ES2940833A1 - EQUIPMENT AND PROCEDURE FOR TAKING SAMPLES, MEASUREMENTS AND RECORDS OF PHOTOGRAMMETRIC, PHYSICAL AND CHEMICAL PARAMETERS OF THE DEGREE OF MATURITY OF A FRUIT (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

EQUIPMENT AND PROCEDURE FOR TAKING SAMPLES, MEASUREMENTS AND RECORDS OF PHOTOGRAMMETRIC, PHYSICAL AND CHEMICAL PARAMETERS OF THE DEGREE OF MATURITY OF A FRUIT (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) Download PDF

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ES2940833A1 ES202131053A ES202131053A ES2940833A1 ES 2940833 A1 ES2940833 A1 ES 2940833A1 ES 202131053 A ES202131053 A ES 202131053A ES 202131053 A ES202131053 A ES 202131053A ES 2940833 A1 ES2940833 A1 ES 2940833A1
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Spain
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fruit
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sample analysis
physical
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Díaz Agustín Menéndez
Cortés Silverio García
Iglesias Luis Manuel Riesgo
Fernández Pedro Riesgo
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D46/00Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs
    • A01D46/24Devices for picking apples or like fruit
    • A01D46/253Portable motorised fruit pickers

Abstract

The equipment and procedure for taking samples, measuring and recording photogrammetric, physical and chemical parameters of the degree of ripeness of a fruit of the present invention, comprises a tubular capture arm in connection with a sample analysis device, a support on which where a cargo drone is located and where a sample analysis device is secured, which in turn comprises a blocking system, a cutting system, an extraction system, a pumping system, a physical-sensor system chemicals and a filter cone system. So that, by means of an associated procedure, the equipment of the invention obtains all the parameters indicated above directly from the fruit located on the tree without harvesting. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

EQUIPO Y PROCEDIMIENTO DE TOMA DE MUESTRAS, MEDIDAS YEQUIPMENT AND PROCEDURE FOR SAMPLING, MEASUREMENTS AND

REGISTROS DE PARÁMETROS FOTOGRAMÉTRICOS, FISICOS Y QUIMICOSRECORDS OF PHOTOGRAMMETRIC, PHYSICAL AND CHEMICAL PARAMETERS

DEL GRADO DE MADUREZ DE UNA FRUTATHE DEGREE OF MATURITY OF A FRUIT

OBJETO DEL INVENTOOBJECT OF THE INVENTION

La presente invención se refiere a un equipo formado por un dispositivo electromecánico de toma de muestras y medidas situado sobre un dron de carga, que permite registrar la información relevante del estado de maduración de un fruto de forma semi-automática y sucesiva. El dispositivo toma las muestras de los frutos del árbol, orientando las mismas con su pedúnculo hacia la parte superior y procediendo a su sección por un plano meridional. Sobre la muestra inicial y sobre la muestra seccionada, se realizan una serie de registros fotogramétricos para definir con precisión la geometría de la cubeta peduncular y de la cubeta ocular del fruto, así como la realización de test químicos (PH, grado de acidez y grado de azúcar), y test físicos (temperatura y dureza).The present invention refers to equipment made up of an electromechanical sampling and measurement device located on a cargo drone, which allows the relevant information on the state of ripeness of a fruit to be recorded semi-automatically and successively. The device takes the samples of the fruits of the tree, orienting them with their peduncle towards the upper part and proceeding to their section by a southern plane. On the initial sample and on the sectioned sample, a series of photogrammetric records are made to accurately define the geometry of the peduncular tray and the ocular tray of the fruit, as well as performing chemical tests (PH, degree of acidity and degree of acidity). of sugar), and physical tests (temperature and hardness).

La invención resulta de aplicación en aquellos sectores implicados en el análisis y muestreo automático en explotaciones frutícolas, control fotogramétrico, instrumentación y sistemas de control químico y medio ambiental. La aplicación se ha desarrollado de forma específica para explotaciones de manzana ligados al sector de producción de sidra tradicional asturiana, pero su ámbito de aplicación se extiende a todo tipo de frutos cuasi-esféricos de consistencia y morfología similar al de una manzana que no tengan hueso duro.The invention is applicable in those sectors involved in the analysis and automatic sampling in fruit farms, photogrammetric control, instrumentation and chemical and environmental control systems. The application has been developed specifically for apple farms linked to the traditional Asturian cider production sector, but its scope of application extends to all types of quasi-spherical fruits with a consistency and morphology similar to that of an apple that do not have a stone. hard.

El fin último es establecer una herramienta de muestreo sistemático y semiautomático que permita realizar un análisis individual del grado de maduración de los frutos de cada árbol en una explotación frutícola. El sistema desarrollado para tal fin facilita la toma de las muestras en altura de una forma rápida y efectiva, especialmente en aquellas explotaciones de gran tamaño, o que se desarrollen en terrenos abruptos que no tengan fácil acceso usando maquinaria agrícola convencional. The ultimate goal is to establish a systematic and semi-automatic sampling tool that allows an individual analysis of the degree of ripeness of the fruits of each tree in a fruit farm. The system developed for this purpose facilitates the taking of samples at height in a fast and effective way, especially in those large farms, or that are developed in rough terrain that is not easily accessible using conventional agricultural machinery.

ESTADO DE LA TÉCNICASTATE OF THE ART

En el desarrollo de las explotaciones frutícolas, las labores de mecanización se han introducido en todo el proceso productivo, desde el registro de las condiciones meteorológicas, el control fitosanitario y de plagas, la calidad del suelo, el riego, el abono, la fertilización de las explotaciones, así como en la propia recolección y procesamiento posterior de los frutos. Ejemplos de robots especializados en este sentido pueden encontrarse en https://www.futurefarming.com. Dentro de este ámbito pueden destacarse, tratamientos fitosanitarios en cultivos desarrollado en el proyecto RHEA (Pérez-Ruiz et al, 2015) en la Universidad de Florencia, donde se incorpora el uso de sensores, la robótica especializada. A modo de ejemplo se desarrollan dispositivos electromecánicos agrícolas como Oktopus (Nobili Inc.) con un tanque y un ventilador centrífugo, que automatizan las labores de fumigación. In the development of fruit farms, mechanization work has been introduced throughout the production process, from recording weather conditions, phytosanitary and pest control, soil quality, irrigation, fertilizer, fertilization of farms, as well as in the harvesting and subsequent processing of the fruits. Examples of specialized robots in this regard can be found at https://www.futurefarming.com. Within this scope, phytosanitary treatments in crops developed in the RHEA project (Pérez-Ruiz et al, 2015) at the University of Florence can be highlighted, where the use of sensors and specialized robotics are incorporated. By way of example, agricultural electromechanical devices such as Oktopus (Nobili Inc.) are developed with a tank and a centrifugal fan, which automate fumigation tasks.

En las labores previas a la recolección, el muestro de frutos y la estimación del punto óptimo de maduración constituyen un elemento básico, que condiciona notablemente la viabilidad de las explotaciones. La introducción de sistemas aeronaves no tripuladas o la mejora de la mecanización, ha tenido una notable importancia. Se pueden automatizar muchas estas labores que antes se realizaban de forma manual, sobre todo en explotaciones de notable extensión y de difícil acceso (https://www.futurefarming.com/tech-in-focus/drone-harvesting-ves-you-can/).In the work prior to harvesting, the sampling of fruits and the estimation of the optimal point of maturation constitute a basic element, which significantly conditions the viability of the farms. The introduction of unmanned aircraft systems or the improvement of mechanization has had a notable importance. Many of these tasks that were previously carried out manually can be automated, especially in large farms with difficult access (https://www.futurefarming.com/tech-in-focus/drone-harvesting-ves-you- dog/).

Los drones son vehículos no tripulados con capacidad de vuelo estacionario y omnidireccional, han venido aplicándose a labores de muestreo de las masas arbóreas, así como en tratamientos con pesticidas. También han sido utilizado como método de recolección de la producción agrícola. En muchos casos se usan aeronaves no tripuladas como drones de carga, sobre los que se disponen distintos dispositivos ópticos (cámara fotogramétricos, sensores multiespectrales, de infrarrojos, scaner 3d, Lidar, etc). Como ejemplo puede citarse el conocido en el sector como “Agroday drone” un sistema innovador usando drones para usos agrícolas, y que optimiza todo el proceso de aplicación de fertilizantes. Desarrollado por Astrakhans University’s en su centro Advanced Technologies in Electronics and Robotics Center. El dispositivo no recolecta la fruta sino que se interviene directamente sobre los árboles y plantas para facilitar su crecimiento. Básicamente hacen registros fotográficos con luz natural, con infrarrojos, o multiespectrales de la superficie exterior de los frutos, pero no recolectan muestras ni realizan cortes al fruto para analizar su interior. Drones are unmanned vehicles with stationary and omnidirectional flight capacity, they have been applied to sampling of tree masses, as well as in pesticide treatments. They have also been used as a method of harvesting agricultural production. In many cases, unmanned aircraft are used as cargo drones, on which different optical devices are arranged (photogrammetric cameras, multispectral sensors, infrared sensors, 3D scanners, Lidar, etc.). As an example, we can cite what is known in the sector as "Agroday drone", an innovative system using drones for agricultural uses, and which optimizes the entire fertilizer application process. Developed by Astrakhans University's Advanced Technologies in Electronics and Robotics Center. The device does not collect the fruit but intervenes directly on the trees and plants to facilitate their growth. Basically they make photographic records with natural light, with infrared, or multispectral of the outer surface of the fruits, but they do not collect samples or make cuts to the fruit to analyze its interior.

Respecto al grado de maduración del fruto, está determinado por la morfología del fruto y por su grado de crecimiento. Estas propiedades del fruto se definen a partir de sus características superficiales (dimensiones, forma, color y textura), así como a la morfología de sus elementos como son su cubeta peduncular, su cubeta ocular, el corazón y la ubicación de las semillas dentro del fruto. Otra serie de parámetros como la dureza de la pulpa y de la piel, el contenido en azucares, el grado de acidez y el PH, son valores determinantes para definir el grado de maduración de los frutos. Para ello existen especificaciones muy precisas dentro de cada tipo de fruto (a modo de ejemplo los parámetros establecidos por el Servicio Regional de Investigación y Desarrollo Agroalimentario del Principado de Asturias, también conocido por las siglas SERIDA () (http://www.serida.org/pdfs/4071.pdf). En este trabajo están claramente definidos las características morfológicas de los frutos a partir de la cubeta peduncular y de la cubeta ocular, para el caso de las manzanas, y define claramente los niveles de PH, de acidez o de azucares que tiene cada una de las variedades de manzanos autóctonos de Asturias.Regarding the degree of ripeness of the fruit, it is determined by the morphology of the fruit and its degree of growth. These properties of the fruit are defined from its surface characteristics (dimensions, shape, color and texture), as well as the morphology of its elements such as its peduncular tray, its ocular tray, the heart and the location of the seeds within the fruit. fruit. Another series of parameters such as the hardness of the pulp and the skin, the sugar content, the degree of acidity and the PH, are determining values to define the degree of maturation of the fruits. For this, there are very precise specifications within each type of fruit (for example, the parameters established by the Regional Agri-Food Research and Development Service of the Principality of Asturias, also known by the acronym SERIDA () (http://www.serida .org/pdfs/4071.pdf) In this work, the morphological characteristics of the fruits are clearly defined from the peduncular tray and the ocular tray, in the case of apples, and clearly defines the levels of PH, of acidity or sugar that each of the varieties of native apple trees of Asturias has.

Otros organismos como el Consejo Regulador de la Denominación de Origen Protegida Sidra de Asturias (https://sidradeasturias.es/normativa-general/), establece claramente las 71 variedades de manzana susceptibles de ser consideradas aptas para la elaboración de sidra con Denominación de Origen. Para asegurar que solo se usen estas variedades, establece un meticuloso control del proceso productivo, desde la producción de la manzana seleccionada con identificación geográfica, los tratamientos fitosanitarios, la recogida en las plantaciones, la elaboración, y el embotellado en los lagares (https://sidradeasturias.es/wpcontent/uploads/2020/07/pliego-dop-sidra-de-asturias.pdf).Other bodies such as the Regulatory Council for the Asturias Cider Protected Designation of Origin (https://sidradeasturias.es/normativa-general/), clearly establishes the 71 apple varieties that can be considered suitable for making cider with Designation of Origin. To ensure that only these varieties are used, it establishes a meticulous control of the productive process, from the production of the selected apple with geographical identification, the phytosanitary treatments, the collection in the plantations, the elaboration, and the bottling in the wineries (https: //sidradeasturias.es/wpcontent/uploads/2020/07/pliego-dop-sidra-de-asturias.pdf).

Este tipo de especificaciones muy claramente establecidas para la manzana pueden extenderse con sus características específicas, a otro tipo de frutas: naranjas, limones, limas, ciruelas, kiwis, higos, etc. tales como las establecidas por el Consejo Regulador de la I.G.P CÍTRICOS VALENCIANOS Identificación Geográfica Protegida (IGP) (https://www.citricosvalencianos.com/).This type of very clearly established specifications for the apple can be extended, with its specific characteristics, to other types of fruits: oranges, lemons, limes, plums, kiwis, figs, etc. such as those established by the Regulatory Council of the VALENCIAN CITRUS I.G.P. Protected Geographical Identification (IGP) (https://www.citricosvalencianos.com/).

Las técnicas de muestreo y clasificación, no usan solamente imágenes convencionales sino también emplean sensores físicos y químicos (humedad, temperatura, calidad de aire, etc.). AirRobot GmbH & Co. KG (www.airrobot.com) ha desarrollado drones de carga con sensores de alta precisión. En todo caso los análisis se basan en técnicas fotogramétricas con sensores de video en color de luz diurna, sensores de video en blanco y negro, fotografías digitales de alta resolución, o cámaras de imagen térmica por infrarrojos. No disponen de dispositivos específicos para hacer análisis de azucares o de dureza, ya que no han incorporado diseños que permitan capturar la fruta y analizarla en detalle seccionándola en el dispositivo mecánico acoplado al dron.Sampling and classification techniques not only use conventional images but also physical and chemical sensors (humidity, temperature, air quality, etc.). AirRobot GmbH & Co. KG (www.airrobot.com) has developed cargo drones with high-precision sensors. In any case, the analyzes are based on photogrammetric techniques with light color video sensors. daytime, black and white video sensors, high-resolution digital photos, or infrared thermal imaging cameras. They do not have specific devices to analyze sugars or hardness, since they have not incorporated designs that allow the fruit to be captured and analyzed in detail by sectioning it in the mechanical device attached to the drone.

El trabajo desarrollado por la empresa israelí Tevel han patentado y desarrollado el sistema Tevel Drone Fluit Picker (https://www.dronesinsite.com/drone-news/teveldrone-fruit-pickers/). Su desarrollo está centrado en la recolección automática de la producción final. Desarrollan distintos dispositivos para capturar la fruta, pero en ningún momento cortan o seccionan el fruto, ni realizan análisis químicos sobre el mismo. En la patente (Tevel Aerobotics Technologies Ltd 2018) reclama un vehículo autónomo no tripulado para el cosechado y la selección (dilución) para el cosechado. Implementa una barra vertical acoplada al dron, con una pinza en su extremo que tiene un sensor de presión en sus garras y también una cámara en su final. Para las labores de selección, al final del brazo se puede acoplar una sierra de corte circular. En algunas aplicaciones el brazo es articulado.The work developed by the Israeli company Tevel have patented and developed the Tevel Drone Fluit Picker system (https://www.dronesinsite.com/drone-news/teveldrone-fruit-pickers/). Its development is focused on the automatic collection of the final production. They develop different devices to capture the fruit, but at no time do they cut or section the fruit, nor do they perform chemical analyzes on it. In the patent ( Tevel Aerobotics Technologies Ltd 2018) he claims an autonomous unmanned vehicle for harvesting and selection (dilution) for harvesting. It implements a vertical bar attached to the drone, with a claw at its end that has a pressure sensor in its claws and also a camera at its end. For selection tasks, a circular saw can be attached to the end of the arm. In some applications the arm is articulated.

Otra patente con distinto nombre US2019/0166765 A1 (Tevel Aerobotics Technologies Ltd 2019) pero prácticamente mismo contenido que (Tevel Aerobotics Technologies Ltd 2018). Tevel Aerobotics Technologies Ltd. 2018. Device, system and method for harvesting and diluting using aerial drones, for orchards, plantations and green houses, issued August 17, 2018.Another patent with a different name US2019/0166765 A1 (Tevel Aerobotics Technologies Ltd 2019) but practically the same content as (Tevel Aerobotics Technologies Ltd 2018). Tevel Aerobotics Technologies Ltd. 2018. Device, system and method for harvesting and diluting using aerial drones, for orchards, plantations and green houses, issued August 17, 2018.

El sistema dispone de un aparato fotogramétrico para identificar el fruto en el árbol, y aunque va montado sobre un dron, este se une mediante un cable de alimentación a una unidad robotizada en tierra, donde deposita y cuantifica la fruta recolectada. Por este motivo no es un sistema adecuado para el muestreo de grandes extensiones de plantación, donde se tenga que acceder a zonas con terrenos desnivelados, y de difícil acceso.The system has a photogrammetric device to identify the fruit on the tree, and although it is mounted on a drone, it is connected by a power cable to a robotic unit on the ground, where it deposits and quantifies the harvested fruit. For this reason, it is not a suitable system for sampling large extensions of plantations, where it is necessary to access areas with uneven terrain and difficult access.

La patente US20170094909A1 - Method and Apparatus for Harvesting Produce -Google Patents (no date). Available at: https://patents.google.com/patent/US20170094909A1/en (Accessed: 28 May 2021), se centra más en la caracterización espacial del muestreo sobre el árbol. No secciona ni analiza en detalle el estado de maduración de los frutos. Patent US20170094909A1 - Method and Apparatus for Harvesting Produce -Google Patents (no date). Available at: https://patents.google.com/patent/US20170094909A1/en (Accessed: 28 May 2021), it focuses more on the spatial characterization of sampling over the tree. It does not section or analyze in detail the state of maturation of the fruits.

La patente US4109314A - Automatic fruit analyzer - Google Patents (no date). Available at: https://patents.google.com/patent/US4109314A/en (Accessed: 28 May 2021), está centrado en diseñar un aparato para analizar el jugo de los frutos, pero no indica cómo se captura en la explotación dichos frutos.Patent US4109314A - Automatic fruit analyzer - Google Patents (no date). Available at: https://patents.google.com/patent/US4109314A/en (Accessed: May 28, 2021), it is focused on designing a device to analyze the juice of the fruits, but it does not indicate how said exploitation is captured fruits.

La patente WO2018033922A1 desarrolla un método de recolección - Device, system and method for harvesting and diluting using aerial drones, for orchards, plantations and green houses - Google Patents (no date). Available at: https://patents.google.com/patent/WO2018033922A1/en (Accessed: 28 May 2021). En esta patente se da más importancia a la geolocalización de un dron o varios drones sobre el árbol o dentro de un invernadero para proceder al muestreo.Patent WO2018033922A1 develops a harvesting method - Device, system and method for harvesting and diluting using aerial drones, for orchards, plantations and green houses - Google Patents (no date). Available at: https://patents.google.com/patent/WO2018033922A1/en (Accessed: 28 May 2021). In this patent, more importance is given to the geolocation of a drone or several drones on the tree or inside a greenhouse to proceed with the sampling.

En la patente US 10555460 B2 (Amrita Vishwa Vidyapeetham et. al. 2016) un dron está equipado con un brazo con una cámara en su extremo que recopila información y dispone de un mecanismo de corte que produce la caída del fruto al suelo para su recogida. En todo caso sobre la misma no se realizan ensayos de muestreo físicoquímicos. Se usa fundamentalmente para recolección, no como muestreo.In patent US 10555460 B2 (Amrita Vishwa Vidyapeetham et. al. 2016) a drone is equipped with an arm with a camera at its end that collects information and has a cutting mechanism that causes the fruit to fall to the ground for collection. . In any case, physicochemical sampling tests are not carried out on it. It is used primarily for collection, not for sampling.

La patente US2016/0307448 A1 (Bee Robotics Corp. 2016) reclama un dron híbrido (multicóptero-dirigible) para labores agrícolas en general que requieren gran capacidad de carga para la dispersión de fertilizante y la realización de tratamientos fitosanitarios.Patent US2016/0307448 A1 (Bee Robotics Corp. 2016) claims a hybrid drone (multicopter-airship) for agricultural work in general that requires a large load capacity for dispersing fertilizer and carrying out phytosanitary treatments.

La patente US 2017/0094909 describe un dron para la recolección y comprende un medio de corte usando una motosierra y una cámara de visualización y control de las maniobras necesarias.Patent US 2017/0094909 describes a harvesting drone and includes a means of cutting using a chainsaw and a camera for viewing and controlling the necessary maneuvers.

La patente US No. 748850 (Automatic fruit analyzer 1976) se refiere a un analizador automático de fruta en cuanto a su calidad y estado. Se trata de un instrumento de laboratorio capaz de medir PH, peso, y algún otro parámetro.US patent No. 748850 (Automatic fruit analyzer 1976) refers to an automatic analyzer of fruit in terms of its quality and condition. It is a laboratory instrument capable of measuring PH, weight, and some other parameter.

En el mismo campo del análisis agrícola existe la patente (Miresmailli 2019) se refiere a un dispositivo de control y comunicación para sensores (sin especificar) de tipo fisiológico, químico y de análisis de superficie. Está concebido como un dispositivo de mano o montado en plataforma móvil (sin especificar) para el análisis de la salud de cosechas. Miresmailli. 2019. Multi - sensor platform for crophealth monitoring, issued 2019. In the same field of agricultural analysis there is a patent (Miresmailli 2019) referring to a control and communication device for sensors (unspecified) of a physiological, chemical and surface analysis type. It is intended as a handheld or mobile platform (unspecified) mounted device for crop health analysis. miresmailli. 2019. Multi-sensor platform for crop health monitoring, issued 2019.

La patente (Fabio Augusto Coella 2019) se refiere a un sistema desde dron para el sangrado de árboles productores de látex. Tiene un brazo estimulador de la secreción y trazador de surcos. Fabio Augusto Coella. 2019. Sistema e processo para automatiza?áo da extra?áo de látex por meio de veículos náo tripulados e seu uso na heveicultura de precisáo para produ?áo de borracha natural, issued 2019. The patent (Fabio Augusto Coella 2019) refers to a drone system for bleeding latex-producing trees. It has a secretion stimulator arm and furrow tracer. Fabio Augusto Coella. 2019. System and process to automate the extraction of latex by means of unmanned vehicles and its use in precision livestock for the production of natural borracha, issued 2019.

Un compendio de métodos para la cuantificación a distancia en tiempo real de rasgos de cítricos en huertos o plantaciones puede consultarse en (Ali and Imran 2021). Dichos rasgos son medidos mediante sensores alojados en dispositivos móviles terrestres, habitualmente instalados en brazos articulados. Ali, Ansar, and Muhammad Imran. 2021. "Remotely Sensed Real-Time Quantification of Biophysical and Biochemical Traits of Citrus (Citrus Sinensis L.) Fruit Orchards - A Review.” Scientia Horticulturae. Vol. 282. Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2021.110024.A compendium of methods for real-time remote quantification of citrus traits in orchards or plantations can be found at (Ali and Imran 2021). These features are measured by sensors housed in land mobile devices, usually installed on articulated arms. Ali, Ansar, and Muhammad Imran. 2021. “Remotely Sensed Real-Time Quantification of Biophysical and Biochemical Traits of Citrus (Citrus Sinensis L.) Fruit Orchards - A Review.” Scientia Horticulturae, Vol 282, Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2021.110024.

Trabajos similares pueden encontrarse en Bee Robotics Corp. 2016. Hybrid Airshipdrone farm robot system for crop dusting, planting fertilizing and other field jobs, issued 2016. y en Google Patent. 2019. System and method for mapping and building database for harvesting-dilution tasks using aerial drones - Google Patents, issued 2019. https://patents.google.com/patent/US20190166765A1/en. Están más centrado en labores de fumigación y en el diseño de bases de datos para facilitar la maniobrabilidad de los drones de carga.Similar work can be found in Bee Robotics Corp. 2016. Hybrid Airshipdrone farm robot system for crop dusting, planting fertilizing and other field jobs, issued 2016. and in Google Patent. 2019. System and method for mapping and building database for harvesting-dilution tasks using aerial drones - Google Patents, issued 2019. https://patents.google.com/patent/US20190166765A1/en. They are more focused on fumigation work and on the design of databases to facilitate the maneuverability of cargo drones.

Por todo ello, y a tenor de lo anteriormente expuesto, el equipo y el procedimiento de toma de muestras de la presente invención resuelve de forma totalmente diferente a los registros señalados, la toma de muestras, medidas y registros de una fruta recolectada en el árbol en función de los parámetros fotogramétricos, físicos y químicos que indican el grado de madurez de una fruta.For all these reasons, and in accordance with the foregoing, the sampling equipment and procedure of the present invention solves the sampling, measurements and records of a fruit collected on the tree in a totally different way from the aforementioned records. function of the photogrammetric, physical and chemical parameters that indicate the degree of maturity of a fruit.

Para ello, el equipo de la presente invención comprende una estructura formada por un brazo de captura tubular, un soporte, un dron de carga, un dispositivo de análisis de muestras y un dron de carga; donde además los mecanismos electromecánicos del dispositivo de análisis de muestras está constituido por al menos un sistema de bloqueo, un sistema de corte, un sistema de extracción, un sistema de bombeo, un sistema de sensores físico-químicos y un sistema del cono de filtrado. De modo que por medio de un procedimiento el equipo de la invención obtiene todos parámetros indicados anteriormente de forma diferente y mejorada a lo conocido hasta la fecha en este sector.For this, the equipment of the present invention comprises a structure formed by a tubular capture arm, a support, a loading drone, a sample analysis device and a loading drone; where, in addition, the electromechanical mechanisms of the sample analysis device are made up of at least one blocking system, a cutting system, an extraction system, a pumping system, a physical-chemical sensor system and a filtering cone system . So that by means of a procedure the equipment of the invention obtains all parameters previously indicated in a different and improved way to what is known to date in this sector.

A continuación, se realiza una detallada descripción del invento que completa estas ideas generales introducidas en este punto.Below is a detailed description of the invention that completes these general ideas introduced at this point.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invención se refiere a un equipo que comprende un dispositivo electromecánico para la toma de muestras y el análisis de los frutos de un árbol, para determinar su grado de maduración; el cual va montado sobre un dron de carga, que permite el acceso a la explotación agraria donde se van a recolectar los frutos. En concreto el equipo de la invención está formado por los siguientes componentes:The present invention refers to equipment comprising an electromechanical device for taking samples and analyzing the fruits of a tree, to determine their degree of maturation; which is mounted on a cargo drone, which allows access to the farm where the fruits are to be collected. Specifically, the equipment of the invention is made up of the following components:

- Un brazo de captura tubular con forma de canal semi-cerrado provisto de una chuchilla que desprende el fruto del árbol, y lo canaliza su hacia el interior del sistema de análisis y muestreo.- A tubular capture arm in the shape of a semi-closed channel fitted with a blade that detaches the fruit from the tree, and channels it towards the interior of the analysis and sampling system.

- Un soporte que permite unir el brazo de captura tubular, un dispositivo de análisis de muestras y un dron de cargas.- A support that allows joining the tubular capture arm, a sample analysis device and a cargo drone.

- Un dispositivo de análisis de muestras que se compone de un cuerpo cilindrocónico que sirve de soporte para una cámara que va a realizar el registro fotogramétrico así como de todos los dispositivos electro-mecánicos que permiten orientar, seccionar y analizar el fruto, mediante un sistemas de bloqueo, un sistema de corte , un sistema de extracción y un sistema de bombeo. Este dispositivo de medida dispone de un sistema de cono de filtrado donde se coloca el fruto y que permite mediante flotación, orientar la fruta con su pedúnculo hacia arriba. Dispone de una cuchilla que secciona el fruto, procediendo con la cámara fotográfica y un sistema de sensores físicoquímicos a la toma de muestras. Las muestras obtenidas de cada fruto corresponden a: imágenes fotogramétricas de la fruta en posición cenital y seccionada meridionalmente, valores de temperatura, dureza, PH, grado de acidez, y contenido en azúcares. Por otra parte, el dispositivo de análisis de muestras cuenta con un mecanismo de expulsión de la muestra, que de forma automática expulsa el fruto del cuerpo interior del dispositivo de análisis de muestras y lo pone en condiciones de analizar otro fruto. - A sample analysis device that is made up of a cylindroconical body that serves as a support for a camera that will carry out the photogrammetric record as well as all the electro-mechanical devices that allow orienting, sectioning and analyzing the fruit, by means of a system locking system, a cutting system, an extraction system and a pumping system. This measuring device has a filtering cone system where the fruit is placed and which allows, by means of flotation, to orient the fruit with its stem upwards. It has a blade that sections the fruit, proceeding with the camera and a system of physicochemical sensors to take samples. The samples obtained from each fruit correspond to: photogrammetric images of the fruit in zenithal position and southern section, temperature values, hardness, PH, degree of acidity, and sugar content. On the other hand, the sample analysis device has a sample ejection mechanism, which automatically expels the fruit from the inner body of the sample analysis device and puts it in a position to analyze another fruit.

- Un dron de carga (con capacidad de vuelo estacionario y omnidireccional que permite ubicar, mediante maniobras de pilotaje convencional, el fruto sobre un brazo de captura tubular, para su correcta recolección y muestreo.- A cargo drone (with stationary and omnidirectional flight capacity that allows the fruit to be located, through conventional piloting maneuvers, on a tubular capture arm, for its correct collection and sampling.

En una realización preferida, el dron de carga ha de ser de chasis cerrado para recolectar el fruto sin que las ramas del árbol interfieran con unas hélices del dron de carga. El sistema de muestreo ha de ser manejado desde el dron usando unos sensores GPS y la cámara frontal del mismo , pero una vez capturada la fruta dentro de dispositivo de análisis de muestras, el registro fotográfico y tratamiento de las muestras será automático. El dron de carga en una realización preferida, ha de disponer de antenas GPS y de un sensor de altura, para determinar las coordenadas georreferenciadas del árbol y la altura a la que se encuentre el fruto a estudiar. La toma de la misma se realiza mediante maniobras de pilotaje convencional del dron de carga, forzando que la chuchilla del brazo de captura tubular corte el pedúnculo de la fruta, y esta se deslice por gravedad al interior del dispositivo de análisis de muestras.In a preferred embodiment, the cargo drone must have a closed chassis to collect the fruit without the branches of the tree interfering with some propellers of the cargo drone. The sampling system must be managed from the drone using GPS sensors and its front camera, but once the fruit is captured within the sample analysis device, the photographic record and treatment of the samples will be automatic. In a preferred embodiment, the loading drone must have GPS antennas and a height sensor to determine the georeferenced coordinates of the tree and the height at which the fruit to be studied is located. It is collected using conventional piloting maneuvers of the cargo drone, forcing the blade of the tubular capture arm to cut the stem of the fruit, and it slides by gravity into the sample analysis device.

El dispositivo de análisis de muestras tiene una parte superior cilíndrica y una parte inferior cónica donde se aloja la fruta una vez desprendida del árbol. Para evitar que inicialmente dicha fruta pueda salir del dispositivo de análisis, se dispone de una palanca de bloqueo. Esta palanca de bloqueo está bloqueada por un tope a modo de un tetón situado en la parte superior de la chuchilla del sistema de corte . Cuando dicha cuchilla de corte se desplaza al interior del dispositivo de análisis y realiza la sección de la fruta en dos mitades, la palanca de bloqueo queda libre del tetón y puede girar libremente entorno a la articulación de una bisagra. Esto permite que puedan extraerse sucesivamente del interior del dispositivo de análisis de muestras las dos mitades de la fruta muestreadas.The sample analysis device has a cylindrical upper part and a conical lower part where the fruit is housed once it has been detached from the tree. In order to initially prevent said fruit from coming out of the analysis device, a locking lever is provided. This blocking lever is blocked by a stop in the form of a lug located in the upper part of the blade of the cutting system. When said cutting blade moves inside the analysis device and cuts the fruit into two halves, the locking lever is free from the lug and can rotate freely around a hinge joint. This allows the two halves of the sampled fruit to be successively withdrawn from the interior of the sample analysis device.

En otra realización preferida, para realizar la orientación de la fruta se emplea un cono de filtrado a modo de decantador, que se asienta interiormente sobre el cono inferior del dispositivo de análisis. Dicho cono de filtrado permite que la fruta no se obture ni quede atrapada. Por la parte inferior del cono de filtrado se introduce agua mediante un sistema de bombeo, de forma que se produce la flotación natural de la fruta que quedará por gravedad en posición vertical, es decir, con el pedúnculo hacia la parte superior y el ojo hacia la parte inferior. Posteriormente, el agua introducida se expulsa y la fruta quedará convenientemente orientada dentro del cono de filtrado. Las aperturas del cono de filtrado impiden que la fruta haga de tapón facilitando la circulación del agua. Por otra parte, dicho cono de filtrado estará convenientemente graduado con marcas concéntricas circulares espaciadas regularmente. Una vez realizadas las fotos desde la parte cenital del dispositivo de análisis de muestras, por fotogrametría podrá obtenerse fácilmente el tamaño calibrado de la fruta usando dichas marcas graduadas.In another preferred embodiment, to carry out the orientation of the fruit, a filter cone is used as a decanter, which sits internally on the lower cone of the analysis device. Said filtering cone allows the fruit not to be obstructed or trapped. Through the lower part of the filtering cone, water is introduced by means of a pumping system, so that the natural flotation of the fruit occurs, which will remain by gravity in a vertical position, that is, with the stem towards the top and the eye towards the bottom. Subsequently, the introduced water is expelled and the fruit will be conveniently oriented inside the filtering cone. The openings of the filtering cone prevent the fruit from acting as a stopper, facilitating the water circulation. On the other hand, said filtering cone will conveniently be graduated with regularly spaced circular concentric marks. Once the photos have been taken from the zenithal part of the sample analysis device, the calibrated size of the fruit can be easily obtained by photogrammetry using said graduated marks.

La placa de bloqueo está articulada solamente en su extremo superior a modo de bisagra. La chuchilla que secciona la fruta dependiendo de la posición de avance, permite liberar el giro de la articulación de la bisagra. Inicialmente cuando la cuchilla está dentro de la guía y fuera del cuerpo cilíndrico y fuera del cono de decantación, impide que el fruto que se introduce por el brazo de captura tubular, salga por inercia fuera del cono de filtrado del dispositivo de análisis. Posteriormente cuando la cuchilla entra dentro del cuerpo cilíndrico, y del cono de decantación, se libera el giro de la bisagra de la palanca de bloqueo. En este momento, las dos mitades de fruta seccionada quedan en condiciones de ser extraída. Para ello, una vez seccionado el fruto, sus restos son extraídos del dispositivo de análisis de muestras mediante la pinza extractora. Esta pinza realiza su movimiento circular punzonando el fruto (en su totalidad o parcialmente en cada una de sus mitades) y lo extrae girando en sentido contrario. Dispone de una punta que punzona el fruto y que gira solidariamente con la pinza junto con el brazo, usando para ello la articulación de bisagra. Por otra parte, dicha bisagra tiene un parte fija que hace de tope, facilitando el desprendimiento de fruto una vez que el fruto está fuera del dispositivo de análisis de muestras.The locking plate is hinged only at its upper end. The knife that cuts the fruit depending on the forward position, allows the rotation of the hinge joint to be released. Initially, when the blade is inside the guide and outside the cylindrical body and outside the settling cone, it prevents the fruit that is introduced through the tubular capture arm from inertia leaving the filtering cone of the analysis device. Subsequently, when the blade enters the cylindrical body and the settling cone, the rotation of the hinge of the locking lever is released. At this moment, the two halves of the sectioned fruit are ready to be extracted. To do this, once the fruit is sectioned, its remains are extracted from the sample analysis device using the extractor forceps. This clamp performs its circular movement by punching the fruit (in its entirety or partially in each of its halves) and extracts it by turning in the opposite direction. It has a point that punches the fruit and that rotates jointly with the clamp along with the arm, using the hinge joint for this. On the other hand, said hinge has a fixed part that acts as a stop, facilitating the detachment of the fruit once the fruit is out of the sample analysis device.

El sistema de flotación se compone de un depósito de agua situado en la parte inferior del dispositivo de análisis. Esta unido mediante un tubo interior central que conecta la parte inferior del depósito con el cono de filtrado. En una ejecución preferente se compone de un compresor de aire que inyecta aire a presión en la parte superior del depósito y produce que el agua pase del depósito al cuerpo inferior del cono cilíndrico inferior del dispositivo de análisis, inundando el cono de filtrado. Esto hace que el fruto quede en flotación y sometido a la acción de la gravedad, y el fruto se dispondrá de forma natural con la zona del pedúnculo hacia arriba y la zona del ojo hacia abajo. Mediante la electroválvula situada en la parte superior del depósito, se libera la presión del aire inyectado, con lo que la presión atmosférica hará que el agua retorne lentamente al depósito, dejando apoyada y encajada la fruta en posición vertical dentro del cono de filtrado. The flotation system consists of a water tank located at the bottom of the analysis device. It is joined by a central inner tube that connects the lower part of the tank with the filtering cone. In a preferred embodiment, it consists of an air compressor that injects pressurized air into the upper part of the tank and causes the water to pass from the tank to the lower body of the lower cylindrical cone of the analysis device, flooding the filtering cone. This means that the fruit is floating and subjected to the action of gravity, and the fruit will be arranged naturally with the stem area up and the eye area down. Through the solenoid valve located in the upper part of the tank, the pressure of the injected air is released, with which the atmospheric pressure will cause the water to return slowly to the tank, leaving the fruit supported and embedded in a vertical position inside the filtering cone.

En posición cenital del cuerpo del dispositivo está ajustada una cámara fotográfica digital, con un flash angular tipo led que permite la toma de muestras fotográficas del fruto convenientemente orientado en posición vertical.In a zenithal position of the body of the device, a digital camera is adjusted, with an angular led-type flash that allows taking photographic samples of the fruit conveniently oriented in a vertical position.

El cono de filtrado es un elemento con ranuras de forma cínica que permite el paso del agua y facilita el centrado de la fruta evitando que esta haga efecto tapón sobre la superficie cónica del dispositivo. Para ello cuenta con cuatro ranuras verticales cerradas que facilitan dicho proceso, e igualmente cuenta con dos ranuras verticales abiertas enfrentadas que lo secciona por su parte superior, facilitando el espacio suficiente para que la atraviese la cuchilla que secciona la fruta.The filter cone is an element with cynical grooves that allows the passage of water and facilitates the centering of the fruit, preventing it from having a plug effect on the conical surface of the device. To do this, it has four closed vertical slots that facilitate this process, and it also has two open vertical slots facing each other that section it at the top, providing enough space for the blade that cuts the fruit to pass through.

Por otra parte, el dispositivo de análisis de muestras permite seccionar la fruta y volverla a reflotar para realizar una fotografía del plano de sección meridional del fruto. Los planos meridionales son los formados por los planos que pasen por la línea definida por el centro del ojo y el centro del pedúnculo de un fruto. Esta fotografía del fruto seccionado por su plano meridional tiene marcados de forma precisa la forma y dimensiones de su cubeta peduncular y su cubeta ocular. Para ello el cuerpo de la cuchilla consta de un filo de corte que secciona por completo la fruta en su avance. Dicha chuchilla cuenta con un sistema de accionamiento mediante un motor eléctrico y una polea dentada. Los dientes de dicha polea se ajustan a la tira de orificios calibrados, actuando como un sistema de cremallera que desplaza radialmente la posición de la cuchilla entrando en el cono de filtrado del dispositivo y cortando la fruta. La forma del filo de la chuchilla y su ajuste a través del cono de filtrado, permite un corte limpio manteniendo la fruta acuñada sobre la superficie cónica interior del cono de filtrado, evitando que la fruta se deslice o cambie de posición.On the other hand, the sample analysis device allows sectioning the fruit and refloating it to take a photograph of the southern section plane of the fruit. The meridional planes are those formed by the planes that pass through the line defined by the center of the eye and the center of the peduncle of a fruit. This photograph of the fruit sectioned by its southern plane has precisely marked the shape and dimensions of its peduncular tray and its ocular tray. For this, the body of the blade consists of a cutting edge that completely sections the fruit as it advances. Said blade has a drive system using an electric motor and a toothed pulley. The teeth of said pulley fit into the strip of calibrated holes, acting as a rack system that radially displaces the position of the blade, entering the filtering cone of the device and cutting the fruit. The shape of the knife edge and its fit through the filter cone, allows a clean cut keeping the fruit wedged on the inner conical surface of the filter cone, preventing the fruit from slipping or changing position.

El dispositivo de análisis físico-químico se compone de una guía móvil en forma de cremallera para cuatro sondas que se mueven en paralelo hasta contactar con la fruta seccionada a través de cuatro tubos que conectan con la parte interior del cuerpo del dispositivo y que también atraviesan el cono de filtrado. Por cada uno de estos conductos se colocan los siguientes sensores: un sensor de pH y de temperatura, un penetrómetro formado por un dinamómetro que punzona la fruta y permite determinar su grado de dureza, un sensor de azúcar para medir los grados brix, y un sensor de acidez para medir el porcentaje de ácido málico. El movimiento de dicho dispositivo de análisis físico-químico se realiza a partir de un motor eléctrico y de un sistema de cremallera convencional. A partir de las fotografías, y de los datos físico-químicos de los sensores citados puede determinarse el estado de maduración del fruto.The physical-chemical analysis device consists of a mobile rack-shaped guide for four probes that move in parallel until they come into contact with the sectioned fruit through four tubes that connect to the inside of the body of the device and that also go through the filter cone. The following sensors are placed in each of these ducts: a pH and temperature sensor, a penetrometer made up of a dynamometer that punctures the fruit and allows it to determine its degree of hardness, a sugar sensor to measure Brix degrees, and a acidity sensor to measure the percentage of malic acid. The movement of said physical-chemical analysis device is carried out using an electric motor and a conventional rack system. From the photographs, and the physical-chemical data of the mentioned sensors can determine the state of maturation of the fruit.

En una realización preferida, el dispositivo de análisis de muestras es un sistema semi-automático pilotado a través de los controles del dron de carga, por lo tanto, podrán repetirse o descartarse alguno de los pasos, en función de la metodología adoptada por el técnico para la toma de las muestras.In a preferred embodiment, the sample analysis device is a semi-automatic system piloted through the controls of the cargo drone, therefore, some of the steps may be repeated or discarded, depending on the methodology adopted by the technician. for taking samples.

En otra realización preferente, se añade al agua del depósito una disolución química que actúa como marcador del grado de azucares en la fruta. De esta forma las fotografías registradas de la sección meridional del fruto, muestran el corte del fruto teñido por dicho marcador, estableciendo un indicador cualitativo de la distribución de azucares y de grado de madurez del fruto.In another preferred embodiment, a chemical solution is added to the water in the tank that acts as a marker of the level of sugar in the fruit. In this way, the recorded photographs of the southern section of the fruit show the cut of the fruit stained by said marker, establishing a qualitative indicator of the distribution of sugars and the degree of maturity of the fruit.

En cuanto a la aplicabilidad del equipo de la invención y de su procedimiento asociado aquí propuesto, indicar lo siguiente:Regarding the applicability of the equipment of the invention and its associated procedure proposed here, indicate the following:

- La invención resulta de aplicación en aquellos sectores implicados en el análisis y muestreo automático en explotaciones frutícolas, control fotogramétrico, instrumentación y sistemas de control químico y medio ambiental.- The invention is applicable in those sectors involved in the analysis and automatic sampling in fruit farms, photogrammetric control, instrumentation and chemical and environmental control systems.

- El equipo incorpora un dispositivo para la toma de muestras semi-automático a través de un brazo de captura tubular montado sobre un dron de carga que no precisa de la supervisión continua de un operario para realizar la toma de muestras, ni necesita aterrizar para realizar los test físicos y químicos. El dispositivo de análisis registra de forma automática: colección de fotos calibradas, posición GPS, altura de la muestra, así como el registro digital de cada uno de los sensores físicos y químicos.- The equipment incorporates a device for taking samples semi-automatically through a tubular capture arm mounted on a cargo drone that does not require the continuous supervision of an operator to take samples, nor does it need to land to carry out samples. physical and chemical tests. The analysis device automatically records: collection of calibrated photos, GPS position, height of the sample, as well as the digital record of each of the physical and chemical sensors.

- El sistema propuesto va montado sobre un dron de carga que trabaja fácilmente en altura y en zonas de terreno abruptas de forma que permite hacer un recolección más sistemática y periódica de las muestras. Esto no es posible con otro tipo de sistemas montados sobre vehículos o robots agrícolas. El dron de carga facilita notablemente el acceso a frutos de las partes altas del árbol, especialmente cuando la plantación frutícola se desarrolla en terrenos desnivelados y/o rocosos.- The proposed system is mounted on a cargo drone that easily works at height and in rough terrain areas in a way that allows a more systematic and periodic collection of samples. This is not possible with other types of vehicle-mounted systems or agricultural robots. The loading drone greatly facilitates access to fruits from the upper parts of the tree, especially when the fruit plantation takes place on uneven and/or rocky terrain.

- La invención facilita la toma de muestras para analizar el estado de maduración de los mismos y establecer un registro documental que permita establecer el momento óptimo de recolección de los frutos en grandes explotaciones. - The invention facilitates the taking of samples to analyze the state of maturation of the same and establish a documentary record that allows establishing the optimal moment of harvesting the fruits in large farms.

Su operatividad permite obtener información de zonas extensas a un coste reducido y en menor tiempo.Its operability allows obtaining information from large areas at a reduced cost and in less time.

- Dicho sistema se considera adecuado para el registro de explotaciones de manzanos dedicados a la producción de sidra natural. De forma periódica, tal y como establece el Servicio Regional de Investigación y Desarrollo Agroalimentario del Principado de Asturias, para el control de explotaciones con Denominación de Origen Protegida Sidra de Asturias, es necesario hacer un seguimiento del estado de los frutos, comprobar que se corresponde a las variedades de frutos autóctonos de Asturias, y elaborar las certificaciones pertinentes. El uso del equipo de muestreo aquí propuesto puede agilizar y abaratar noblemente estas labores.- Said system is considered adequate for the registration of apple orchards dedicated to the production of natural cider. Periodically, as established by the Regional Agri-Food Research and Development Service of the Principality of Asturias, for the control of farms with Protected Designation of Origin Sidra de Asturias, it is necessary to monitor the state of the fruit, verify that it corresponds to the varieties of autochthonous fruits of Asturias, and to prepare the pertinent certifications. The use of the sampling equipment proposed here can greatly speed up and reduce the cost of these tasks.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURASDESCRIPTION OF THE FIGURES

De la figura 1 a la figura 17 se representan los componentes principales que configuran el equipo de toma de muestras, medidas y registros de los parámetros que definen el grado de madurez de una fruta del presente invento, que son al menos:From figure 1 to figure 17 the main components that make up the equipment for sampling, measurement and recording of the parameters that define the degree of maturity of a fruit of the present invention are represented, which are at least:

Un brazo de captura (C1) tubular;A tubular capture arm (C1);

Un soporte (C2);A support (C2);

Un dispositivo de análisis de muestras (C3), el cual está formado por un cuerpo cilíndrico-cónico y por seis mecanismos electromecánicos agrupados en seis sistemas, que son:A sample analysis device (C3), which is made up of a cylindrical-conical body and six electromechanical mechanisms grouped into six systems, which are:

Un Sistema de bloqueo (S1);A Lock System (S1);

Un Sistema de corte (S2);A cutting system (S2);

Un Sistema de extracción (S3)An Extraction System (S3)

Un Sistema de bombeo (S4);A pumping system (S4);

Un Sistema de sensores físico-químicos (S5); yA physical-chemical sensor system (S5); and

Un Sistema del cono de filtrado (S6).A Filter Cone System (S6).

Un dron de carga (C4).A cargo drone (C4).

En la figura 1A y en la figura 1B se muestra respectivamente una vista en alzado y una vista en isométrico de la distribución de cada uno de los componentes que conforman el equipo de la invención. En estas figuras se representa la disposición estructural del equipo de la invención, el cual está formado por el brazo de captura (C1), el soporte (C2), el dispositivo de análisis de muestras (C3) y el dron de carga (C4).Figure 1A and figure 1B respectively show an elevation view and an isometric view of the distribution of each of the components that make up the equipment of the invention. These figures represent the structural arrangement of the equipment of the invention, which is formed by the capture arm (C1), the support (C2), the sample analysis device (C3) and the cargo drone (C4).

En la figura 2A y en la figura 2B se representan dos vistas diferentes del brazo de captura (C1) tubular del equipo de la invención. El brazo de captura (C1) es tubular y se compone por un tubo (3) con forma curva que tiene en su parte superior una abertura en forma de canalón por el que se canaliza la fruta; cuenta en su extremo con una cuchilla (1) sobre un soporte (2), que permite cortar el pedúnculo de la fruta y arrancarlo del árbol; y además tiene un aro (4) en su extremo inferior que permite unir el conjunto del brazo de captura (C1) con el cuerpo del dispositivo de análisis de muestras .Figure 2A and figure 2B show two different views of the tubular capture arm (C1) of the equipment of the invention. The capture arm (C1) is tubular and is made up of a tube (3) with a curved shape that has a gutter-shaped opening at its top through which the fruit is channeled; It has a blade (1) on a support (2) at its end, which allows cutting the peduncle of the fruit and tearing it from the tree; and it also has a ring (4) at its lower end that allows the assembly of the capture arm (C1) to be joined to the body of the sample analysis device.

En la figura 3 se ilustra una vista axonométrica del soporte (C2), el cual tiene dos funciones que son la de permitir el montaje de un dron de carga (C4) y la de asegurar el cuerpo del dispositivo de análisis de muestras. El soporte (C2) se compone de un bastidor (9), en forma de cruz sobre el que se colocan todos los componentes del dron de carga; cuatro brazos descendentes interiores (10) que se fijan a un anillo del dispositivo de análisis de muestras; unos brazos descendentes exteriores (8) que están unidos por un travesaño de refuerzo (6), sobre el que se apoyan una placa cuadrada perforada (7) que permite fijar unos sensores físicoquímicos (no representados) y un motor de accionamiento (no representado); y dos patines de aterrizaje (5) que conforman la base del conjunto del dron de carga.Figure 3 illustrates an axonometric view of the support (C2), which has two functions that are to allow the assembly of a cargo drone (C4) and to secure the body of the sample analysis device. The support (C2) consists of a frame (9), in the shape of a cross, on which all the components of the cargo drone are placed; four inner drop arms (10) that are attached to a ring of the sample testing device; some external descending arms (8) that are joined by a reinforcing crossbar (6), on which a perforated square plate (7) rests that allows fixing physicochemical sensors (not shown) and a drive motor (not shown). ; and two landing skids (5) that make up the base of the cargo drone assembly.

En la figura 4A y en la figura 4B, se ilustran dos vistas axonométricas del bastidor del cuerpo del dispositivo de análisis de muestras (C3) en una perspectiva posterior y frontal respectivamente, y donde se representa dicho dispositivo desprovisto de sus mecanismos internos. Tal y como se representa en estas figuras 4A y 4B, el cuerpo del dispositivo de análisis de muestras (C3) se compone por un cuerpo cilíndricocónico configurado por un tubo cilindrico vertical (14) y un tubo cónico donde el tubo cilindrico vertical (14) tiene intersectado un tubo cilindrico horizontal (13) del mismo diámetro, con un aro (12) donde se une el conjunto del dispositivo con el brazo de captura del equipo; y donde el tubo cónico hace las veces de decantación de la fruta mediante un cono de decantación (15) dentro del que se aloja un filtro metálico ranurado (no representado) que conforma un sistema de cono de filtrado. In figure 4A and figure 4B, two axonometric views of the frame of the body of the sample analysis device (C3) are illustrated in a rear and front perspective respectively, and where said device is represented devoid of its internal mechanisms. As represented in these figures 4A and 4B, the body of the sample analysis device (C3) is made up of a cylindrical-conical body configured by a vertical cylindrical tube (14) and a conical tube where the vertical cylindrical tube (14) It has a horizontal cylindrical tube (13) of the same diameter intersected, with a ring (12) where the device unit is joined to the capture arm of the equipment; and where the conical tube acts as decantation for the fruit through a decantation cone (15) inside which a slotted metal filter (not shown) is housed that forms a filter cone system.

Por otro lado comentar que, en las figuras 4A y 4B también se muestra que el tubo cilindrico vertical (14) tiene una tapa superior con una abertura, donde se dispone de un orificio a través del cual se coloca el eje visual de una cámara fotográfica (no representada); y un anillo (11) donde se coloca una caja de control (no representada) con las conexiones, componentes eléctricos y controladores electrónicos de unos motores (no representados), así como de un compresor de aire, una electroválvula y unos disparadores electrónicos de una cámara fotográfica (no representados en estas figuras).On the other hand, comment that figures 4A and 4B also show that the vertical cylindrical tube (14) has an upper lid with an opening, where there is a hole through which the visual axis of a camera is placed. (not shown); and a ring (11) where a control box (not shown) is placed with the connections, electrical components and electronic controllers of some motors (not shown), as well as an air compressor, a solenoid valve and some electronic triggers of a camera (not represented in these figures).

En la figura 5 y en la figura 6, se ilustra una vista anterior y una vista posterior respectivamente del cuerpo del dispositivo de análisis de muestras (C3), donde se muestran los mecanismos electro-mecánicos que permiten el corte y la toma de muestras del equipo del invento. De modo que, estos mecanismos configuran unos sistemas que son un sistema de bloqueo (S1), un sistema de corte (S2), un sistema de extracción (S3), un sistema de bombeo (S4), un sistema de sensores físicoquímicos (S5) y un sistema de cono de filtrado (S6).Figure 5 and figure 6 show a front view and a rear view respectively of the body of the sample analysis device (C3), where the electro-mechanical mechanisms that allow cutting and taking samples of the sample are shown. invention team. So, these mechanisms configure systems that are a blocking system (S1), a cutting system (S2), an extraction system (S3), a pumping system (S4), a physical-chemical sensor system (S5 ) and a filter cone system (S6).

En las figuras 7A y 7B se muestran los componentes que configuran el sistema de bloqueo (S1), donde se ilustra respectivamente una posición de bloqueo y una posición de desbloqueo del dispositivo de análisis de muestras (C3). El sistema de bloqueo (S1) está situado en el tubo vertical (14) del cuerpo cilíndrico-cónico del dispositivo y está formado por una palanca de bloqueo (S1.1), que evita que la fruta salga por inercia del cuerpo del dispositivo de análisis de muestras (C3) cuando es capturada del árbol; y una articulación (S1.2) que hace las veces de bisagra de la palanca de bloqueo (S1.1) para facilitar la expulsión de la fruta una vez fotografiada, cortada y muestreada.Figures 7A and 7B show the components that make up the blocking system (S1), where a blocking position and an unlocking position of the sample analysis device (C3) are respectively illustrated. The locking system (S1) is located in the vertical tube (14) of the cylindrical-conical body of the device and is made up of a locking lever (S1.1), which prevents the fruit from inertia leaving the body of the locking device. sample analysis (C3) when it is captured from the tree; and a joint (S1.2) that acts as a hinge for the locking lever (S1.1) to facilitate the expulsion of the fruit once it has been photographed, cut and sampled.

En la figura 8A se muestran los componentes que configuran el sistema de corte (S2) del dispositivo de análisis de muestras (C3), y en la figura 8B se muestra en detalle una cuchilla (S2.1) del aludido sistema de corte. Tal y como se puede apreciar en las figuras, el sistema de corte (S2) está situado entre el tubo cilíndrico vertical (14) y el cono de decantación (15) del cuerpo cilíndrico-cónico del dispositivo, y está formado por una cuchilla (S2.1) que se desliza por el interior de una guía (16); un engranaje (S2.2) que está ligado con un motor (S2.3) que engrana a modo de cremallera con unas ranuras (S2.1.3) de la cuchilla (S2.1) facilitando el movimiento de esta cuchilla (S2.1), que mediante un filo (S2.1.2) realiza la sección del fruto. Esta cuchilla (S2.1) además comprende un tetón (S2.1.1) que permite bloquear el movimiento de la palanca del sistema de bloqueo (no representado), cuando la chuchilla está fuera del cono de decantación (15) y del cono de filtrado. Una vez cortada la fruta se desbloquea dicho tetón (S2.1.1), y la palanca del sistema de bloqueo puede girar para permitir la extracción de la fruta seccionada (no representado).Figure 8A shows the components that make up the cutting system (S2) of the sample analysis device (C3), and figure 8B shows a blade (S2.1) of the aforementioned cutting system in detail. As can be seen in the figures, the cutting system (S2) is located between the vertical cylindrical tube (14) and the settling cone (15) of the cylindrical-conical body of the device, and is formed by a blade ( S2.1) that slides inside a guide (16); a gear (S2.2) that is linked to a motor (S2.3) that meshes like a rack with some slots (S2.1.3) of the blade (S2.1) facilitating the movement of this blade (S2.1 ), which by means of an edge (S2.1.2) performs the section of the fruit. This blade (S2.1) also includes a lug (S2.1.1) that allows blocking the movement of the lever of the locking system (not shown), when the blade is outside the settling cone (15) and the filtering cone. Once the fruit has been cut, said pin is unlocked (S2.1.1), and the lever of the locking system can rotate to allow the extraction of the sectioned fruit (not shown).

En la figura 9A se muestran los componentes que configuran el sistema de extracción (S3) del dispositivo de análisis de muestras (C3), y en la figura 9B se muestra en detalle las piezas que conforman brazo extractor (S3.1) del aludido sistema de extracción. Tal y como se puede apreciar en estas figuras, el sistema de extracción (S3) está formado por un brazo extractor (S3.1), que se fija al tubo cilíndrico vertical (14) del dispositivo de análisis de muestras (C3) por una pieza bisagra (S3.2) que actúa como articulación del giro del extractor; un motor (S3.5) que actúa con el brazo extractor (S3.1), lo que permite al brazo extractor entrar por giro dentro de cuerpo cilíndrico (14) del dispositivo que mediante unos dientes (S3.4) punzona la fruta por su parte superior para su extracción; un soporte (S3.3) que permanece fijo, y permite pasar por entre medias de su eje al brazo extractor (S3.1) en su giro, logrando de este modo que la fruta se desprenda una vez que está fuera del tubo cilindro (14) del dispositivo de análisis de muestras (C3); y una protuberancia (S3.6) que establece el tope de giro máximo del brazo extractor (S3.1).Figure 9A shows the components that make up the extraction system (S3) of the sample analysis device (C3), and figure 9B shows in detail the parts that make up the extraction arm (S3.1) of the aforementioned system. extraction. As can be seen in these figures, the extraction system (S3) is made up of an extractor arm (S3.1), which is fixed to the vertical cylindrical tube (14) of the sample analysis device (C3) by a hinge piece (S3.2) that acts as a hinge for the rotation of the extractor; a motor (S3.5) that acts with the extractor arm (S3.1), which allows the extractor arm to rotate inside the cylindrical body (14) of the device that by means of teeth (S3.4) punches the fruit through its upper part for its extraction; a support (S3.3) that remains fixed, and allows the extractor arm (S3.1) to pass through its axis in its rotation, thus making the fruit detach once it is out of the cylinder tube ( 14) of the sample analysis device (C3); and a protuberance (S3.6) that establishes the maximum rotation stop of the extractor arm (S3.1).

En la figura 10 se representa el sistema de bombeo (S4) del dispositivo de análisis de muestras (C3), mientras que en la figura 11A se representa en detalle los elementos que configuran un depósito (S4.1) que configura el sistema de bombeo (S4) y en la figura 11B se representa una sección de dicho depósito (S4.1). Tal y como se muestra en estas figuras, el sistema de bombeo (S4) comprende un depósito (S4.1) que contiene inicialmente agua; un compresor de aire (S4.2) con un tubo (S4.4), donde se inyecta aire en la parte superior del depósito (S4.1) a través de un orificio (S4.5), de modo que el aire introducido por el aludido orificio (S4.5) permite que al agua ascienda por el tubo central (S4.6) entrando por la parte inferior del cono de decantación (15) del dispositivo de análisis de muestras, e inundando el cono de filtrado. Esto produce el flotamiento de la fruta disponiéndose por gravedad su cubeta pendular hacia arriba y su cubeta ocular hacia abajo. El sistema de bombeo (S4) además comprende una electro-válvula de aire (S4.3) en conexión con un conducto (4.7), que permite poner a presión atmosférica el aire inyectado en el deposito (S4.1), facilitando el retorno del agua por gravedad, dejando orientada la fruta dentro del cono de filtrado.Figure 10 shows the pumping system (S4) of the sample analysis device (C3), while figure 11A shows in detail the elements that make up a tank (S4.1) that makes up the pumping system. (S4) and in figure 11B a section of said tank (S4.1) is represented. As shown in these figures, the pumping system (S4) comprises a tank (S4.1) that initially contains water; an air compressor (S4.2) with a tube (S4.4), where air is injected into the top of the reservoir (S4.1) through an orifice (S4.5), so that the air introduced through the aforementioned hole (S4.5) it allows the water to rise through the central tube (S4.6) entering through the lower part of the settling cone (15) of the sample analysis device, and flooding the filtering cone. This produces the floating of the fruit, arranging by gravity its pendulous tray upwards and its ocular tray downwards. The pumping system (S4) also includes an air solenoid valve (S4.3) in connection with a conduit (4.7), which allows the air injected into the pump to be brought to atmospheric pressure. deposit (S4.1), facilitating the return of water by gravity, leaving the fruit oriented inside the filter cone.

En la figura 12 se muestran los elementos que configuran el sistema de toma de muestras físico-químicas (S5) del dispositivo de análisis de muestras (C3), el cual comprende unos sensores (S5.2) que son introducidos dentro del cono de decantación (15) del dispositivo para la toma de muestras de la fruta; un motor de sensores (S5.5) que está fijado en la placa cuadrada perforada del soporte del equipo y activa el mecanismo de los sensores (S5.2); un mecanismo de cremallera (S5.4), el cual permite introducir los sensores (S5.2) físico-químicos de contacto a través de unos tubos horizontales (S5.1) situados en el cono de decantación (15) del dispositivo. De forma preferente se emplean cuatro sensores (S5.2) de contacto en que corresponden a un sensor de PH y de temperatura (a), un sensor de dureza (b), un sensor de grado de acidez (c), y un sensor de azucares (d). En la Figura 12 A se ilustran los sensores fuera de los tubos horizontales (S5.1), los cuales actúan como guías del movimiento de los sensores citados hasta que entran en contacto con la superficie de fruto dentro del cono de filtrado. Otro detalle del invento, es que las conexiones necesarias para el funcionamiento de dichos sensores (S5.2) químicos se disponen dentro de una caja (S5.3). En una aplicación preferente se usa un sensor dinamométrico de punzonamiento de la fruta para realizar el test de dureza.Figure 12 shows the elements that make up the physical-chemical sampling system (S5) of the sample analysis device (C3), which includes sensors (S5.2) that are introduced into the settling cone. (15) of the device for taking samples of the fruit; a sensor motor (S5.5) which is fixed on the perforated square plate of the equipment support and activates the sensor mechanism (S5.2); a rack mechanism (S5.4), which allows the physical-chemical contact sensors (S5.2) to be introduced through some horizontal tubes (S5.1) located in the settling cone (15) of the device. Preferably, four contact sensors (S5.2) are used, corresponding to a PH and temperature sensor (a), a hardness sensor (b), a degree of acidity sensor (c), and a sensor of sugars (d). Figure 12 A illustrates the sensors outside the horizontal tubes (S5.1), which act as movement guides for the aforementioned sensors until they come into contact with the surface of the fruit inside the filter cone. Another detail of the invention is that the connections necessary for the operation of said chemical sensors (S5.2) are arranged inside a box (S5.3). In a preferred application, a dynamometric sensor for punching the fruit is used to carry out the hardness test.

En la figura 13 se muestran los elementos que configuran el sistema de cono de filtrado (S6) en un plano seccionado parcialmente del dispositivo de análisis de muestras; y en las figuras 14A, 14B y 14C se muestra respectivamente un plano en vista axométrica, un plano en alzado y un plano en planta de la parte interna del sistema de cono de filtrado (S6). Tal y como se ha representado en las figuras, dentro del cono de decantación (15) del dispositivo se encuentra ubicado el sistema del cono de filtrado (S6), el cual actúa como un cono metálico formado por una sucesión descendente de marcas circulares (S6.5) en su cara interna donde se asienta el fruto a muestrear (no representado), dejando pasar el agua de flotación, la cuchilla (S2.1) del sistema de corte y los sensores de análisis físico-químicos. El sistema de cono de filtrado (S6) está formado por los siguientes elementos ranurados: cuatro aberturas (S6.1) para el paso del agua de flotación, dos aberturas verticales enfrentadas (S6.2) que permiten el paso de la chuchilla (S2.1), y cuatro aberturas circulares (S6.3) para el acceso de los sensores químicos. Además, el sistema del cono de filtrado (S6) comprende dos aros de acople (S6.4) situados perimetralmente en la parte superior e inferior de su cuerpo. Especificando además, que el tamaño del cono de filtrado permite controlar el tamaño de la fruta muestreada, permitiendo ajustar el dispositivo de análisis para tratar distintos tipos de fruto, o analizar el mismo tipo de fruto con distintos periodos de maduración.Figure 13 shows the elements that make up the filter cone system (S6) in a partially sectioned plane of the sample analysis device; and in Figures 14A, 14B and 14C an axometric view plan, an elevation plan and a plan plan of the internal part of the filter cone system (S6) are respectively shown. As shown in the figures, the filtering cone system (S6) is located inside the settling cone (15) of the device, which acts as a metallic cone formed by a descending succession of circular marks (S6 .5) on its internal face where the fruit to be sampled sits (not shown), allowing the flotation water to pass through, the blade (S2.1) of the cutting system and the physical-chemical analysis sensors. The filtering cone system (S6) is made up of the following slotted elements: four openings (S6.1) for the passage of the flotation water, two facing vertical openings (S6.2) that allow the passage of the blade (S2 .1), and four circular openings (S6.3) for the access of the chemical sensors. In addition, the filter cone system (S6) comprises two coupling rings (S6.4) located perimeter on the upper and lower part of his body. Furthermore, specifying that the size of the filter cone allows controlling the size of the sampled fruit, allowing the analysis device to be adjusted to treat different types of fruit, or to analyze the same type of fruit with different maturation periods.

En la Figura 15A y 15B, se muestran dos cortes parciales para ver el interior del cuerpo del dispositivo de análisis de muestras (C3) cuando la fruta (19) es seccionada. En la Figura 15A se muestra la fruta (19) dispuesta en el sistema del cono de filtrado (S6) una vez orientada y previamente a la sección. En la Figura 15B se ilustra la fruta (19) ya seccionada en dos mitades, una vez que la chuchilla (S2.1) del dispositivo ha avanzado su posición hasta atravesar completamente el cono de filtrado (S6) por las aberturas verticales enfrentadas. Otro detalle del invento, es que la superficie interior del cono de filtrado (S6), cuenta con una sucesión descendente de marcas circulares, que están grabadas a intervalos de 0.5 cm en la dirección de las generatrices del cono, las cuales se utilizan a modo de escala pre-impresa como patrón de referencia para calibrar el tamaño de la fruta, a partir de las fotografías realizadas por una cámara (17) del dispositivo que está en conexión con una caja de control (18).In Figure 15A and 15B, two partial sections are shown to see the inside of the body of the sample analysis device (C3) when the fruit (19) is sectioned. Figure 15A shows the fruit (19) arranged in the filter cone system (S6) once oriented and prior to sectioning. Figure 15B illustrates the fruit (19) already sectioned into two halves, once the blade (S2.1) of the device has advanced its position until it completely crosses the filter cone (S6) through the facing vertical openings. Another detail of the invention is that the inner surface of the filtering cone (S6) has a descending succession of circular marks, which are engraved at 0.5 cm intervals in the direction of the generatrices of the cone, which are used as a pre-printed scale as a reference standard to calibrate the size of the fruit, from the photographs taken by a camera (17) of the device that is connected to a control box (18).

Finalmente, en la figura 16A y en la figura 16B, se ilustran respectivamente una vista en alzado y otra vista en planta del dron de carga (C4) posicionado sobre el soporte (C2) del equipo del invento. Tal y como muestran estas figuras, el dron de carga (C4) en una ejecución preferente tiene un sistema de vuelo formado por cuatro hélices que están accionadas por unos motores sin escobillas (20) conocidos en el sector como motores “brnshless”, un sensor de altura (21), tres antenas de posicionamiento GPS (22), una cámara multiespectral (23), una batería (24), así como un cuadro de control (no representado) que contiene todos los elementos electrónicos que manejan el dron de carga (C4).Finally, in figure 16A and figure 16B, respectively, an elevation view and another plan view of the cargo drone (C4) positioned on the support (C2) of the equipment of the invention are illustrated. As these figures show, the cargo drone (C4) in a preferred execution has a flight system made up of four propellers that are driven by brushless motors (20) known in the sector as "brnshless" motors, a sensor high (21), three GPS positioning antennas (22), a multispectral camera (23), a battery (24), as well as a control box (not represented) that contains all the electronic elements that manage the cargo drone (C4).

EXPLICACIÓN DE UN MODO DE FUNCIONAMIENTO DE LA INVENCIÓNEXPLANATION OF A MODE OF OPERATION OF THE INVENTION

La operatividad del equipo previamente indicado de muestreo y análisis, según una realización preferida comprende las sientes 12 fases:The operation of the previously indicated sampling and analysis equipment, according to a preferred embodiment, comprises the seventy 12 phases:

1) El usuario define en el dron de carga (C4) la trayectoria geo-referenciada de los árboles que deben muestrearse. Para ello especifica la sucesión de coordenadas GPS donde posicionarse. 1) The user defines in the cargo drone (C4) the geo-referenced trajectory of the trees to be sampled. To do this, it specifies the sequence of GPS coordinates where to position itself.

2) A continuación el operador del dron de carga (C4), identifica de forma visual los frutos a analizar. Procede a realizar la maniobra con su brazo de captura, cortando uno de los frutos del árbol por su pedúnculo y recogiéndolo en el tubo (3) con forma curva del brazo de captura (C1) tubular.2) Next, the operator of the loading drone (C4) visually identifies the fruits to be analyzed. It proceeds to carry out the maneuver with its capture arm, cutting one of the tree's fruits by its peduncle and collecting it in the curved tube (3) of the tubular capture arm (C1).

3) La fruta de muestreo recolectada se canaliza por el tubo (3) hasta el sistema del cono de filtrado (S6) en la parte inferior del dispositivo de análisis de muestras (C3). La palanca de bloqueo (S1.1) está fija de forma que evita que dicho fruto pueda salir por inercia del cuerpo del dispositivo de análisis de muestras (C3).3) The collected sampling fruit is channeled through the tube (3) to the filter cone system (S6) at the bottom of the sample analysis device (C3). The locking lever (S1.1) is fixed in such a way that it prevents said fruit from inertia leaving the body of the sample analysis device (C3).

4) Se inyecta agua desde el deposito (S4.1) en el sistema del cono de filtrado (S6), hasta que la fruta adopta posición vertical. Posteriormente esa agua se evacua del sistema del cono de filtrado (S6) quedando la fruta colocada en posición vertical, es decir con el pedúnculo hacia arriba y el ojo hacia abajo, pero ahora no en flotación sino apoyado sobre el sistema del cono de filtrado (S6).4) Water is injected from the tank (S4.1) into the filtering cone system (S6), until the fruit adopts a vertical position. Subsequently, that water is evacuated from the filtering cone system (S6), leaving the fruit placed in a vertical position, that is, with the stem up and the eye down, but now not floating but resting on the filtering cone system ( S6).

5) Se realizan la foto cenital de dicha fruta con la cámara (17) fotográfica registrando en la foto las marcas circulares (S6.5) grabadas en el sistema cono de filtrado (S6), lo que permite deducir con precisión su diámetro por fotogrametría. 5) The overhead photo of said fruit is taken with the photographic camera (17), recording in the photo the circular marks (S6.5) recorded in the filtering cone system (S6), which allows to accurately deduce its diameter by photogrammetry. .

6) La cuchilla (S2.1.) secciona el fruto por su eje vertical pero no realiza su corte en su totalidad. La cuchilla (S2.1) corta la fruta parcialmente dejando una de las mitades fija y acuñada en la parte derecha y otra fija y acuñada en la parte izquierda (se toma el sentido de avance de la cuchilla para marcar la parte derecha e izquierda del fruto). En esta posición el filo de la chuchilla (S2.1.) avanza hasta alcanzar la vertical del eje del sistema del cono de filtrado (S6).6) The blade (S2.1.) cuts the fruit along its vertical axis but does not make its entire cut. The blade (S2.1) partially cuts the fruit, leaving one of the fixed and wedged halves on the right side and the other fixed and wedged on the left (the direction of advance of the blade is taken to mark the right and left part of the fruit). In this position, the edge of the blade (S2.1.) advances until it reaches the vertical axis of the filter cone system (S6).

7) Se activa el mecanismo de muestreo físico-químico o sistema de sensores físico-químicos (S5) que punzona en dos puntos cada una de las mitades fruto (cuatro punzonamientos totales). En una de las mitades se realiza la medición de temperatura y de PH por un sensor de PH y de temperatura (a), y se realiza el análisis de la dureza de la piel usando un durómetro o sensor de dureza (b). En la otra mitad se realizan con sensores de contacto o sensor de azucares (d) los test de contenido en azúcar y de grado de acidez por medio de un sensor de acidez (d). 7) The physical-chemical sampling mechanism or physical-chemical sensor system (S5) is activated, which punctures each of the fruit halves at two points (four total punctures). In one of the halves, the temperature and PH measurement is carried out by a PH and temperature sensor (a), and the analysis of the hardness of the skin is carried out using a durometer or hardness sensor (b). In the other half, the tests for sugar content and degree of acidity are carried out with contact sensors or sugar sensors (d) by means of an acidity sensor (d).

8) Se extrae del dispositivo de análisis de muestras (C3) el sistema de sensores físico-químicos (S5). A continuación la cuchilla (S2.1) avanza dentro del cuerpo del dispositivo de análisis de muestras (C3), atravesando todo el sistema del cono de filtrado (S6) y dejando la fruta partida en dos mitades totalmente separadas.8) The physical-chemical sensor system (S5) is extracted from the sample analysis device (C3). The blade (S2.1) is then advanced into the body of the sample analysis device (C3), passing through the entire filtering cone system (S6) and leaving the fruit split into two totally separate halves.

9) La mitad izquierda de fruta seccionada es punzonada en su parte superior por el brazo extractor (S3.1). Al girar el brazo extractor (S3.1) con la mitad izquierda punzonada, sale del cuerpo cilíndrico del dispositivo de análisis de muestras (C3) y se desecha al exterior. La cuchilla (S2.1) se retira a su posición inicial quedando en el interior del dispositivo de análisis de muestras (C3) en la mitad derecha del fruto.9) The left half of the sectioned fruit is punched in its upper part by the extractor arm (S3.1). By rotating the extractor arm (S3.1) with the punched left half, it comes out of the cylindrical body of the sample analysis device (C3) and is discarded outside. The blade (S2.1) is withdrawn to its initial position, remaining inside the sample analysis device (C3) in the right half of the fruit.

10) Vuelve a flotarse esta mitad derecha de fruto inyectando agua desde el depósito (S4.1), para que la mitad derecha del fruto se disponga con su cara cortada perfectamente horizontal. Se realiza una nueva foto cenital con la cámara (17) de dicha sección con lo que registra de forma precisa, tanto la forma de la cubeta peduncular como la cubeta ocular.10) Float this right half of the fruit again by injecting water from the tank (S4.1), so that the right half of the fruit is arranged with its cut face perfectly horizontal. A new overhead photo is taken with the camera (17) of said section, which accurately records both the shape of the peduncular cuvette and the ocular cuvette.

11) El dispositivo de análisis de muestras (C3) almacena toma todas las imágenes de la cámara y los datos físico-químicos de la muestra analizada dentro del dron de carga (C4), y los transmite inalámbricamente preferentemente por wifi a su sistema de almacenamiento permanente (ordenador portátil), donde proceder a su interpretación y análisis posterior, con el fin de establecer el grado de maduración de la fruta.11) The sample analysis device (C3) stores all the images from the camera and the physical-chemical data of the sample analyzed inside the cargo drone (C4), and transmits them wirelessly preferably via Wi-Fi to its storage system permanent (laptop computer), where to proceed to its interpretation and subsequent analysis, in order to establish the degree of ripeness of the fruit.

12) Vuelve a usarse el brazo extractor (S3.1) para punzonar y extraer esta mitad derecha del fruto del compartimento inferior del dispositivo de análisis de muestras (C3). El procedimiento es similar usando el brazo extractor (S3.1) como se hizo con la mitad izquierda de la fruta. Los compartimentos internos del dispositivo de análisis de muestras (C3) y el sistema del cono de filtrado (S6) quedan vacíos y en disposición de muestrear un nuevo fruto.12) The extractor arm (S3.1) is used again to punch and extract this right half of the fruit from the lower compartment of the sample analysis device (C3). The procedure is similar using the extractor arm (S3.1) as it was done with the left half of the fruit. The internal compartments of the sample analysis device (C3) and the filter cone system (S6) are left empty and ready to sample a new fruit.

En otra realización preferida, podrá omitirse alguna de las fases anteriores, o reiterarlas si fuese necesario en otro orden. Por ejemplo, si el fruto presenta un estado incipiente de maduración puede hacerse solamente una fotografía cenital y el ensayo de dureza, descartando el resto de los ensayos físico-químicos. La sección del fruto puede ser una fase a descartar, o si el tamaño de la fruta así lo aconseja podría repetirse varias veces reduciendo paulatinamente el fruto en mitades. Lo mismo ocurre con la toma de muestras físico-químicas, pueden realizarse u obviarse. Todo dependerá de la metodología del muestreo, que se considere más adecuada en ese momento para determinar el grado de maduración del fruto. En otro ejemplo, si en el brazo de captura (C1) tubular se depositan dos frutos a la vez, deberá usarse previamente el brazo extractor (S3.1) para expulsar uno de los dos frutos.In another preferred embodiment, any of the previous phases may be omitted, or reiterated if necessary in another order. For example, if the fruit shows an incipient stage of maturation, only an overhead photograph and the hardness test can be taken, discarding the rest of the physical-chemical tests. The section of the fruit can be a phase to discard, or if the size of the fruit so advises, it could be repeated several times, gradually reducing the fruit in halves. The same happens with the taking of physical-chemical samples, they can be carried out or ignored. Everything will depend on the sampling methodology, which is considered most appropriate at that time to determine the degree of ripeness of the fruit. In Another example, if two fruits are deposited at the same time in the tubular capture arm (C1), the extractor arm (S3.1) must be used previously to expel one of the two fruits.

En una realización preferida, el accionamiento de todos los mecanismos móviles (motores, poleas, cuchilla, sistema de sensores químicos) se realiza por un sistema de control manejado desde los mandos del dron de carga (C4). Las imágenes fotográficas digitales y los valores de los sensores químicos son almacenados y geoferenciados con las coordenadas GPS y con la altura del fruto. En otra realización preferida, dichos datos registrados se transmitirán, usando la “wifi” del dron de carga, a la memoria permanente de un ordenador portátil, para su posterior análisis e interpretación.In a preferred embodiment, the activation of all the mobile mechanisms (motors, pulleys, blade, chemical sensor system) is carried out by a control system managed from the controls of the cargo drone (C4). The digital photographic images and the values of the chemical sensors are stored and geotagged with the GPS coordinates and the height of the fruit. In another preferred embodiment, said recorded data will be transmitted, using the "wifi" of the cargo drone, to the permanent memory of a laptop, for its subsequent analysis and interpretation.

En una realización más preferida, el circuito eléctrico que acciona los componentes mecánicos del dispositivo de análisis de muestras (C3) ubicados dentro de caja de control (18) se gobernará por un microprocesador PIC (Perípheral Interface Controller) que registra de manera continua los movimientos de los motores y el disparo de la cámara.In a more preferred embodiment, the electrical circuit that drives the mechanical components of the sample analysis device (C3) located inside the control box (18) will be governed by a PIC ( Peripheral Interface Controller) microprocessor that continuously records the movements of the engines and the shooting of the camera.

En otra realización preferente, en el caso de que el fruto sea de manzana se añade al agua del depósito (S4.1) una disolución de Lugol (disolución de yodo y de yoduro potásico) que actúa como marcador del almidón contenido en la fruta. De esta forma las fotografías registradas de la sección meridional del fruto, muestran el corte del fruto teñido por el Lugol, lo que es un indicador cualitativo de la distribución del almidón dentro de la fruta y de su grado de madurez (Test de Lugol). In another preferred embodiment, in the event that the fruit is apple, a Lugol 's solution (iodine and potassium iodide solution) is added to the water in the tank (S4.1), which acts as a marker of the starch contained in the fruit. In this way, the photographs recorded from the southern section of the fruit show the cut of the fruit stained by Lugol's , which is a qualitative indicator of the distribution of starch within the fruit and its degree of maturity ( Lugol's test).

En una realización preferida el dispositivo de análisis de muestras (C3) se ha diseñado para permitir rangos de frutos de tamaños variables entre los 50 mm y los 120 mm de diámetro, pero cambiando el tamaño del sistema del cono de filtrado (S6) pueden tratarse frutos de menor tamaño, manteniendo en su totalidad el diseño del resto de mecanismos del dispositivo de análisis de muestras (C3).In a preferred embodiment, the sample analysis device (C3) has been designed to allow ranges of fruit of variable sizes between 50 mm and 120 mm in diameter, but by changing the size of the filter cone system (S6) they can be treated. smaller fruits, fully maintaining the design of the rest of the mechanisms of the sample analysis device (C3).

En una realización preferida, en el sistema del cono de filtrado (S6) las marcas concéntricas circulares espaciadas regularmente se dispondrán con una separación de 5 mm (en la dirección de la generatriz interior del cono).In a preferred embodiment, in the filter cone system (S6) the regularly spaced circular concentric marks will be arranged 5mm apart (in the direction of the inner generatrix of the cone).

En otra realización preferida el dispositivo de análisis de muestras (C3) podría trabajarse con el dron de carga (C4) aterrizado sobre el terreno y realizar la introducción del fruto por medios manuales. Sería de aplicación todo relativo a la orientación de la fruta, su seccionamiento para la toma de muestras fotogramétricas, así con la realización de los ensayos químicos. En este caso, se sacrificaría su movilidad y accesibilidad a los frutos en altura. Tendría sentido si es necesario realizar un muestreo específico de gran número de frutos de un determinado árbol, sin cambiar de posición, o fuese preciso recoger el fruto del suelo de forma manual.In another preferred embodiment, the sample analysis device (C3) could work with the cargo drone (C4) landed on the ground and carry out the introduction of the fruit by manual means. Everything related to the orientation of the fruit, its sectioning for taking photogrammetric samples, as well as the carrying out of chemical tests, would be applicable. In this case, their mobility and accessibility to the fruits at height would be sacrificed. It would make sense if it is necessary to carry out a specific sampling of a large number of fruits from a certain tree, without changing position, or if it is necessary to pick the fruit from the ground manually.

En otra realización preferida el dispositivo de análisis de muestras (C3) podría ubicarse sobre un vehículo terrestre motorizado (un tractor agrícola, una cosechadora, etc) en sustitución del dron de carga (C4). En todo caso, esto sería lo adecuado si es necesario realizar un muestreo específico de gran número de frutos, en explotaciones frutícolas bien alineadas y de fácil acceso por vehículos agrícolas terrestres especializados para la recolección.In another preferred embodiment, the sample analysis device (C3) could be located on a motorized land vehicle (an agricultural tractor, a combine harvester, etc.) instead of the cargo drone (C4). In any case, this would be appropriate if it is necessary to carry out a specific sampling of a large number of fruits, in well-aligned fruit farms that are easily accessible by specialized land agricultural vehicles for harvesting.

En otra realización preferida el dispositivo de análisis de muestras (C3) podría sustituirse la cámara (17) fotográfica por un escáner 3D con textura de color que realizase un barrido de escaneo de la fruta entera y/o seccionada, obteniendo una o varias nubes de puntos. Esto permitiría reconstruir la forma tridimensional del fruto entero o de su mitad seccionada. Por otra parte, los escáneres 3D con textura de color van dotados de su propio sistema fotográfico para registrar el color de cada punto, de forma que su uso sería similar al de la propia cámara (17) fotográfica. In another preferred embodiment, the sample analysis device (C3) could replace the photographic camera (17) with a 3D scanner with a color texture that performs a scan of the whole and/or sectioned fruit, obtaining one or more clouds of points. This would make it possible to reconstruct the three-dimensional shape of the whole fruit or its sectioned half. On the other hand, 3D scanners with color textures are equipped with their own photographic system to record the color of each point, so that their use would be similar to that of the photographic camera (17) itself.

Claims (13)

REIVINDICACIONES 1. Equipo de toma de muestras, medidas y registros de parámetros fotogramétricos, físicos y químicos del grado de madurez de una fruta, que está caracterizado por que comprende:1. Equipment for taking samples, measurements and records of photogrammetric, physical and chemical parameters of the degree of maturity of a fruit, which is characterized by comprising: - un brazo de captura (C1), que está en conexión con un dispositivo de análisis de muestras (C3);- a capture arm (C1), which is in connection with a sample analysis device (C3); - un soporte (C2), sobre el que se sitúa un dron de carga (C4) y donde se asegura un dispositivo de análisis de muestras (C3);- a support (C2), on which a cargo drone (C4) is placed and where a sample analysis device (C3) is secured; - un dispositivo de análisis de muestras (C3) que comprende un cuerpo cilíndricocónico que está formado por un tubo cilíndrico vertical (14) y un cono de decantación (15); y unos mecanismos electromecánicos, que son:- a sample analysis device (C3) comprising a cylindrical-conical body that is formed by a vertical cylindrical tube (14) and a settling cone (15); and some electromechanical mechanisms, which are: - un sistema de bloqueo (S1),- a locking system (S1), - un sistema de corte (S2),- a cutting system (S2), - un sistema de extracción (S3),- an extraction system (S3), - un sistema de bombeo (S4),- a pumping system (S4), - un sistema de sensores físico-químicos (S5) y- a physical-chemical sensor system (S5) and - un sistema del cono de filtrado (S6); y- a filter cone system (S6); and - un dron de carga (C4) que está asegurado sobre el soporte (C2) del equipo.- a cargo drone (C4) that is secured on the support (C2) of the equipment. 2. Equipo de toma de muestras, medidas y registros de parámetros fotogramétricos, físicos y químicos del grado de madurez de una fruta, según la reivindicación 1, que está caracterizado por que el brazo de captura (C1) es tubular y comprende:2. Equipment for sampling, measuring and recording photogrammetric, physical and chemical parameters of the degree of maturity of a fruit, according to claim 1, which is characterized in that the capture arm (C1) is tubular and comprises: -un tubo (3) con forma curva, que tiene en su parte superior una abertura en forma de canalón donde se canaliza la fruta;- A tube (3) with a curved shape, which has a gutter-shaped opening at its top where the fruit is channeled; - una cuchilla (1) asegurada sobre un soporte (2), el cual a su vez está fijado sobre el extremo superior del tubo (3); y- a blade (1) secured on a support (2), which in turn is fixed on the upper end of the tube (3); and - un aro (4) situado perimetralmente en la boca del extremo inferior del tubo (3), donde el conjunto del brazo de captura (C1) se une con el dispositivo de análisis de muestras (C3). - a ring (4) located around the mouth of the lower end of the tube (3), where the capture arm assembly (C1) joins the sample analysis device (C3). 3. Equipo de toma de muestras, medidas y registros de parámetros fotogramétricos, físicos y químicos del grado de madurez de una fruta, según la reivindicación 1, que está caracterizado por que el soporte (C2) comprende:3. Equipment for taking samples, measurements and records of photogrammetric, physical and chemical parameters of the degree of maturity of a fruit, according to claim 1, which is characterized in that the support (C2) comprises: - un bastidor (9) sobre el que se colocan todos los componentes de un dron de carga (C4);- a frame (9) on which all the components of a cargo drone (C4) are placed; -unos brazos descendentes interiores (10) que se fijan a un anillo del dispositivo de análisis de muestras (C3);- inner descending arms (10) that are fixed to a ring of the sample analysis device (C3); - unos brazos descendentes exteriores (8) que están unidos por un travesaño de refuerzo (6) con una placa cuadrada perforada (7), donde se fijan unos sensores (S5.5) y un motor de accionamiento de sensores (S5.5) de un sistema de sensores físico-químicos (S5); y- some lowering outer arms (8) that are joined by a reinforcing crossbar (6) with a perforated square plate (7), where sensors (S5.5) and a sensor drive motor (S5.5) are fixed. of a physical-chemical sensor system (S5); and dos patines de aterrizaje (5) que conforman la base del conjunto del dron de carga (C4).two landing skids (5) that make up the base of the cargo drone assembly (C4). 4. Equipo de toma de muestras, medidas y registros de parámetros fotogramétricos, físicos y químicos del grado de madurez de una fruta, según la reivindicación 1, que está caracterizado por que el dispositivo de análisis de muestras (C3) comprende:4. Equipment for taking samples, measuring and recording photogrammetric, physical and chemical parameters of the degree of maturity of a fruit, according to claim 1, which is characterized in that the sample analysis device (C3) comprises: - un tubo cilíndrico horizontal (13) insertado en el tubo cilíndrico vertical (14) del cuerpo cilíndrico-cónico;- a horizontal cylindrical tube (13) inserted in the vertical cylindrical tube (14) of the cylindrical-conical body; - un aro (12) perimetralmente dispuesto en el tubo cilíndrico horizontal (13) donde el conjunto se une con el brazo de captura tubular (C1);- a ring (12) perimetrally arranged in the horizontal cylindrical tube (13) where the assembly joins the tubular capture arm (C1); - un orificio situado en una tapa superior del tubo cilíndrico vertical (14) donde se sitúa un eje visual de una cámara (17); y- a hole located in an upper cover of the vertical cylindrical tube (14) where a visual axis of a camera (17) is located; and - un anillo (11) entorno al perímetro de la tapa superior del tubo cilíndrico vertical (14) donde se sitúa una caja de control con unas conexiones, componentes eléctricos y controladores electrónicos de unos motores, un compresor de aire, una electroválvula y unos disparadores electrónicos de una cámara (17) fotográfica. - A ring (11) around the perimeter of the upper cover of the vertical cylindrical tube (14) where a control box is located with some connections, electrical components and electronic controllers of some motors, an air compressor, an electrovalve and some triggers electronics of a photographic camera (17). 5. Equipo de toma de muestras, medidas y registros de parámetros fotogramétricos, físicos y químicos del grado de madurez de una fruta, según la reivindicación 1, que está caracterizado por que el sistema de bloqueo (S1) del dispositivo de análisis de muestras (C3) está situado en el tubo vertical (14) del cuerpo cilíndrico-cónico del dispositivo, y comprende una palanca de bloqueo (S1.1) que está unida a dicho tubo vertical (14) a través de una articulación (S1.2).5. Equipment for taking samples, measuring and recording photogrammetric, physical and chemical parameters of the degree of maturity of a fruit, according to claim 1, which is characterized in that the blocking system (S1) of the sample analysis device ( C3) is located in the vertical tube (14) of the cylindrical-conical body of the device, and comprises a locking lever (S1.1) that is attached to said vertical tube (14) through a joint (S1.2) . 6. Equipo de toma de muestras, medidas y registros de parámetros fotogramétricos, físicos y químicos del grado de madurez de una fruta, según la reivindicación 1, que está caracterizado por que el sistema de corte (S2) del dispositivo de análisis de muestras (C3) está situado entre el tubo cilíndrico vertical (14) y el cono de decantación (15) del cuerpo cilíndrico-cónico del dispositivo, y comprende:6. Equipment for taking samples, measuring and recording photogrammetric, physical and chemical parameters of the degree of maturity of a fruit, according to claim 1, which is characterized in that the cutting system (S2) of the sample analysis device ( C3) is located between the vertical cylindrical tube (14) and the settling cone (15) of the cylindrical-conical body of the device, and comprises: - una cuchilla (S2.1) que se desliza por el interior de una guía (16) y comprende un tetón (S2.1.1); y- a blade (S2.1) that slides inside a guide (16) and includes a lug (S2.1.1); and - un engranaje (S2.2) que está ligado con un motor (S2.3) que engrana a modo de cremallera con unas ranuras (S2.1.3) de la cuchilla (S2.1) que por medio de un filo (S2.1.2) que facilita el movimiento de la cuchilla (S2.1) y realiza la sección del fruto;- A gear (S2.2) that is linked to a motor (S2.3) that meshes like a rack with some slots (S2.1.3) of the blade (S2.1) that by means of a cutting edge (S2. 1.2) that facilitates the movement of the blade (S2.1) and performs the section of the fruit; 7. Equipo de toma de muestras, medidas y registros de parámetros fotogramétricos, físicos y químicos del grado de madurez de una fruta, según la reivindicación 1, que está caracterizado por que el sistema de extracción (S3) del dispositivo de análisis de muestras (C3) comprende:7. Equipment for taking samples, measuring and recording photogrammetric, physical and chemical parameters of the degree of maturity of a fruit, according to claim 1, which is characterized in that the extraction system (S3) of the sample analysis device ( C3) includes: - un brazo extractor (S3.1) que está fijado al tubo cilíndrico vertical (14) del dispositivo de análisis de muestras (C3) a través de una pieza bisagra (S3.2);- an extractor arm (S3.1) that is fixed to the vertical cylindrical tube (14) of the sample analysis device (C3) through a hinge part (S3.2); - un motor (S3.5) en conexión con el brazo extractor (S3.1) y que actúa en el giro del aludido brazo extractor (S3.1) introduciéndolo dentro de cuerpo cilíndrico vertical (14);- a motor (S3.5) in connection with the extractor arm (S3.1) and that acts in the rotation of said extractor arm (S3.1) introducing it inside the vertical cylindrical body (14); - unos dientes (S3.4) situados en un extremo del brazo extractor (S3.1);- some teeth (S3.4) located at one end of the extractor arm (S3.1); - un soporte (S3.3) fijo y tiene un eje donde el brazo extractor (S3.1) pasa en su giro; y- a support (S3.3) fixed and has an axis where the extractor arm (S3.1) passes in its rotation; and - una protuberancia (S3.6) que es el tope de giro máximo del brazo extractor (S3.1). - a protrusion (S3.6) which is the maximum rotation stop of the extractor arm (S3.1). 8. Equipo de toma de muestras, medidas y registros de parámetros fotogramétricos, físicos y químicos del grado de madurez de una fruta, según la reivindicación 1, que está caracterizado por que el sistema de bombeo (S4) del dispositivo de análisis de muestras (C3) comprende:8. Equipment for taking samples, measuring and recording photogrammetric, physical and chemical parameters of the degree of maturity of a fruit, according to claim 1, which is characterized in that the pumping system (S4) of the sample analysis device ( C3) includes: - un depósito (S4.1) de agua;- a tank (S4.1) for water; -un compresor de aire (S4.2) con un tubo (S4.4), donde se inyecta aire en la parte superior del depósito (S4.1) a través de un orificio (S4.5), de modo que el aire introducido por el aludido orificio (S4.5) permite que al agua ascienda por el tubo central (S4.6) entrando por la parte inferior del cono de decantación (15) del dispositivo de análisis de muestras, e inundando el cono de filtrado; y-an air compressor (S4.2) with a tube (S4.4), where air is injected into the upper part of the reservoir (S4.1) through an orifice (S4.5), so that the air introduced through the aforementioned hole (S4.5) allows the water to rise through the central tube (S4.6) entering through the lower part of the settling cone (15) of the sample analysis device, and flooding the filtering cone; and - una electro-válvula de aire (S4.3) en conexión con un conducto (4.7), que permite poner a presión atmosférica el aire inyectado en el deposito (S4.1), y facilita el retorno del agua por gravedad dentro del cono de filtrado.- an air solenoid valve (S4.3) in connection with a conduit (4.7), which allows the air injected into the tank (S4.1) to be brought to atmospheric pressure, and facilitates the return of the water by gravity inside the cone filtering. 9. Equipo de toma de muestras, medidas y registros de parámetros fotogramétricos, físicos y químicos del grado de madurez de una fruta, según la reivindicación 1, que está caracterizado por que el sistema de toma de muestras físico-químicas (S5) del dispositivo de análisis de muestras (C3) comprende:9. Equipment for sampling, measuring and recording photogrammetric, physical and chemical parameters of the degree of ripeness of a fruit, according to claim 1, which is characterized in that the physical-chemical sampling system (S5) of the device sample analysis (C3) includes: - unos sensores (S5.2) que son introducidos dentro del cono de decantación (15) del dispositivo de análisis de muestras (C3) para la toma de muestras de la fruta;- some sensors (S5.2) that are introduced into the settling cone (15) of the sample analysis device (C3) for taking samples of the fruit; - un motor de sensores (S5.5) que está fijado en la placa cuadrada perforada del soporte (C2) del equipo y activa el mecanismo de los sensores (S5.2); y- a sensor motor (S5.5) that is fixed on the perforated square plate of the support (C2) of the equipment and activates the sensor mechanism (S5.2); and - un mecanismo de cremallera (S5.4), el cual permite introducir los sensores (S5.2) físico-químicos de contacto a través de unos tubos horizontales (S5.1) situados en el cono de decantación (15) del dispositivo.- A rack mechanism (S5.4), which allows the physical-chemical contact sensors (S5.2) to be introduced through some horizontal tubes (S5.1) located in the settling cone (15) of the device. 10. Equipo de toma de muestras, medidas y registros de parámetros fotogramétricos, físicos y químicos del grado de madurez de una fruta, según la reivindicación 9, que se caracteriza por que los sensores (S5.2) son al menos:10. Equipment for taking samples, measuring and recording photogrammetric, physical and chemical parameters of the degree of maturity of a fruit, according to claim 9, characterized in that the sensors (S5.2) are at least: - un sensor de PH y de temperatura (a), - a PH and temperature sensor (a), - un sensor de dureza (b),- a hardness sensor (b), - un sensor de grado de acidez (c), y- an acidity degree sensor (c), and - un sensor de azucares (d).- a sugar sensor (d). 11. Equipo de toma de muestras, medidas y registros de parámetros fotogramétricos, físicos y químicos del grado de madurez de una fruta, según la reivindicación 1, que está caracterizado por que el sistema de cono de filtrado (S6) del dispositivo de análisis de muestras (C3) está situado dentro de del cono de decantación (15) del cuerpo cilíndrico-cónico del dispositivo y comprende:11. Equipment for taking samples, measuring and recording photogrammetric, physical and chemical parameters of the degree of ripeness of a fruit, according to claim 1, which is characterized in that the filtering cone system (S6) of the analysis device for samples (C3) is located inside the settling cone (15) of the cylindrical-conical body of the device and comprises: - unas aberturas (S6.1) para el paso del agua de flotación,- some openings (S6.1) for the passage of flotation water, - unas aberturas verticales enfrentadas (S6.2) que permiten el paso de la chuchilla (S2.1),- some facing vertical openings (S6.2) that allow the passage of the blade (S2.1), - unas aberturas circulares (S6.3) para el acceso de los sensores químicos.- some circular openings (S6.3) for the access of the chemical sensors. - unos aros de acople (S6.4) situados perimetralmente en la parte superior e inferior de su cuerpo;- Some coupling rings (S6.4) located around the perimeter in the upper and lower part of its body; - unas marcas circulares (S6.5) en una sucesión descendente que están situadas en la superficie interior del cono.- some circular marks (S6.5) in descending succession that are located on the inner surface of the cone. 12. Equipo de toma de muestras, medidas y registros de parámetros fotogramétricos, físicos y químicos del grado de madurez de una fruta, según la reivindicación 1, que está caracterizado por que el dron de carga (C4) comprende:12. Equipment for sampling, measuring and recording photogrammetric, physical and chemical parameters of the degree of maturity of a fruit, according to claim 1, which is characterized in that the loading drone (C4) comprises: - un sistema de vuelo formado por cuatro hélices que están accionadas por unos motores sin escobillas (20);- a flight system made up of four propellers that are driven by brushless motors (20); - un sensor de altura (21);- a height sensor (21); - unas antenas de posicionamiento GPS (22);- GPS positioning antennas (22); - una cámara multiespectral (23);- a multispectral camera (23); - una batería (24); y - a battery (24); and - un cuadro de control, que contiene elementos electrónicos para el manejo del dron de carga (C4).- A control panel, which contains electronic elements for the handling of the cargo drone (C4). 13. Procedimiento de toma de muestras, medidas y registros de parámetros fotogramétricos, físicos y químicos del grado de madurez de una fruta, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que está caracterizado por comprender las siguientes fases:13. Procedure for taking samples, measurements and recording of photogrammetric, physical and chemical parameters of the degree of maturity of a fruit, according to any of the previous claims, which is characterized by comprising the following phases: 1) definición en el dron de carga (C4) de la trayectoria geo-referenciada de los árboles a muestrear, por medio de la especificación de la sucesión de coordenadas GPS de posicionamiento;1) definition in the cargo drone (C4) of the geo-referenced trajectory of the trees to be sampled, by specifying the sequence of GPS positioning coordinates; 2) identificación de los frutos a analizar y maniobra con el brazo de captura (C1) para el corte y recogida del fruto de un árbol por su pedúnculo a través de la cuchilla (1) y del tubo (3) con forma curva respectivamente;2) identification of the fruits to be analyzed and maneuver with the capture arm (C1) to cut and collect the fruit of a tree by its peduncle through the blade (1) and the tube (3) with a curved shape respectively; 3) canalización de la fruta de muestreo por el tubo (3) hasta el sistema del cono de filtrado (S6) en la parte inferior del dispositivo de análisis de muestras (C3), donde la palanca de bloqueo (S1.1) está fija y evita la salida del fruto del cuerpo del dispositivo de análisis de muestras (C3).3) channeling the sampling fruit through the tube (3) to the filter cone system (S6) at the bottom of the sample analysis device (C3), where the locking lever (S1.1) is fixed and prevents the fruit from coming out of the body of the sample analysis device (C3). 4) inyección de agua desde el deposito (S4.1) en el sistema del cono de filtrado (S6), hasta que la fruta adopta una posición vertical. Posteriormente esa agua se evacua del sistema del cono de filtrado (S6) quedando la fruta colocada en posición vertical y apoyada sobre el sistema del cono de filtrado (S6);4) injection of water from the tank (S4.1) into the filtering cone system (S6), until the fruit adopts a vertical position. Subsequently, that water is evacuated from the filtering cone system (S6), leaving the fruit placed in a vertical position and resting on the filtering cone system (S6); 5) realización de una foto cenital de la fruta con la cámara (17) fotográfica para el registro de las marcas circulares (S6.5) del sistema del cono de filtrado (S6) y la obtención de los valores del diámetro de la fruta por fotogrametría;5) taking an overhead photo of the fruit with the photographic camera (17) to register the circular marks (S6.5) of the filter cone system (S6) and obtaining the values of the diameter of the fruit by photogrammetry; 6) sección parcial del fruto con la cuchilla (S2.1) por su eje vertical, donde cada una de las mitades de la fruta fija y acuña en una de las partes del sistema del cono de filtrado (S6) del equipo;6) partial section of the fruit with the blade (S2.1) along its vertical axis, where each one of the halves of the fruit is fixed and wedged in one of the parts of the filter cone system (S6) of the equipment; 7) activación del sistema de sensores físico-químicos (S5) del dispositivo de análisis de muestreo, donde en una de las mitades dela fruta se realiza la medición de temperatura y de PH por medio de un sensor de PH y de temperatura (a) y un análisis de la dureza de la piel por medio de un durómetro o sensor de dureza ( b); mientras que en la otra mitad de la fruta cortada, se realizan la medición del contenido de azúcar con un sensor de azucares (d) y la medición del grado de acidez con un sensor de acidez ( d);7) activation of the physical-chemical sensor system (S5) of the sampling analysis device, where the temperature and PH measurement is carried out in one of the fruit halves by means of a PH and temperature sensor (a) and an analysis of the hardness of the skin by means of a durometer or hardness sensor (b); while in the other half of the cut fruit, the measurement of the sugar content with a sugar sensor (d) and the measurement of the degree of acidity with an acidity sensor (d); 8) extracción del dispositivo de análisis de muestras (C3) y del sistema de sensores físico-químicos (S5), y realización de un corte total de la fruta en dos mitades por medio de la cuchilla (S2.1) que avanza dentro del cuerpo del dispositivo de análisis de muestras (C3) y atraviesa todo el sistema del cono de filtrado (S6);8) extraction of the sample analysis device (C3) and the physical-chemical sensor system (S5), and carrying out a total cut of the fruit into two halves by means of the blade (S2.1) that advances inside the body of the sample analysis device (C3) and passes through the entire filtering cone system (S6); 9) punzonado de una de las mitades de la fruta seccionada por el brazo extractor (S3.1), donde al girar el brazo extractor (S3.1) con la mitad punzonada esta sale del cuerpo cilíndrico del dispositivo de análisis de muestras (C3) y se desecha al exterior; de modo que la cuchilla (S2.1) se retira a su posición inicial, quedando en el interior del dispositivo de análisis de muestras (C3) la otra mitad seccionada del fruto.9) punching of one of the halves of the fruit sectioned by the extractor arm (S3.1), where when turning the extractor arm (S3.1) with the punched half, it comes out of the cylindrical body of the sample analysis device (C3 ) and discarded abroad; so that the blade (S2.1) is withdrawn to its initial position, leaving the other sectioned half of the fruit inside the sample analysis device (C3). 10) flotación de la mitad seccionada del fruto por la inyección de agua desde el depósito (S4.1), donde se realiza una foto cenital con la cámara (17) para el registro de los datos de la forma de la cubeta peduncular y de la cubeta ocular;10) flotation of the sectioned half of the fruit by the injection of water from the tank (S4.1), where an overhead photo is taken with the camera (17) to record the data on the shape of the peduncular tray and the the eye cup; 11) almacenamiento de las imágenes de la cámara (17) y los datos físico-químicos de la muestra analizada dentro del dron de carga (C4) a través del dispositivo de análisis de muestras (C3), donde los datos son transmitidos inalámbricamente a su sistema externo de almacenamiento permanente para la interpretación y análisis del grado de maduración de la fruta muestreada; y11) storage of the camera images (17) and the physical-chemical data of the analyzed sample inside the cargo drone (C4) through the sample analysis device (C3), where the data is transmitted wirelessly to its external permanent storage system for the interpretation and analysis of the degree of ripeness of the sampled fruit; and 12) punzonado y extracción de la mitad del fruto contenida en el dispositivo de análisis de muestras (C3) a través del brazo extractor (S3.1), y vaciado de los compartimentos internos del dispositivo de análisis de muestras (C3) y del sistema del cono de filtrado (S6). 12) punching and extraction of the half of the fruit contained in the sample analysis device (C3) through the extractor arm (S3.1), and emptying of the internal compartments of the sample analysis device (C3) and the system of the filter cone (S6).
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Legal Events

Date Code Title Description
BA2A Patent application published

Ref document number: 2940833

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: A1

Effective date: 20230511