ES2922464T3 - Una escardadora y un método para llevar a cabo el escardado utilizando la escardadora - Google Patents

Una escardadora y un método para llevar a cabo el escardado utilizando la escardadora Download PDF

Info

Publication number
ES2922464T3
ES2922464T3 ES19205129T ES19205129T ES2922464T3 ES 2922464 T3 ES2922464 T3 ES 2922464T3 ES 19205129 T ES19205129 T ES 19205129T ES 19205129 T ES19205129 T ES 19205129T ES 2922464 T3 ES2922464 T3 ES 2922464T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
tool
weeding
weed
plants
platform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES19205129T
Other languages
English (en)
Inventor
Ulf Nordbeck
Robin Andersson
Albin Barklund
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ekobot AB
Original Assignee
Ekobot AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ekobot AB filed Critical Ekobot AB
Application granted granted Critical
Publication of ES2922464T3 publication Critical patent/ES2922464T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B39/00Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing
    • A01B39/12Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing for special purposes, e.g. for special culture
    • A01B39/18Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing for special purposes, e.g. for special culture for weeding
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/007Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow
    • A01B69/008Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow automatic

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a una deshierbadora (1) ya un método para llevar a cabo el deshierbe utilizando la deshierbadora. La deshierbadora comprende una plataforma móvil (3), un mecanismo de deshierba (6) que comprende una herramienta de deshierba (8) adaptada para realizar una acción de deshierba al recibir un comando de activación, un sistema de detección de plantas (10) adaptado para detectar plantas mientras el la plataforma se mueve, para determinar las posiciones de las plantas detectadas, y el tipo de las plantas detectadas, y una unidad de control de deshierbe (12) para controlar el mecanismo de deshierbe (6). La unidad de control de deshierbe (12) está configurada para determinar si las malas hierbas detectadas cumplen una distancia de seguridad de las plantas de cultivo, para calcular una posición óptima de activación de la herramienta para las malas hierbas que cumplen la distancia de seguridad, y para enviar un comando de activación a la mecanismo de deshierbe cuando la herramienta ha alcanzado la posición óptima de activación de la herramienta. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Una escardadora y un método para llevar a cabo el escardado utilizando la escardadora
Campo técnico
La presente invención se refiere a una escardadora y a un método para llevar a cabo el escardado utilizando la escardadora. La invención se refiere al campo técnico de aplicaciones de maquinaria agrícola.
Antecedentes
Hoy día es común utilizar el escardado químico de tierras agrícolas. Un inconveniente del escardado químico es que se desperdicia herbicida y se contamina fácilmente el medio ambiente. El escardado mecánico, tal como el corte, es mejor para el medio ambiente pero exige más tiempo.
Las escardadoras, también denominadas robots de escardado, se utilizan para eliminar automáticamente las malas hierbas durante la etapa de plántula de los cultivos. Las escardadoras son adecuadas para cultivos que crecen en hileras tales como maíz, judías y cebollas. Las malas hierbas pueden clasificarse en “ malas hierbas entre hileras” y “ malas hierbas en las hileras” según las características de distribución espacial. Las denominadas “ malas hierbas entre hileras” se refiere a malas hierbas que crecen entre dos hileras de cultivos; mientras que “ malas hierbas en las hileras” se refiere a malas hierbas que crecen en una línea de cultivo, es decir, malas hierbas que están en la misma línea que el cultivo.
CN101707992 describe un robot de escardado que comprende un carro, una cámara de navegación automática y de reconocimiento del cultivo y un sistema de control. El dispositivo de escardado comprende un mecanismo de corte entre hileras dispuesto debajo del carro, y un mecanismo de escardado en las hileras. El mecanismo de corte entre las hileras comprende una primera herramienta de escardado que elimina las malas hierbas debajo del carro durante el desplazamiento del carro. El mecanismo de escardado en las hileras comprende un rodillo de aplicación de herbicida y un rodillo de corte de malas hierbas que sobresale del carro. La superficie exterior del rodillo de corte de malas hierbas tiene un borde de hoja que gira a alta velocidad y las malas hierbas se cortan debido a la rotación a alta velocidad del rodillo. El mecanismo de corte entre las hileras comprende dos discos de sierra cilíndricos giratorios separados. Los discos de sierra están dispuestos para poder moverse en una dirección horizontal, así como vertical. El robot de escardado detecta los cultivos. Los discos de sierra giratorios se mueven entre dos cultivos en la hilera al tiempo que eliminan las malas hierbas entre las plantas de cultivo en la hilera. Cuando los discos de sierra se acercan al cultivo, los discos de sierra se alejan entre sí en una dirección horizontal para evitar eliminar el cultivo. Tras evitar el cultivo, los dos discos de sierra vuelven a su sitio de su posición separada a una posición próxima. Mediante este ciclo, las malas hierbas en las hileras de cultivo pueden eliminarse sin necesidad de identificar las malas hierbas. Un problema con este robot de escardado es que necesita dos mecanismos de corte para poder cortar malas hierbas entre los cultivos en hileras, así como las malas hierbas cerca de las hileras. Otro problema es que los discos de sierra giratorios removerán el suelo cuando se muevan a lo largo de la hilera de cultivo. Esto provoca remover las semillas de malas hierbas en el suelo estimulando por lo tanto el crecimiento de las semillas de malas hierbas.
WO2019083336 describe un método para distinguir malas hierbas de los cultivos en hileras de cultivo utilizando una técnica de red neuronal. Se utilizan imágenes de cultivos y malas hierbas para entrenar a la red neuronal. Puede transmitirse información a una escardadora sobre las localizaciones de hileras de cultivo e información sobre las localizaciones de malas hierbas en las hileras para permitir que la escardadora transfiera su herramienta de escardado a las localizaciones correspondientes y llevar a cabo el escardado. Sin embargo, este documento explica cómo distinguir malas hierbas de cultivos, pero no cómo controlar la escardadora para que elimine las malas hierbas detectadas y no elimine los cultivos. WO2019/239502A también se refiere a un robot de escardado.
Sumario
Un objeto de la presente invención es superar, al menos parcialmente, algunos de los problemas anteriores y proporcionar una escardadora mejorada.
Este objeto se logra mediante una escardadora como se define en la reivindicación 1.
La escardadora permite la eliminación eficiente de plantas de malas hierbas sin dañar las plantas de cultivo. La escardadora permite eliminar plantas de malas hierbas situadas a una distancia de, y cerca de, las plantas de cultivo. Otra ventaja de la presente invención es que la herramienta de escardado solo se activa cuando hay malas hierbas que eliminar. Por lo tanto, el suelo no se ve afectado de forma innecesaria y, en consecuencia, se estimula menos el crecimiento de semillas de malas hierbas.
La distancia de seguridad puede ser una distancia constante entre la planta de malas hierbas y la planta de cultivo, o la distancia de seguridad puede variar dependiendo del tamaño o tipo del cultivo. La longitud de la distancia de seguridad depende del tamaño de la planta de cultivo. Por ejemplo, cuando los cultivos están creciendo y se hacen más grandes, puede cambiarse la distancia de seguridad.
El sistema de detección de plantas detecta las plantas a una distancia delante de la herramienta de escardado mientras la plataforma se está moviendo en una primera dirección. Esto significa que las plantas se detectan antes de que la herramienta llegue a las plantas. Por lo tanto, hay tiempo para determinar si la planta de malas hierbas satisface la distancia de seguridad con las plantas de cultivo vecinas y tiempo para calcular una posición óptima de activación de la herramienta antes de que la herramienta alcance la planta de malas hierbas. La herramienta se activa cuando la herramienta llega a la posición óptima calculada de activación de la herramienta. Dependiendo del tipo de herramienta, pasará algún tiempo desde que la herramienta se active hasta que pueda eliminar las malas hierbas. Por ejemplo, si la herramienta debe moverse hacia las malas hierbas para poder eliminar las malas hierbas, cuando se calcula la posición óptima de activación de la herramienta debe tenerse en cuenta el tiempo para llevar a cabo el movimiento de la herramienta. Por posición óptima de activación de la herramienta se entiende una posición de la herramienta estimada con respecto a la planta de malas hierbas en la que la posición de la herramienta debe activarse para tener tiempo suficiente para llevar a cabo la eliminación de la planta de malas hierbas mientras la plataforma está en movimiento. Cómo calcular la posición óptima de activación de la herramienta depende del tipo de herramienta. La herramienta puede ser, por ejemplo, una herramienta de corte, una herramienta de rociado o un láser. Debido al hecho de que la herramienta se activa en la posición óptima calculada de activación de la herramienta, es posible eliminar de forma eficiente las plantas de malas hierbas seleccionadas.
La primera dirección es la dirección de accionamiento de la plataforma. Preferiblemente, la plataforma se controla para seguir una hilera de plantas de cultivo.
Según algunos aspectos, la unidad de control de escardado comprende un búfer de datos, y la unidad de control de escardado está adaptada para clasificar las plantas de malas hierbas que cumplen con la distancia de seguridad en función de sus posiciones, para almacenar las plantas de malas hierbas clasificadas en el búfer de datos y para recuperar la siguiente planta de malas hierbas para la que va a llevarse a cabo una acción de escardado desde el búfer de datos. Las plantas de malas hierbas se clasifican según sus posiciones en la dirección de accionamiento de la plataforma antes de que se almacenen en el búfer de datos. Por lo tanto, es posible recuperar la planta de malas hierbas más cercana del almacenamiento de datos.
Según algunos aspectos, el mecanismo de escardado comprende un accionador adaptado para, tras la activación, mover linealmente la herramienta de escardado en un movimiento hacia delante y hacia atrás con respecto a la plataforma en una segunda dirección entre una posición inicial de la herramienta y una posición variable de la herramienta, estando adaptada dicha unidad de control de escardado para determinar la distancia entre la posición inicial de la herramienta y la posición de la siguiente planta de malas hierbas en la segunda dirección, y para controlar el accionador para que la herramienta de escardado se mueva a la distancia determinada en la segunda dirección tras recibir el comando de activación. Esto permite mover la herramienta a la posición de la planta de malas hierbas para llevar a cabo la acción de escardado directamente sobre la planta de malas hierbas. Por lo tanto, es posible que la herramienta llegue a plantas de malas hierbas en posiciones distintas con respecto a la plataforma y, en consecuencia, a distancias distintas de la plataforma en la segunda dirección.
Según algunos aspectos, el accionador está configurado para mover la herramienta de escardado entre la posición inicial de la herramienta y una posición máxima de la herramienta. Por ejemplo, la distancia entre la posición inicial de la herramienta y una posición máxima de la herramienta es entre 0,2 m y 0,5 m.
Según algunos aspectos, la unidad de control de escardado está adaptada para determinar si es posible que la herramienta alcance la posición óptima calculada de activación de la herramienta basándose en la posición actual de la herramienta, y para recuperar una nueva planta de malas hierbas desde el búfer de datos si no es posible alcanzar la posición óptima calculada de activación de la herramienta. Si es posible alcanzar la posición óptima calculada de activación de la herramienta, el comando de activación se envía al mecanismo de escardado cuando la herramienta ha alcanzado la posición óptima de activación de la herramienta. Por lo tanto, se omiten las plantas de malas hierbas que están situadas demasiado cerca de la herramienta en la dirección de desplazamiento como para poder ser eliminadas por la herramienta. Por ejemplo, si la herramienta ha retirado recientemente una planta de malas hierbas y la herramienta está situada a una distancia alejada de su posición inicial, lleva cierto tiempo mover la herramienta de vuelta a la posición inicial. Si hay una distancia corta entre la posición actual de la herramienta en la dirección de desplazamiento y la posición óptima calculada de activación de la herramienta, el tiempo para mover la herramienta hacia la planta de malas hierbas puede ser demasiado corto para que la herramienta llegue a la planta de malas hierbas.
Según algunos aspectos, la unidad de control de escardado está adaptada para calcular el tiempo necesario para mover la herramienta a la posición de la siguiente planta de malas hierbas basándose en una fórmula predeterminada de tiempo necesario para llevar a cabo una acción de escardado en función de la distancia entre la posición inicial de la herramienta y la posición de la siguiente planta de malas hierbas en la segunda dirección, y para determinar la posición óptima de activación de la herramienta basándose en la velocidad actual de la plataforma, el tiempo calculado necesario para llevar a cabo la acción de escardado y la posición de la planta de malas hierbas en la primera dirección. La fórmula del tiempo necesario para llevar a cabo la acción de escardado depende de la herramienta de escardado y puede determinarse empíricamente.
La primera y segunda dirección son sustancialmente perpendiculares.
Según algunos aspectos, dicha herramienta de escardado es una herramienta de corte que tiene un borde cortante dispuesto sustancialmente perpendicular a la segunda dirección. Este tipo de herramienta permite llevar a cabo un corte preciso cuando la herramienta se mueve en la segunda dirección. Por lo tanto, es posible cortar una planta de malas hierbas seleccionada sin cortar plantas de cultivo vecinas en la hilera.
Según algunos aspectos, dicho accionador comprende un eje horizontal que puede moverse en dicha dirección lineal, un elemento de distancia vertical unido a un extremo del eje horizontal, un motor dispuesto para mover el eje horizontal a lo largo de su eje de modo que la herramienta de escardado se mueva en dicho movimiento hacia delante y hacia atrás con respecto a la plataforma, y la herramienta de escardado está unida a un extremo inferior del elemento de distancia vertical.
Según algunos aspectos, la escardadora comprende una unidad de soporte conectada de forma móvil a la plataforma para permitir que la unidad de soporte se mueva con respecto a la plataforma en una dirección vertical durante el movimiento de la plataforma, la unidad de soporte comprende una rueda de soporte, y el mecanismo de escardado está unido a la unidad de soporte. Por lo tanto, la herramienta seguirá la topología del terreno.
Según algunos aspectos, el sistema de detección de plantas comprende un sensor para detectar las plantas, estando unido dicho sensor a la unidad de soporte. Por lo tanto, el sensor seguirá la topología del terreno.
Según algunos aspectos, el sistema de detección de plantas comprende un sensor para detectar las plantas y un sistema de visión. Por ejemplo, el sensor para detectar las plantas es una cámara.
Según algunos aspectos, el mecanismo de accionamiento para accionar la plataforma comprende uno o más sensores para medir la velocidad de la plataforma, y el sistema de circuitos de procesamiento de datos de la unidad de control de escardado se configura para obtener información sobre la velocidad de la plataforma desde el mecanismo de accionamiento. Los sensores son, por ejemplo, codificadores dispuestos en las ruedas de la plataforma para medir la velocidad de la plataforma.
El objeto también se logra mediante el método según la reivindicación 9 para llevar a cabo el escardado utilizando una escardadora según la invención.
Como puede entenderse fácilmente, algunas de las etapas en las reivindicaciones del método pueden llevarse a cabo en un orden diferente.
El término “obtener información” cubre recibir información así como recuperar información.
Según algunos aspectos, el método comprende:
- clasificar las plantas de malas hierbas que cumplen con la distancia de seguridad en función de sus posiciones en la primera dirección,
- seleccionar la siguiente planta de malas hierbas para la que se va a llevar a cabo una acción de escardado basándose en la clasificación. Preferiblemente, se selecciona la planta de malas hierbas más cercana a la posición actual de la herramienta.
Según algunos aspectos, el mecanismo de escardado comprende un accionador adaptado para, tras la activación, mover linealmente la herramienta de escardado en un movimiento hacia delante y hacia atrás con respecto a la plataforma en una segunda dirección entre la posición inicial de la herramienta y una segunda posición variable, y el método comprende determinar la distancia entre la posición inicial de la herramienta y la posición de la siguiente planta de malas hierbas en la segunda dirección, y mover la herramienta de escardado a la distancia determinada tras recibir el comando de activación.
Según algunos aspectos, la etapa que calcula la posición óptima de activación de la herramienta comprende calcular la distancia entre la posición inicial de la herramienta y la posición de la siguiente planta de malas hierbas en la primera dirección, calcular el tiempo necesario para mover la herramienta a la posición de la siguiente planta de malas hierbas basándose en una fórmula predeterminada del tiempo necesario para llevar a cabo una acción de escardado en función de la distancia entre la posición inicial de la herramienta y la posición de la siguiente planta de malas hierbas en la segunda dirección, y determinar la posición óptima de activación de la herramienta basándose en la velocidad actual de la plataforma, el tiempo calculado necesario para llevar a cabo la acción de escardado y la distancia entre la posición inicial de la herramienta y la posición de la siguiente planta de malas hierbas en la primera dirección.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se explicará más detalladamente la invención mediante la descripción de diferentes realizaciones de la misma haciendo referencia a las figuras adjuntas.
La Fig. 1 es una vista en perspectiva esquemática de un ejemplo de una escardadora según la invención.
La Fig. 2 muestra la escardadora en una vista lateral.
La Fig. 3 muestra un diagrama de bloques de un ejemplo de una unidad de control de escardado y un sistema de detección de plantas.
La Fig. 4a muestra la escardadora en una vista frontal con la herramienta de escardado en la posición inicial.
La Fig. 4b muestra la escardadora en una vista frontal con la herramienta de escardado realizando una acción de escardado.
La Fig. 5 muestra un ejemplo de cómo se mueve la herramienta entre la posición inicial de la herramienta y las plantas de malas hierbas durante el escardado.
La Fig. 6 ilustra cómo calcular una posición óptima de activación de la herramienta.
Descripción detallada
Las Figuras 1-2, 4a-4b muestran un ejemplo de una escardadora 1 en diferentes vistas. La escardadora 1 comprende una plataforma 3 móvil, un mecanismo de accionamiento para accionar la plataforma 3 y un mecanismo 6 de escardado conectado a la plataforma para llevar a cabo el escardado de plantas de malas hierbas. El mecanismo 6 de escardado comprende una herramienta 8 de escardado adaptada para llevar a cabo una acción de escardado tras recibir un comando de activación. En este ejemplo, la herramienta 8 de escardado está dispuesta delante de la plataforma 3. Preferiblemente, la herramienta 8 de escardado tiene una posición fija con respecto a la plataforma 3 en la primera dirección. Por lo tanto, se conoce la posición actual de la herramienta en la primera dirección si se conoce la posición actual de la plataforma. En este ejemplo, la herramienta 8 de escardado está dispuesta de forma móvil con respecto a la plataforma en una dirección vertical de modo que la herramienta 8 permanecerá cerca del suelo independientemente de las variaciones en el nivel del terreno. De forma alternativa, la herramienta 8 de escardado está unida de forma fija a la plataforma.
El propósito de la acción de escardado es eliminar o matar la planta de malas hierbas. Pueden utilizarse distintos tipos de herramientas de escardado. Por ejemplo, la herramienta de escardado puede ser una herramienta de corte, un láser, una boquilla de rociado o una boquilla de gas. La acción de escardado que se lleva a cabo tras recibir el comando de activación depende del tipo de herramienta de escardado. Por ejemplo, si la herramienta de escardado es una herramienta de corte, la herramienta de corte se mueve hacia la planta de malas hierbas que se va a eliminar con una velocidad determinada tras recibir el comando de activación.
La escardadora 1 comprende un sistema 10 de detección de plantas adaptado para detectar plantas a una distancia por delante de la herramienta 8 de escardado mientras la plataforma 3 se está moviendo en una primera dirección x, para determinar las posiciones de las plantas detectadas y para determinar el tipo de las plantas detectadas. El tipo de plantas es una indicación de si las plantas detectadas son plantas de malas hierbas o plantas de cultivo. Por lo tanto, el sistema 10 de detección de plantas es capaz de distinguir entre plantas de malas hierbas y plantas de cultivo, y determinar las posiciones de las plantas de malas hierbas y las plantas de cultivo. La primera dirección x es la dirección de desplazamiento de la plataforma. El sistema 10 de detección de plantas comprende un sensor 11 dispuesto en conexión con la plataforma para identificar las plantas. El sensor 11 está adaptado para generar imágenes de las plantas. El sensor 11 está montado a una distancia por encima de la herramienta 8 de escardado en una dirección vertical z y a una distancia delante de la herramienta 8 de escardado en la primera dirección x, como se muestra la Figura 2. Por lo tanto, es posible detectar una planta de malas hierbas en un punto de tiempo antes de que la herramienta pase por la planta de malas hierbas. La distancia entre la herramienta y el sensor 11 en la primera dirección x es fija y conocida. De forma adecuada, hay un sistema de coordenadas del sensor que tiene su origen en el sensor y la posición de las plantas y la posición de la herramienta se determina en el sistema de coordenadas del sensor. El sensor 11 está dispuesto de modo que tenga un campo de visión que incluya una distancia delante de la herramienta en la primera dirección x. Preferiblemente, el sensor está dispuesto de modo que la herramienta 8 esté dentro del campo de visión de la cámara. Por lo tanto, es fácil determinar la distancia entre la herramienta y las plantas de malas hierbas basándose en las imágenes del sensor.
Por ejemplo, el sensor 11 es una cámara que toma imágenes en forma de fotos del suelo delante de la herramienta 8 de escardado. De forma alternativa, el sensor 11 puede ser un sensor de análisis de reflejo de energía tal como un sensor láser. En este ejemplo, el sensor 11 es una cámara montada a una distancia por encima y delante de la herramienta 8 de escardado.
Por ejemplo, el sistema 10 de detección de plantas comprende un sistema de visión dispuesto para obtener las imágenes del sensor 11. El sistema de visión está adaptado para detectar las plantas y determinar las posiciones de las plantas detectadas basándose en las imágenes recibidas. El sistema de visión está adaptado además para determinar si las plantas detectadas son plantas de malas hierbas y plantas de cultivo basándose en las imágenes. Esto se hace, por ejemplo, utilizando una técnica de redes neuronales como se describe en WO2019083336. Se utilizan imágenes de cultivos y malas hierbas para entrenar a la red neuronal.
La escardadora 1 comprende además una unidad 12 de control de escardado para controlar el mecanismo 6 de escardado. La unidad 12 de control de escardado comprende circuitos de procesamiento de datos configurados para: obtener información sobre la velocidad de la plataforma desde el mecanismo de accionamiento, obtener las posiciones y el tipo de plantas detectadas desde el sistema 10 de detección de plantas, determinar si las plantas de malas hierbas cumplen con una distancia de seguridad de las plantas de cultivo basándose en las posiciones de las plantas, determinar la siguiente planta de malas hierbas para la que se va a llevar a cabo una acción de escardado, calcular una posición óptima de activación de la herramienta basándose en la posición de la siguiente planta de malas hierbas, la posición actual de la herramienta en la primera dirección y la velocidad de la plataforma, y enviar un comando de activación al mecanismo de escardado cuando la herramienta ha alcanzado la posición óptima de activación de la herramienta. El sistema 10 de detección de plantas y la unidad 12 de control de escardado pueden compartir los mismos circuitos de procesamiento de datos. El sistema de circuitos de procesamiento de datos puede ser cualquier medio adecuado para procesar datos tales como un ordenador, una CPU y un circuito programable tal como los FPGA.
Para evitar daños en las plantas de cultivo, la unidad de control de escardado está adaptada para determinar cada planta de malas hierbas detectada si la planta de malas hierbas cumple con una distancia de seguridad entre la planta de malas hierbas y las plantas de cultivo vecinas. Esto se hace comparando las posiciones de la planta de malas hierbas y las plantas de cultivo y determinando si la distancia más corta entre ellas es mayor que la distancia de seguridad. La planta de malas hierbas cumple con la distancia de seguridad si la distancia entre la planta de malas hierbas y las plantas de cultivo vecinas es mayor que la distancia de seguridad. La distancia de seguridad puede predeterminarse. La longitud de la distancia de seguridad depende del tamaño y del tipo de la planta de cultivo. La distancia de seguridad puede ser una distancia predeterminada entre la planta de malas hierbas y la planta de cultivo. Por ejemplo, la distancia de seguridad puede estar entre 1-3 cm, y preferiblemente entre 1,5 y 2 cm. De forma alternativa, la distancia de seguridad puede variar en función del tamaño o tipo del cultivo. Por ejemplo, cuando los cultivos están creciendo y se hacen más grandes, puede aumentarse la distancia de seguridad. Si la planta de malas hierbas cumple con la distancia de seguridad con las plantas de cultivo vecinas, la planta de malas hierbas puede retirarse sin riesgo de dañar la planta de cultivo.
Si la planta de malas hierbas cumple con la distancia de seguridad pero está situada en un lado opuesto de una planta de cultivo en comparación con la herramienta, puede haber un riesgo de que la herramienta dañe la planta de cultivo en su camino a la planta de malas hierbas. En tal caso, la acción de escardado puede posponerse hasta que la escardadora se desplace al otro lado de la hilera y sea seguro cortar la planta de malas hierbas. De forma alternativa, la escardadora puede comprender dos mecanismos de escardado dispuestos de forma separada en la segunda dirección, que pueden funcionar independientemente entre sí y llevar a cabo simultáneamente el escardado en lados opuestos de una hilera de plantas de cultivo. Cada uno de los mecanismos de escardado comprende una herramienta y, por lo tanto, las herramientas pueden situarse en lados opuestos de la hilera. En tal realización, la unidad 12 de control de escardado puede adaptarse para seleccionar la herramienta más cercana a la planta de malas hierbas en la dirección Y. Por ejemplo, la selección se realiza dependiendo de dónde está la planta de malas hierbas en el campo de visión de la cámara. Para cada herramienta puede haber una fórmula que se utilice para calcular el tiempo que tarda en eliminar las malas hierbas. De esta forma, pueden utilizarse dos herramientas completamente distintas con distintas velocidades de carrera.
La plataforma 3 está provista de una pluralidad de ruedas 14. En este ejemplo, la plataforma está provista de seis ruedas 14. Sin embargo, el número de ruedas puede variar. El mecanismo de accionamiento para accionar la plataforma comprende una pluralidad de motores 15. Preferiblemente, cada una de las ruedas 14 está provista de un motor 15 para accionar la rueda. Los motores son, por ejemplo, motores de rueda eléctricos montados en las ruedas. En un aspecto, cada uno de los motores está provisto de un sensor 16 para determinar la velocidad de la rueda. Por ejemplo, cada uno de los motores está provisto de un codificador para determinar la posición angular del motor 15. El mecanismo de accionamiento de la plataforma 3 comprende además una unidad 18 de control de plataforma para controlar los movimientos de la plataforma. Las salidas de los sensores 16 se envían a la unidad 18 de control de plataforma. La unidad 18 de control de plataforma está configurada para determinar la velocidad de la plataforma 3 basándose en la salida de los sensores 16. De forma opcional, la unidad 16 de control de plataforma puede comprender un GPS para determinar la posición de la plataforma en un sistema de coordenadas mundial. La unidad 18 de control de plataforma también puede comprender una IMU (unidad de medición inercial) para determinar la posición y la orientación de la plataforma. De forma opcional, la unidad 18 de control de plataforma está configurada para calcular la velocidad de la plataforma basándose en la salida de los sensores 16, así como en la salida del GPS y la IMU. Esto mejorará la precisión de la velocidad calculada de la plataforma. La información sobre la velocidad actual de la plataforma se envía a la unidad 12 de control de escardado desde la unidad 18 de control de plataforma.
La unidad 18 de control de plataforma comprende circuitos de procesamiento configurado para determinar un trayecto para la plataforma y controlar los movimientos de las ruedas de modo que la plataforma siga el trayecto determinado. La unidad 18 de control de plataforma controla la velocidad y la dirección de las ruedas. La unidad 18 de control de plataforma está configurada para obtener las posiciones de las plantas de cultivo y determinar el trayecto para la plataforma basándose en las posiciones de las plantas de cultivo de modo que la plataforma siga la hilera de plantas de cultivo. Por ejemplo, la unidad 18 de control de plataforma recibe las posiciones de las plantas de cultivo desde el sistema 10 de detección de plantas. De forma opcional, la unidad 18 de control de plataforma puede comprender un segundo sistema de visión que incluya una segunda cámara para detectar las plantas de cultivo y determinar las posiciones de las plantas de cultivo.
En un ejemplo, la escardadora 1 comprende una unidad 36 de soporte conectada de forma móvil a la plataforma 3 para permitir que la unidad de soporte se mueva con respecto a la plataforma en una dirección vertical z durante el movimiento de la plataforma, según muestra la Figura 2 La unidad 36 de soporte comprende una rueda 38 de soporte. El mecanismo 6 de escardado que incluye la herramienta 8 de escardado está unido a la unidad 38 de soporte. Además, el sensor 11 para identificar las plantas está unido a la unidad 36 de soporte. Por lo tanto, las posiciones del sensor 11 y la herramienta de escardado son fijas entre sí, pero pueden moverse con respecto a la plataforma en la dirección vertical z.
La Figura 3 muestra un diagrama de bloques de un ejemplo de una unidad 12 de control de escardado y un sistema 10 de detección de plantas. La unidad 12 de control de escardado comprende el sistema 13 de circuitos de procesamiento de datos y un búfer 20 de datos para almacenar plantas de malas hierbas que cumplen con la distancia de seguridad. El sistema 10 de detección de plantas comprende el sensor 11 y un sistema 22 de visión configurado para obtener imágenes desde el sensor 11. El sistema 22 de visión puede comprender un sistema de circuitos de procesamiento de datos propio o compartir el mismo sistema de circuitos de procesamiento de datos que la unidad de control de escardado. El sistema 10 de detección de plantas está configurado para enviar información sobre las posiciones y el tipo de plantas detectadas a la unidad 12 de control de escardado. La unidad 12 de control de escardado recibe información sobre la velocidad actual de la plataforma desde la unidad 18 de control de plataforma. La unidad 12 de control de escardado está configurada para generar un comando de activación para la herramienta 8 de escardado basándose en la velocidad actual de la plataforma, la posición actual de la herramienta en la primera dirección x y las posiciones de las plantas de malas hierbas. Se conoce la posición actual de la herramienta en la primera dirección con respecto al sistema de coordenadas del sensor ya que se conoce la relación entre la posición de la herramienta 8 y la posición del sensor 11 en la primera dirección. El comando de activación se envía al mecanismo 6 de escardado.
En un ejemplo, el sistema 13 de circuitos de procesamiento de datos está configurado para clasificar las plantas de malas hierbas detectadas que cumplen con la distancia de seguridad en función de sus posiciones, y para almacenar las plantas de malas hierbas clasificadas en el búfer 20 de datos. Las plantas de malas hierbas se clasifican en función de sus posiciones con respecto a la posición actual de la herramienta. De forma adecuada, las plantas de malas hierbas se clasifican de modo que las plantas de malas hierbas más cercanas a la posición actual de la herramienta estén primero en el búfer, ya que deben retirarse antes de que se retiren las plantas de malas hierbas situadas más lejos de la herramienta. El sistema 13 de circuitos de procesamiento de datos están configurados para recuperar la siguiente planta de malas hierbas para la que se va a llevar a cabo una acción de escardado desde el búfer 20 de datos. La siguiente planta de malas hierbas debería ser la planta de malas hierbas más cercana a la posición actual de la herramienta. Esta es la primera planta de malas hierbas en el búfer de datos debido a la clasificación de las plantas de malas hierbas. De forma adecuada, la planta de malas hierbas se desecha si la distancia entre la posición actual de la herramienta en la primera dirección es demasiado corta para que la herramienta sea capaz de eliminar la planta de malas hierbas.
Cuando la siguiente planta de malas hierbas se ha recuperado del búfer de datos, la unidad de control de escardado calcula una posición óptima de activación de la herramienta. La posición óptima de activación de la herramienta es una posición estimada con respecto a la planta de malas hierbas en la que debe activarse la herramienta para tener tiempo suficiente para llevar a cabo la eliminación de la planta de malas hierbas mientras la plataforma está moviéndose. Cómo se calcula la posición óptima de activación de la herramienta depende del tipo de herramienta. Debido al hecho de que la herramienta se activa en la posición óptima calculada de activación de la herramienta, es posible eliminar de forma eficiente las plantas de malas hierbas seleccionadas.
En un ejemplo, el mecanismo 6 de escardado comprende un accionador 24 adaptado para, tras la activación, mover linealmente la herramienta 8 de escardado en un movimiento hacia delante y hacia atrás con respecto a la plataforma 3 en una segunda dirección y entre una posición inicial de la herramienta y^ y una posición variable de la herramienta, según muestra la Figura 1. La segunda dirección y difiere de la primera dirección x.
Según la invención, la segunda dirección y es perpendicular a la dirección de desplazamiento de la plataforma, es decir, perpendicular a la primera dirección x. En este ejemplo, la herramienta 8 de escardado puede ser una herramienta de corte o una boquilla para rociar gas o herbicida.
Por ejemplo, la herramienta 8 de escardado es una herramienta de corte que tiene un borde cortante 30 dispuesto sustancialmente perpendicular a la segunda dirección y para poder cortar las plantas de malas hierbas durante el movimiento lineal de la herramienta 8 de corte, según muestra la Figura 1.
A continuación, la primera dirección se indica como la dirección x y la segunda dirección se indica como la dirección y.
La Figura 4a muestra la escardadora 1 en una vista frontal con la herramienta 8 de escardado en la posición inicial de la herramienta. La posición inicial de la herramienta se refiere a la posición inicial de la herramienta en la dirección y. Cuando la herramienta ha retirado una planta de malas hierbas, por ejemplo, ha cortado la planta de malas hierbas, la herramienta retorna a su posición inicial. Preferiblemente, la herramienta siempre debería volver a la posición inicial antes de que comience un nuevo movimiento hacia adelante y hacia atrás. La herramienta puede estar en la posición inicial cuando no esté en uso, es decir, antes y después de haberse activado. La posición inicial es la posición de inicio y la posición final del movimiento hacia delante y hacia atrás de la herramienta en la dirección y. El accionador 24 puede comprender un motor 26 para mover la herramienta en la dirección y, según muestra la Figura 2. Para poder conocer la posición actual de la herramienta 8 en la dirección y, el accionador 24 está provisto de un sensor 28 para medir la posición de la herramienta. Por ejemplo, el sensor 28 es un codificador dispuesto en el motor 26.
El accionador 24 puede comprender un eje horizontal 32 que puede moverse en la dirección y, y un elemento 34 de distancia vertical unido a un extremo del eje horizontal 32. El accionador 24 puede comprender dos ejes horizontales 32 dispuestos en paralelo, según muestra la Figura 4b. El motor 26 está dispuesto para mover el eje horizontal 32 a lo largo de su eje, de modo que la herramienta 8 de escardado se mueva hacia delante y hacia atrás con respecto a la plataforma. La herramienta de escardado puede estar unida a un extremo inferior del elemento 34 de distancia vertical.
La Figura 4b muestra la escardadora en una vista frontal cuando la herramienta 8 de escardado está realizando una acción de escardado. El accionador 24 es capaz de mover la herramienta 8 de escardado entre la posición inicial de la herramienta y una posición máxima de la herramienta. Por ejemplo, la distancia entre la posición inicial de la herramienta y la posición máxima de la herramienta es de entre 0,2 m y 0,5 m. La herramienta se mueve hacia y desde la planta de malas hierbas durante el movimiento hacia delante y hacia atrás de la herramienta. La distancia a la que debe moverse la herramienta en la dirección y para poder eliminar la planta de malas hierbas depende de la distancia (Ay) entre la posición inicial de la herramienta yn y la posición yw de la planta de malas hierbas en la dirección y. La unidad 12 de control de escardado está adaptada para determinar la distancia (Ay) entre la posición inicial de la herramienta y la posición de la planta de malas hierbas en la dirección y, y para controlar el accionador de modo que la herramienta de escardado se mueva la distancia determinada (Ay) en la dirección y tras recibir el comando de activación.
La Figura 5 muestra un ejemplo del trayecto de la herramienta 8 de escardado cuando la herramienta se mueve entre la posición inicial de la herramienta (xti) y las plantas W de malas hierbas durante el escardado. Las plantas de cultivo se indican con C en la Figura 5. La distancia de seguridad d se indica con círculos punteados alrededor de las plantas de cultivo.
La Figura 6 ilustra cómo calcular una posición óptima de activación de la herramienta xopt. La herramienta 8 está fija con respecto a la plataforma 3 y al sensor 11 en la dirección x, y puede moverse con respecto a la plataforma en la dirección y. Se conoce la posición inicial de la herramienta xti, ya que está fija con respecto a la plataforma y al sensor 11. La posición óptima de activación de la herramienta xopt depende de la distancia Ay entre la posición inicial de la herramienta yn y la posición yw de la planta de malas hierbas en la dirección y, la posición xw de la planta de malas hierbas en la dirección x, y la velocidad V actual de la plataforma. Los cálculos de la posición óptima de activación de la herramienta se realizan de forma adecuada en el sistema de coordenadas del sensor que tiene un origen definido en un centro del sensor 11, tal como el centro de la cámara. Las posiciones (xw , yw) de las plantas de malas hierbas se determinan de forma adecuada en el sistema de coordenadas del sensor. Esto significa que la posición de una planta de malas hierbas es la distancia desde el centro del sensor 11 en las direcciones x e y a una altura predeterminada.
Se conoce la posición xt de la herramienta en la dirección x, ya que la herramienta está fija con respecto al sensor 11 en la dirección x. La distancia Ax entre la planta de malas hierbas y la herramienta en la dirección x puede calcularse como: Ax = xw - xt. La distancia Ay entre la planta de malas hierbas y la posición inicial de la herramienta en la dirección y puede calcularse como: Ay = yw - yTi.
La velocidad V de la plataforma 3 en la dirección x puede determinarse basándose en la salida de los sensores 16 en las ruedas 14. De forma opcional, la velocidad V de la plataforma también puede determinarse basándose en la salida de un GPS y una IMU situada en la plataforma.
La posición óptima de activación de la herramienta xopt depende del tiempo Thit necesario para llevar a cabo una acción de escardado, es decir, el tiempo necesario para mover la herramienta en la dirección y desde la posición inicial de la herramienta yn a la posición yw de la planta de malas hierbas y llevar a cabo la acción de escardado. Para determinar el tiempo Thit puede utilizarse una fórmula predeterminada. La fórmula refleja la relación entre el tiempo Thit necesario para llevar a cabo una acción de escardado y la distancia Ay entre la planta de malas hierbas y la posición inicial de la herramienta en la dirección y. El tiempo Thit depende del tipo de herramienta y de la velocidad de la herramienta en la dirección y. Si la herramienta es una herramienta de corte, una alta velocidad de la herramienta en el momento de corte es crucial para el resultado del corte. Por ejemplo, la velocidad de la herramienta depende de la forma y grado de afilado de la herramienta. Durante el movimiento de la herramienta en la dirección y, la herramienta debe acelerarse hasta la velocidad deseada y a continuación desacelerarse antes de que pueda moverse de vuelta a la posición inicial. La fórmula para calcular Tht puede determinarse empíricamente llevando a cabo un gran número de pruebas y midiendo el tiempo que se tarda en llevar a cabo la acción de escardado a distintas distancias Ay entre la planta de malas hierbas y la posición inicial de la herramienta.
Thit = f(Ay)
donde f(Ay) es una función determinada basada en ensayos, y Ay son las distancias en la dirección y entre la posición inicial yTi de la herramienta y la posición yW de la planta de malas hierbas. La función f(Ay) derivada depende de la herramienta. La función f(Ay) puede ser lineal o no lineal.
Más adelante se encuentra un ejemplo de una fórmula para calcular el tiempo Thit necesario para llevar a cabo una acción de escardado en función de las distancias Ay para la herramienta 8 de corte mostrada en la Figura 1, que corta las plantas de malas hierbas durante el movimiento lineal de la herramienta de corte. En este caso, f(Ay) es una función lineal.
Thit = Ay * K1 + K2
Donde K1 y K2 son constantes y se determinan basándose en ensayos. El valor de las constantes K1 y K2 depende de la herramienta, tal como del afilado de la herramienta. Por lo tanto, herramientas distintas tendrán valores distintos de las constantes K1 y K2.
En una siguiente etapa, la distancia Dhit que la plataforma se desplaza en la dirección x durante el tiempo Thit que se tarda en llevar a cabo la acción de escardado se calcula utilizando la velocidad V actual de la plataforma.
Dhit = V * Thit
La posición óptima de activación de la herramienta xopt puede determinarse a continuación restando la distancia Dhit de la posición xw de la planta de malas hierbas en la dirección x.
xopt = xw - Dhit
La unidad 12 de control de escardado supervisa la posición de la herramienta en la dirección x y envía un comando de activación al mecanismo 6 de escardado cuando la herramienta 8 ha alcanzado la posición óptima de activación de la herramienta xopt.
De forma adecuada, la unidad 12 de control de escardado está adaptada para determinar si es posible que la herramienta alcance la posición óptima calculada de activación de la herramienta xopt basándose en la posición actual (xT,yT) de la herramienta. Si es posible alcanzar la posición óptima calculada de activación de la herramienta, el comando de activación se envía al mecanismo 6 de escardado cuando la herramienta 8 ha alcanzado la posición óptima de activación de la herramienta xopt. Por ejemplo, si la herramienta aún no ha alcanzado la posición óptima de activación de la herramienta xopt y la herramienta está en la posición inicial, es posible llevar a cabo la acción de escardado. En ese caso, la unidad de control de escardado debe enviar un comando de activación al mecanismo 6 de escardado cuando la herramienta haya alcanzado la posición óptima de activación de la herramienta xopt.
Si la herramienta ha retirado recientemente una planta de malas hierbas y la herramienta se sitúa a una distancia alejada de su posición inicial en la dirección y, puede calcularse el tiempo necesario para mover la herramienta de vuelta a la posición inicial y tenerse en cuenta cuando se determina si es o no posible que la herramienta alcance la posición óptima calculada de activación de la herramienta xopt. Si no es posible alcanzar la posición óptima calculada de activación de la herramienta, puede recuperarse una nueva planta de malas hierbas del búfer de datos, y se calcula la posición óptima de activación de la herramienta para la nueva planta de malas hierbas. por lo tanto, pueden omitirse las plantas de malas hierbas que están situadas demasiado cerca de la herramienta en la dirección de desplazamiento como para poder ser eliminadas por la herramienta. La información sobre las plantas de malas hierbas omitidas puede almacenarse y utilizarse la siguiente vez que la escardadora lleve a cabo el escardado de la hilera.
Basándose en lo anterior, se describe un método según la reivindicación 9 para llevar a cabo el escardado utilizando la escardadora 1.
La mayoría de las etapas del método se llevan a cabo preferiblemente mediante Instrucciones de programación ejecutadas por uno o más circuitos de procesamiento de datos, como se ha descrito anteriormente. El método se repite durante el desplazamiento de la escardadora a lo largo de la hilera de cultivos.
El método comprende clasificar las plantas de malas hierbas que cumplen con la distancia de seguridad en función de sus posiciones y seleccionar la siguiente planta de malas hierbas para la que se va a llevar a cabo una acción de escardado basada en la clasificación. Preferiblemente, se selecciona la planta de malas hierbas más cercana a la posición actual de la herramienta. El método puede comprender además almacenar las plantas de malas hierbas clasificadas en un búfer de datos y recuperar la siguiente planta de malas hierbas para la que va a llevarse a cabo una acción de escardado a partir del búfer de datos.
El método comprende determinar la distancia Ay entre la posición inicial de la herramienta y la posición de la siguiente planta de malas hierbas en la segunda dirección, y mover la herramienta de escardado a la distancia determinada Ay tras recibir el comando de activación.
La etapa que calcula la posición óptima de activación de la herramienta comprende calcular el tiempo necesario para mover la herramienta a la posición de la siguiente planta de malas hierbas basándose en una fórmula predeterminada del tiempo necesario para llevar a cabo una acción de escardado en función de la distancia Ay entre la posición inicial de la herramienta y la posición de la siguiente planta de malas hierbas en la segunda dirección, y determinar la posición óptima de activación de la herramienta basándose en la velocidad actual de la plataforma, el tiempo calculado necesario para llevar a cabo la acción de escardado y la posición de la planta de malas hierbas en la dirección y.
La presente invención no se limita a las realizaciones expuestas, sino que puede variarse y modificarse dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones. Por ejemplo, la escardadora puede comprender dos mecanismos de escardado dispuestos de forma separada en la segunda dirección, y que pueden funcionar independientemente entre sí y llevar a cabo simultáneamente el escardado en lados opuestos de una hilera de plantas de cultivo. La escardadora puede comprender más de dos mecanismos de escardado dispuestos de forma separada en la segunda dirección de modo que puedan escardarse simultáneamente dos o más hileras de plantas que escardar.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    Una escardadora (1) que comprende:
    - una plataforma móvil (3),
    - un mecanismo (15, 18) de accionamiento que acciona la plataforma en una primera dirección (x), - un mecanismo (6) de escardado conectado a la plataforma que comprende una herramienta (8) de escardado adaptada para llevar a cabo una acción de escardado y un accionador (24) adaptado para mover la herramienta (8) de escardado en una segunda dirección (y) perpendicular a la primera dirección (x) tras recibir un comando de activación,
    - un sistema (10) de detección de plantas adaptado para:
    o detectar plantas a una distancia delante de la herramienta (8) de escardado mientras la plataforma se está moviendo en la primera dirección (x),
    o determinar el tipo de las plantas detectadas, siendo el tipo una indicación de si las plantas detectadas son plantas de malas hierbas o plantas de cultivo, y
    o determinar las posiciones de las plantas de cultivo detectadas, y
    - una unidad (12) de control de escardado para controlar el mecanismo (6) de escardado, en donde la unidad (12) de control de escardado comprende un sistema (13) de circuitos de procesamiento de datos configurada para:
    o obtener información sobre la velocidad de la plataforma,
    o recibir las posiciones de las plantas de cultivo detectadas desde el sistema (10) de detección de plantas,
    o calcular una posición óptima de activación de la herramienta (xOPT) basándose en la posición actual de la herramienta en la primera dirección (x) y la velocidad (V) de la plataforma, y
    enviar un comando de activación al mecanismo de escardado cuando la herramienta haya alcanzado la posición óptima de activación de la herramienta, caracterizada por que
    - la herramienta (8) de escardado está adaptada para llevar a cabo la acción de escardado cuando la herramienta se mueve en la segunda dirección (y),
    - el sistema (10) de detección de plantas está adaptado para determinar las posiciones de las plantas de malas hierbas detectadas,
    - el sistema (13) de circuitos de procesamiento de datos está configurado para:
    o recibir las posiciones de las plantas de malas hierbas detectadas desde el sistema (10) de detección de plantas,
    o determinar si las plantas de malas hierbas detectadas cumplen con una distancia de seguridad desde las plantas de cultivo comparando las posiciones de la planta de malas hierbas y las plantas de cultivo, y determinar si la distancia entre la planta de malas hierbas y las plantas de cultivo es mayor que la distancia de seguridad,
    o clasificar las plantas de malas hierbas que cumplen con la distancia de seguridad (d) en función de sus posiciones y almacenar las plantas de malas hierbas clasificadas en un búfer (20) de datos,
    o recuperar la siguiente planta de malas hierbas para la que se va a llevar a cabo una acción de escardado desde el búfer de datos,
    o determinar la distancia (Ay) entre una posición inicial de la herramienta y la posición de la siguiente planta de malas hierbas en la segunda dirección (y),
    o calcular la posición óptima de activación de la herramienta (xopt) para la planta de malas hierbas recuperada basándose en la posición de la planta de malas hierbas y en el tiempo necesario para llevar a cabo la acción de escardado, y
    la unidad (12) de control de escardado está adaptada para controlar el accionador (24) de modo que la herramienta (8) de escardado se mueva la distancia determinada (Ay) en la segunda dirección para llevar a cabo la acción de escardado sobre la planta de malas hierbas tras recibir el comando de activación.
    La escardadora según la reivindicación 1, en donde el accionador (24) está adaptado para, tras la activación, mover linealmente la herramienta (8) de escardado en un movimiento hacia delante y hacia atrás con respecto a la plataforma (3) en la segunda dirección (y) entre una posición inicial de la herramienta (yTI) y una posición variable de la herramienta.
    La escardadora según la reivindicación 1 o 2, en donde la unidad (12) de control de escardado está adaptada para calcular el tiempo necesario para mover la herramienta a la posición de una siguiente planta de malas hierbas basándose en una fórmula predeterminada del tiempo necesario para llevar a cabo una acción de escardado en función de la distancia (Ay) entre la posición inicial de la herramienta y la posición de la siguiente planta de malas hierbas en la segunda dirección, y para determinar la posición óptima de activación de la herramienta (xopt) basándose en la velocidad (V) actual de la plataforma, el tiempo calculado necesario para llevar a cabo la acción de escardado y la posición (yw) de la planta de malas hierbas en la segunda dirección.
    4. La escardadora según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha herramienta (8) de escardado es una herramienta de corte que tiene un borde cortante (30) dispuesto sustancialmente perpendicular a la segunda dirección (y).
    5. La escardadora según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde dicho accionador (24) comprende al menos un eje horizontal (32) que puede moverse en la segunda dirección (y), un elemento (34) de distancia vertical unido a un extremo del eje horizontal, un motor (26) dispuesto para mover el al menos un eje horizontal (32) a lo largo de su eje de modo que la herramienta (8) de escardado se mueva en dicho movimiento hacia delante y hacia atrás con respecto a la plataforma (3), y la herramienta (8) de escardado está unida a un extremo inferior del elemento (34) de distancia vertical.
    6. La escardadora según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la escardadora (1) comprende una unidad (36) de soporte conectada de forma móvil a la plataforma (3) para permitir que la unidad (36) de soporte se mueva con respecto a la plataforma en una dirección vertical (z) durante el movimiento de la plataforma, la unidad (36) de soporte comprende una rueda (38) de soporte, y el mecanismo (6) de escardado está unido a unidad de soporte.
    7. La escardadora según la reivindicación 6, en donde el sistema (10) de detección de plantas comprende un sensor (11) para detectar las plantas, dicho sensor (11) está unido a la unidad (36) de soporte.
    8. La escardadora según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el mecanismo de accionamiento para accionar la plataforma comprende uno o más sensores (16) para medir la velocidad (V) de la plataforma (3) y el sistema (13) de circuitos de procesamiento de datos de la unidad de control de escardado está configurado para obtener información sobre la velocidad de la plataforma desde el mecanismo de accionamiento.
    9. Un método para llevar a cabo el escardado utilizando una escardadora (1) que comprende una plataforma (3) móvil y un mecanismo (6) de escardado conectado a la plataforma y que comprende una herramienta (8) de escardado adaptada para llevar a cabo una acción de escardado, en donde la herramienta de escardado tiene una posición inicial conocida con respecto a la plataforma y el método comprende:
    - detectar plantas a una distancia delante de la herramienta (8) de escardado mientras la plataforma (3) se está moviendo en una primera dirección (x),
    - determinar si las plantas detectadas son plantas de malas hierbas o plantas de cultivo, y - determinar las posiciones de las plantas de cultivo detectadas,
    caracterizado por que el método comprende:
    - determinar las posiciones de las plantas de malas hierbas detectadas,
    - determinar si las plantas de malas hierbas cumplen con una distancia (d) de seguridad desde las plantas de cultivo comparando las posiciones de la planta de malas hierbas y las plantas de cultivo, y determinar si la distancia entre la planta de malas hierbas y las plantas de cultivo es mayor que la distancia de seguridad,
    - clasificar las plantas de malas hierbas que cumplen con la distancia de seguridad en función de sus posiciones,
    - seleccionar la siguiente planta de malas hierbas para la que va a llevarse a cabo una acción de escardado basándose en la clasificación,
    - obtener información sobre la velocidad (V) de la plataforma,
    - determinar la distancia (Ay) entre la posición inicial de la herramienta y la posición de la siguiente planta de malas hierbas en una segunda dirección (y) perpendicular a la primera dirección (x), - calcular una posición óptima de activación de la herramienta (xopt) para la planta de malas hierbas recuperada basándose en la posición de la planta de malas hierbas, la posición actual de la herramienta en la primera dirección (x), la velocidad de la plataforma y el tiempo necesario para llevar a cabo la acción de escardado,
    - generar un comando de activación cuando la herramienta ha alcanzado la posición óptima de activación de la herramienta (xopt), y
    - mover la herramienta (8) de escardado la distancia determinada (Ay) en la segunda dirección para llevar a cabo la acción de escardado sobre la planta de malas hierbas tras recibir el comando de activación.
    10. El método según la reivindicación 9, en donde la etapa que calcula la posición óptima de activación de la herramienta comprende calcular el tiempo necesario para mover la herramienta a la posición de la siguiente planta de malas hierbas basándose en una fórmula predeterminada del tiempo necesario para llevar a cabo una acción de escardado en función de la distancia (Ay) entre la posición inicial de la herramienta y la posición de la siguiente planta de malas hierbas en la segunda dirección, y determinar la posición óptima de activación de la herramienta basándose en la velocidad actual de la plataforma, el tiempo calculado necesario para llevar a cabo la acción de escardado y la posición de la planta de malas hierbas en la primera dirección.
ES19205129T 2019-10-24 2019-10-24 Una escardadora y un método para llevar a cabo el escardado utilizando la escardadora Active ES2922464T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19205129.0A EP3811748B1 (en) 2019-10-24 2019-10-24 A weeding machine and a method for carrying out weeding using the weeding machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2922464T3 true ES2922464T3 (es) 2022-09-15

Family

ID=68342819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19205129T Active ES2922464T3 (es) 2019-10-24 2019-10-24 Una escardadora y un método para llevar a cabo el escardado utilizando la escardadora

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3811748B1 (es)
DK (1) DK3811748T3 (es)
ES (1) ES2922464T3 (es)
PL (1) PL3811748T3 (es)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10377170B2 (en) * 2015-06-12 2019-08-13 Rowbot Systems Llc Robotic platform and method for operating perpendicular to crop rows on agricultural fields
EP4101273B1 (en) 2021-06-10 2024-02-28 Ekobot Ab A weeding mechanism and a weeding vehicle including the weeding mechanism
DE202021104737U1 (de) 2021-09-02 2021-09-09 Farming Revolution Gmbh Vorrichtung zum automatisierten Jäten von Unkraut
CN113826607A (zh) * 2021-09-14 2021-12-24 东北农业大学 一种基于杂草处方图的剪切式智能除草机器人
CN113597874B (zh) * 2021-09-29 2021-12-24 农业农村部南京农业机械化研究所 一种除草机器人及其除草路径的规划方法、装置和介质
CN113892333A (zh) * 2021-09-29 2022-01-07 农业农村部南京农业机械化研究所 一种除草机器人
WO2023105112A1 (en) * 2021-12-10 2023-06-15 Upm-Kymmene Corporation Weeding robot
EP4201169A1 (en) * 2021-12-23 2023-06-28 Trabotyx B.V. A weed removing vehicle
EP4226750A1 (en) 2022-02-10 2023-08-16 Ekobot Ab A tool carrier unit and an autonomous vehicle for performing an agriculture task including the tool carrier unit
CN114794067A (zh) * 2022-04-08 2022-07-29 江苏大学 一种仿生四足行走智能旋耕除草装置及实现方法
CN114747561B (zh) * 2022-04-27 2023-05-16 中垦种业股份有限公司 一种小麦田高效除草方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4247895B2 (ja) * 2003-11-14 2009-04-02 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 除草方法及び装置
CN101707992B (zh) 2009-10-15 2011-01-05 南京林业大学 高效除草机器人
US10681905B2 (en) * 2015-07-02 2020-06-16 Ecorobotix Sa Robot vehicle and method using a robot for an automatic treatment of vegetable organisms
WO2019083336A1 (ko) 2017-10-27 2019-05-02 전북대학교산학협력단 신경회로망 학습에 의한 작물과 잡초 식별 방법 및 장치
US10455826B2 (en) * 2018-02-05 2019-10-29 FarmWise Labs, Inc. Method for autonomously weeding crops in an agricultural field
CN109511356B (zh) * 2019-01-08 2023-10-24 安徽农业大学 一种基于深度视觉的智能除草机器人系统及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3811748A1 (en) 2021-04-28
PL3811748T3 (pl) 2022-08-01
EP3811748B1 (en) 2022-05-18
DK3811748T3 (da) 2022-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2922464T3 (es) Una escardadora y un método para llevar a cabo el escardado utilizando la escardadora
ES2846786T3 (es) Vehículo robot y procedimiento que utiliza un robot para un tratamiento automático de organismos vegetales
ES2964947T3 (es) Sistema y método para la gestión de una flota de drones para la cosecha y el clareo
ES2950981T3 (es) Dispositivo autoguiado para la recolección de flores
ES2905883T3 (es) Robot agrícola
CA3066030C (en) Harvesting of crops
US9603300B2 (en) Autonomous gardening vehicle with camera
US10178830B2 (en) Tree location sensing system and process for agricultural tree harvesting
ES2253135B2 (es) Sistema de vision artificial para recolectar pequeños frutos cultivados en hileras.
Rahmadian et al. Autonomous robotic in agriculture: a review
JP2016073265A (ja) 果実自動収穫装置
CN103889205B (zh) 自主式作业设备
US20160219787A1 (en) Tree location sensing system for agricultural tree harvesters
ES2947222T3 (es) Procedimiento automatizado de selección y de recolección de frutas y equipo mecánico que pone en práctica el procedimiento
JP2024505669A (ja) ガントリーシステムを備えたロボット収穫システム
JP7152351B2 (ja) 収穫方法及び果菜収穫装置
JP2019185213A (ja) 自律移動ロボット及びその制御方法
ES2296452B2 (es) Detector de pedunculos y tallos vegetales basado en la designacion optica con laser de linea.
JP2022185941A (ja) 農業支援システム及び移動体
WO2016128688A1 (fr) Dispositif de guidage d'un attelage entraine par un véhicule, et procédé correspondant
JP4247895B2 (ja) 除草方法及び装置
ES2968741T3 (es) Máquina agrícola con una herramienta de labranza del suelo y procedimiento para controlar una herramienta de labranza del suelo
US20220394912A1 (en) Weeding mechanism and a weeding vehicle including the weeding mechanism
JP2023116304A (ja) 移動式除草装置
KR20200034033A (ko) 라이다를 이용한 파종로봇의 자율주행 시스템