realizar varias modificaciones sin apartarse del alcance de la invención definida en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un vehículo agrícola (11) con una unidad de hileras (63, 65), donde la unidad de hileras (63, 65) comprende:
un carro superior (18) que puede moverse o deslizarse con respecto a una viga generalmente horizontal (10) del vehículo agrícola (11);
una pluralidad de soportes verticales (13), presentando cada soporte vertical un extremo superior conectado al carro superior (18) y un extremo inferior opuesto al extremo superior;
un carro inferior (66) que está conectado al extremo inferior de los soportes verticales (13) de modo que el carro superior (18) determine una posición lateral del carro inferior (66) con respecto a la viga (10), caracterizado por que el carro superior (18) comprende:
un armazón (14);
un conjunto de rodillos (21) que pueden girar con respecto al armazón (14) y que se desplazan contra una superficie de la viga (10);
un motor superior (16) montado en el armazón (14), presentando el motor superior (16) un árbol que termina en un engranaje de piñón; y
un engranaje de cremallera (20) en la viga (10), donde el engranaje de piñón se acopla al engranaje de cremallera (20) para permitir el ajuste lateral simultáneo del carro superior (18) y el carro inferior (66).
2. El vehículo agrícola (11) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que un controlador de motor superior (17) proporciona una señal de control para controlar el motor superior (16) para colocar una boquilla (76, 176) en el carro inferior (66) de acuerdo con una separación lateral objetivo con respecto a una hilera de plantas, donde la señal de control es sensible a datos de imágenes.
3. El vehículo agrícola (11) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el carro inferior (66) admite el movimiento de una posición tridimensional de una boquilla (76, 176) en el carro inferior (66) mediante un primer ajustador de posición (68) para ajustar la altura de la boquilla (76, 176) y un segundo ajustador de posición (70) para ajustar una posición longitudinal de la boquilla (76, 176) en función de datos de imagen.
4. El vehículo agrícola (11) de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la altura se ajusta para mantener una altura mínima de separación con respecto al suelo y para mantener una altura relativa con respecto a una altura máxima de planta, una altura promedio o media de follaje o altura máxima de dosel arbóreo en función de datos de imágenes.
5. El vehículo agrícola (11) de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la boquilla (76, 176) está ubicada en el segundo ajustador de posición (70) y en el que la boquilla (76, 176) puede ajustarse a lo largo de un eje longitudinal.
6. El vehículo agrícola (11) de acuerdo con la reivindicación 3, en el que:
un controlador de motor superior (17) proporciona una señal de control lateral al motor superior (16) para controlar una posición lateral de una boquilla (76, 176) en el carro inferior (66);
un primer controlador de ajuste (72) proporciona una señal de control de altura al primer ajustador de posición (68) para controlar una posición de altura de la boquilla (76, 176) en el carro inferior (66); y
un segundo controlador de ajuste (74) proporciona una señal de control longitudinal al segundo ajustador de posición (70) para controlar una posición longitudinal de la boquilla (76, 176) en el carro inferior (66).
7. El vehículo agrícola (11) de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el controlador de motor superior (17), el primer controlador de ajuste (72) y el segundo controlador de ajuste (74) pueden ajustar de forma simultánea y dinámica en tiempo real una posición tridimensional de la boquilla (76, 176) a través del control de la posición lateral, la posición de altura y la posición longitudinal.
8. El vehículo agrícola (11) de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el segundo ajustador de posición (70) comprende además:
un armazón (100) que está acoplado para un movimiento longitudinal relativo con respecto al primer ajustador de posición (70);
un primer extremo (102) en un lado del armazón (100);
un segundo extremo (104) en un lado opuesto del armazón (14) con respecto al primer extremo (102); una varilla (106) que se extiende entre el primer extremo (102) y el segundo extremo (104);
una pluralidad de casquillos (111) fijados al primer ajustador de posición (70) para acoplar o guiar de forma deslizable la varilla (106);
un mecanismo de tijera que tiene un primer punto de acoplamiento al primer ajustador de posición (70) y un segundo punto de acoplamiento a un elemento de enlace;
un segundo accionador de ajuste (120) o accionador lineal para proporcionar un movimiento lineal al elemento de enlace de modo que el primer ajustador (70) se desplace longitudinalmente o se ajuste con respecto al armazón (14).
9. El vehículo agrícola (11) de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el carro inferior (66) admite el movimiento de una posición tridimensional de una boquilla (76, 176) en el carro inferior (66) mediante el segundo ajustador de posición (70) para ajustar una posición longitudinal de la boquilla (76, 176) para reducir o minimizar un desplazamiento longitudinal entre la boquilla (76, 176) y el vástago de planta o la parte central de planta.
10. El vehículo agrícola (11) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el carro inferior (66) comprende un primer ajustador de posición (70) para ajustar la altura de una boquilla (76, 176) asociada a la unidad de hileras (63, 65), comprendiendo el primer ajustador de posición (70):
una plataforma inferior (90);
una plataforma superior (88) separada de la plataforma inferior (88);
una pluralidad de extremidades (26, 27) con puntos de pivote para conectar de forma móvil la plataforma inferior (90) a la plataforma superior (88);
un primer elemento de soporte (94) asociado a puntos de pivote centrales de las extremidades (26, 27); un segundo elemento de soporte (96) asociado a puntos de pivote centrales (92, 122) de las extremidades (26, 27), estando el segundo elemento de soporte (96) ubicado de forma opuesta al primer elemento de soporte (94);
una varilla roscada (116) que se acopla a un diámetro interior roscado (117) en el primer elemento de soporte (94) y que se extiende hacia el segundo elemento de soporte (96);
un primer accionador de ajuste (118) para hacer girar la varilla roscada (116) para cambiar la altura de la plataforma inferior (90) con respecto a la plataforma superior (88), por lo tanto, una altura de una boquilla (76, 176) ubicada en la plataforma inferior (90), estando el primer accionador de ajuste (118) en el segundo miembro de soporte (96).
11. El vehículo agrícola (11) de acuerdo con la reivindicación 10, en el que un extremo de cada una de las extremidades (26, 27) termina en dientes de engranaje (140) y comprende además engranajes intermedios (138) montados en los lados de la plataforma superior (88) y la plataforma inferior (90) para acoplarse a los dientes de engranaje (140).
12. El vehículo agrícola (11) de acuerdo con la reivindicación 11, en el que los dientes de engranaje (140) y los engranajes intermedios (138) evitan la torsión de las extremidades (26, 27) o la desalineación entre la plataforma inferior (90) y la plataforma superior (88) en la que superficies planas asociadas a la plataforma inferior (90) y la plataforma superior (88) han dejado de ser o no son sustancialmente paralelas.
13. El vehículo agrícola (11) de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el primer ajustador de posición (70) comprende un primer enlace de tijera que mantiene una separación vertical objetivo precisa entre la plataforma superior (88) y la plataforma inferior (90).
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