ES3064993T3 - A weeding device and a method for removing weeds - Google Patents

Abstract

Dispositivo de deshierbe (1) para usar con un tractor agrícola, guiado a lo largo de hileras de cultivos. El dispositivo (1) comprende: un cuerpo principal (11) configurado para acoplarse al tractor; y al menos un módulo de deshierbe (12) con herramientas de deshierbe, conectado al cuerpo principal (11) y controlado mediante un controlador (110) basado en datos de imagen de una cámara (114). El módulo de deshierbe (12) comprende dos herramientas, una de las cuales es una cuchilla (121) montada sobre un mandril giratorio (123) y que tiene brazos (121R) con muescas (121N) entre ellos. El controlador (110) está configurado para ajustar la configuración de la cuchilla (121) entre una configuración de eliminación de maleza y una configuración de desvío de plantas. En la configuración de evitación de plantas, la distancia (DB) entre el brazo (121R) del cuchillo (121) que está más cerca de una segunda herramienta (122, 151) y dicha segunda herramienta (122, 151) es mayor que la distancia correspondiente (DR) en la configuración de eliminación de malezas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Un dispositivo desmalezador y un método para eliminar las malezas

[0003] Campo técnico

[0004] La invención se refiere al campo de la maquinaria agrícola, y más particularmente a dispositivos y métodos para eliminar malezas.

[0005] Antecedentes

[0006] El cultivo de cultivos en hileras, tales como las papas y otras verduras, requiere el uso de herramientas agrícolas para la eliminación de malezas, particularmente en los espacios entre las hileras de cultivos. Estas herramientas, comúnmente denominadas desmalezadoras, se configuran típicamente para asociarse operativamente con un tractor agrícola y pueden incluir una serie de cuchillas desmalezadoras montadas en una barra transversal a la dirección del movimiento del tractor.

[0007] Un desafío persistente en el diseño y la operación de los dispositivos desmalezadores es lograr una eliminación eficiente de malezas en un área amplia sin causar daños a los cultivos. En busca de este objetivo, se han realizado varios avances tecnológicos, que se reflejan en el cuerpo existente de la literatura de patentes. Por ejemplo, ciertas innovaciones se han centrado en el uso de técnicas de procesamiento de imágenes para discernir la presencia de malezas y cultivos, de esta manera se delimitan las áreas que requieren desmalezado. Un ejemplo de tal sistema se conoce de una solicitud de patente de los Estados Unidos US2018330166A1, que emplea un módulo basado en red neuronal para la detección de plantas. Esta solución se ha integrado en el equipo agrícola para facilitar la aplicación dirigida de tratamientos a las plantas, pero no a la eliminación de malezas.

[0008] Otra estrategia se describe en un Solicitud PCT WO2019083336A1, que utiliza un módulo basado en red neuronal para diferenciar entre cultivos y malezas mediante el uso de datos de imágenes. Este sistema es capaz de identificar las hileras de cultivos y distinguir los cultivos de las malezas dentro de esas hileras. Si bien esta tecnología podría tener aplicaciones potenciales junto con desmalezadores, el documento no detalla la construcción de desmalezadores que podrían incorporar tal módulo.

[0009] Los desmalezadores automatizados también se conocen en la técnica, capaces de desmalezar dentro de áreas especificadas. Un desmalezador descrito en una solicitud de patente japonesa JPH09137A, por ejemplo, está diseñado para eliminar selectivamente plantas individuales.

[0010] Además, una solicitud de patente polaca PL239730 describe un dispositivo desmalezador que comprende un bastidor de soporte con un enganche para acoplarlo a un vehículo autopropulsado, una cámara de visión acoplada a un ordenador para el reconocimiento autónomo de malezas y cultivos, y al menos una unidad desmalezadora con herramientas mecánicas para la eliminación de malezas. La unidad desmalezadora incluye brazos de trabajo con cuchillas de corte inferior, accionadas por un motor engranado para convertir el movimiento giratorio en un movimiento oscilante. Sin embargo, este diseño presenta un compromiso entre la velocidad operativa y la precisión para desmalezar, ya que los brazos oscilantes deben evitar los cultivos, lo que requiere una reducción de la velocidad del tractor o un aumento del área no desmalezada alrededor de los cultivos. Además, tales brazos mecánicos son susceptibles a daños por obstáculos del suelo, tales como piedras grandes, lo que requiere el uso de un medidor de torsión conectado rígidamente al motorreductor para monitorear los niveles de resistencia mecánica. Además, los dispositivos desmalezadores de este tipo se conocen de Solicitudes PCT WO2022224159A1 y WO2021016444A1 o modelo de utilidad chino CN218184067U.

[0011] Resumen

[0012] A la luz de lo anterior, existe la necesidad de desarrollar mejoras en el equipo de eliminación de malezas con el objetivo de aumentar la precisión de la eliminación de malezas mientras se mantiene la velocidad de operación más alta posible.

[0013] En un aspecto, la invención se refiere a un dispositivo desmalezador diseñado para acoplarse con un tractor agrícola para navegar a lo largo de hileras de cultivos. El dispositivo incluye un cuerpo principal para su unión al tractor y al menos un módulo de desmalezado que presenta herramientas de desmalezado. Estas herramientas están conectadas al cuerpo principal y son controladas por un controlador basado en datos de imagen de una cámara. El módulo de desmalezado comprende dos herramientas, una de las cuales es una cuchilla montada en un mandril giratorio y que tiene brazos con muescas entre ellos. El controlador se configura de manera única para ajustar la cuchilla entre una configuración de eliminación de malezas y una configuración de derivación de plantas, donde la distancia entre el brazo de la cuchilla más cercano a una segunda herramienta y la segunda herramienta es mayor en la configuración de derivación de plantas que una distancia correspondiente en la configuración de eliminación de malezas. Este aspecto de la invención proporciona la ventaja técnica de permitir el desmalezado preciso mientras se minimiza el daño a los cultivos mediante el ajuste de la configuración de la herramienta de acuerdo con la presencia de plantas.

[0014] Una modalidad preferida se refiere a la inclusión de una segunda herramienta en el módulo de desmalezado que es una cuchilla montada en un segundo mandril giratorio. Esta configuración proporciona la ventaja técnica de una acción de desmalezado simétrica y dinámica alrededor de los cultivos, mejorando la precisión de la eliminación de malezas.

[0015] Alternativamente, la segunda herramienta del módulo de desmalezado puede ser una cuchilla pasiva montada en un soporte estacionario. Esta configuración ofrece la ventaja técnica de un diseño mecánico simplificado mientras que aún mantiene las capacidades de desmalezado efectivas.

[0016] La cuchilla puede ser un disco plano con al menos dos brazos, con los extremos ubicados en la circunferencia de un círculo que define el diámetro exterior del disco, y muescas arqueadas entre los brazos. Este diseño proporciona la ventaja técnica de una mayor rigidez estructural y la capacidad de navegar alrededor de las plantas con una interrupción mínima de los cultivos.

[0017] Una modalidad preferida adicional se refiere al controlador que comprende un módulo de reconocimiento de plantas implementado como un módulo de inteligencia artificial configurado para reconocer áreas ocupadas por cultivos en los datos de imagen de la cámara. La ventaja técnica aquí es la mayor precisión en la distinción de cultivos de malezas, lo que conduce a un desmalezado más preciso sin dañar los cultivos.

[0018] Otra modalidad preferida presenta un marcador colocado dentro del campo de visión de la cámara a una distancia conocida de la cámara para el escalado de datos de imagen. Esto proporciona la ventaja técnica de un escalado de imagen preciso, que es fundamental para un reconocimiento preciso de la planta y una colocación precisa de la herramienta de desmalezado.

[0019] Una modalidad preferida adicional implica que al menos un módulo de desmalezado se monte en una viga equipada con un módulo de desplazamiento lateral que comprende un actuador configurado para ajustar la posición lateral del módulo de desmalezado con relación a la dirección de desmalezado. La ventaja técnica de esta característica es la capacidad de mantener una alineación precisa con las hileras de cultivo, de esta manera se optimiza el proceso de desmalezado.

[0020] Una modalidad preferida adicional es donde las herramientas se montan en brazos pivotantes interconectados y asociados con un resorte configurado para girar los brazos entre sí cuando una herramienta unida a uno de los brazos encuentra un obstáculo. Esta configuración proporciona la ventaja técnica de permitir que el dispositivo desmalezador se adapte a obstáculos inesperados, lo que reduce el riesgo de daños a la herramienta y el tiempo de inactividad.

[0021] La invención también se dirige a un método para eliminar malezas mediante el uso del dispositivo desmalezador como se describe en la presente descripción. El método comprende colocar los módulos de desmalezado de manera que las herramientas se inserten en el suelo simétricamente con relación a una línea de avance de una hilera de cultivo, con una herramienta a cada lado de la línea; detectar que las herramientas se acercan a la planta; iniciar una rotación de al menos una de las herramientas alrededor de su eje de manera que durante un movimiento rotacional de traslación de la herramienta con relación a la planta, la planta se ubica en la muesca entre los brazos de la herramienta en una configuración de derivación de plantas y después, mover las herramientas a la configuración de eliminación de malezas.

[0022] El método puede comprender además realizar al menos una transición de al menos una herramienta de la configuración de eliminación de malezas a la configuración de derivación de plantas antes de que las herramientas se acerquen a la planta. Esto permite una rápida rotación alrededor de la planta y minimiza la zona de exclusión de desmalezado cerca de la raíz de la planta.

[0023] Breve descripción de las figuras

[0024] El sujeto de la invención se ilustra en un ejemplo de ejecución en las figuras, en las que:

[0025] La Figura 1 proporciona una descripción general de un dispositivo desmalezador que es tirado por un tractor agrícola a lo largo de las hileras de cultivo;

[0026] Las Figuras 2A, 2B y 2C muestran el dispositivo desmalezador en vistas frontales oblicuas, posteriores oblicuas y laterales, respectivamente;

[0027] La Figura 3A ilustra esquemáticamente el principio de funcionamiento del mecanismo de desplazamiento lateral,

[0028] y la Figura 3B muestra la disposición del actuador del mecanismo de desplazamiento lateral;

[0029] Las Figuras 4A, 4B, 4C representan las cuchillas de desmalezado en funcionamiento cerca del cultivo; La Figura 5 proporciona una representación esquemática del área de desmalezado alrededor del cultivo; Las Figuras 6A-6D presentan ejemplos de formas de palas;

[0030] Las Figuras 7A-7C ilustran un ejemplo de una configuración híbrida de herramientas de desmalezado; La Figura 8 muestra la disposición de desplazamiento de la herramienta;

[0031] La Figura 9 proporciona un diagrama funcional del dispositivo desmalezador;

[0032] La Figura 10 muestra un ejemplo de una imagen de cámara con las posiciones de las plantas detectadas marcadas.

[0034] Descripción detallada

[0036] La presente invención se dirige a un dispositivo desmalezador 1, como se ilustra en la Figura 1, y se detalla además en el diagrama funcional de la Figura 9. El dispositivo desmalezador 1 se configura para acoplarse a un tractor agrícola 2 y es operable a lo largo de las hileras 3 de cultivos. El dispositivo desmalezador 1 puede conectarse al tractor 2 a través de un enlace de tres puntos convencional y puede incluir un eje de transmisión de potencia para su funcionamiento.

[0038] El dispositivo desmalezador 1 incluye un cuerpo principal 11, que sirve como base estructural para al menos un módulo de desmalezado 12. En la modalidad representada, se muestran dos módulos de desmalezado 12, aunque se contempla que pueden emplearse módulos adicionales. El cuerpo principal 11 aloja varios componentes que facilitan la funcionalidad del módulo de desmalezado 12, tales como instrumentos eléctricos (por ejemplo, baterías, generador de energía, desconectadores, fusibles, contactores, convertidores de tensión), instrumentos hidráulicos (por ejemplo, tanque de aceite, bomba, válvulas, sensores de presión), dispositivos de medición (por ejemplo, sensor de desplazamiento de unidad, sensor de altura sobre el suelo, iluminadores de suelo, cámara) y elementos de control (por ejemplo, controlador de operación de unidad). Una barra de herramientas 13 se proporciona en la parte trasera del cuerpo principal 11, al que se fijan los módulos de desmalezado 12, preferentemente a través de un sistema de desplazamiento lateral.

[0040] Como se representa en la Figura 1, cada módulo de desmalezado 12 comprende un par de cuchillas 121, 122, que se montan en mandriles giratorios respectivos 123, 124 fijados a una viga de soporte 125. Las cuchillas 121, 122 se configuran preferentemente como discos planos con una pluralidad de brazos radiales 121R, que terminan en la periferia de un círculo que define el diámetro exterior del disco. Los recortes arqueados 121N se forman entre los brazos 121R. Las superficies del disco pueden reforzarse con grabado para mejorar la rigidez estructural. Varios diseños de las cuchillas, adecuadas para usarse en pares, se ilustran en las Figuras 6A-6D, que muestran diseños de dos brazos 121A, tres brazos 121B, cuatro brazos 121C y cinco brazos 121D. La configuración operativa de los discos puede ajustarse entre una configuración de eliminación de malezas y una configuración de derivación de plantas. En la configuración de eliminación de malezas, como se muestra en las Figuras 4A, 4C y 6A-6D, los brazos 121R de las cuchillas 121, 122 se colocan muy cerca (en una distancia DR), preferentemente en contacto. Por el contrario, en la configuración de derivación de la planta, como se ilustra en la Figura 4B, los brazos 121R de las cuchillas 121, 122 se separan al máximo (en una distancia DB), formando un espacio entre ellas, con la región central de la planta 31 situada entre las muescas adyacentes 121N.

[0042] Durante la operación, los módulos de desmalezado 12 se ajustan de manera que los pares de cuchillas 121, 122 se insertan en el suelo a una profundidad efectiva para eliminar malezas, que puede variar en base a la especie de maleza presente, que típicamente varía de 1 a 10 cm. Las cuchillas 121, 122 están colocadas simétricamente con relación a la trayectoria de una hilera de cultivo dada 3, lo que garantiza que una cuchilla esté situada en un lado de la hilera y la otra cuchilla en el lado opuesto. Cuando las cuchillas 121, 122 atraviesan los espacios entre plantas dentro de una hilera, mantienen una posición estacionaria en la configuración de eliminación de malezas, como se representa en la Figura 4A. A medida que las cuchillas 121, 122 se acercan a una planta 31, comienzan a girar alrededor de los mandriles 123, 124 en direcciones opuestas (por ejemplo, cuando se ven desde arriba, la cuchilla izquierda 121 puede girar una dirección en el sentido de las manecillas del reloj y la cuchilla derecha 122 en una dirección en el sentido contrario a las manecillas del reloj). Los parámetros de rotación se seleccionan para garantizar que durante su movimiento rotacional de traslación con relación a la planta 31, la planta, particularmente su punto central, típicamente donde se encuentra la raíz, se coloque dentro del espacio de la muesca 121N entre los brazos 121R de las cuchillas, como se muestra en la Figura 4B. Las cuchillas continúan girando hasta que regresan a la configuración de eliminación de malezas, como se ve en la Figura 4C, donde se detienen y continúan hasta encontrar la planta 31 subsecuente. En consecuencia, el módulo de desmalezado 12 elimina eficazmente las malezas del área delimitada 32 mostrada en la Figura 5, dejando solo una sección mínima 33 que rodea cada planta 31.

[0044] Para optimizar la velocidad de movimiento del dispositivo a lo largo de las hileras de cultivo 3, el inicio del movimiento de las cuchillas 121, 122 puede ocurrir a una distancia considerable de la planta 31. Esto asegura que antes de la rotación real en la que los brazos 121R de las cuchillas 121, 122 rodean la planta 31, las cuchillas 121, 122 realicen al menos una transición entre la configuración de eliminación de malezas y la configuración de derivación de plantas (es decir, para cuchillas de dos brazos - media vuelta completa, para cuchillas de tres brazos - un tercio de una vuelta completa, para cuchillas de cuatro brazos - un cuarto de una vuelta, etc.). Esta fase de rotación inicial, que implica que las cuchillas adquieran impulso y alcancen la velocidad de rotación deseada, puede ser más larga que las fases posteriores cuando las cuchillas han alcanzado la velocidad objetivo, debido a la resistencia inicial del suelo. Esto puede dar como resultado que la primera área de derivación de plantas esté ligeramente alargada en la dirección del movimiento del dispositivo en comparación con la forma prevista a la velocidad de rotación objetivo de las cuchillas. Sin embargo, dado que esta fase inicial ocurre antes de que las cuchillas se acerquen a la planta, para cuando lleguen a la planta, ya han logrado la velocidad de rotación objetivo, lo que permite una rotación rápida alrededor de la planta y minimiza la zona de exclusión de desmalezado cerca de la raíz de la planta.

[0046] En una modalidad alternativa, el módulo de desmalezado 12 puede estar equipado con una sola cuchilla giratoria 121, que se acopla a un mandril giratorio 123 fijado a una viga de soporte 125, y una cuchilla estacionaria 151, que se monta en un soporte fijo 152. Esta configuración, representada en las Figuras 7A-7C, se denomina en la presente descripción configuración híbrida. La cuchilla estacionaria 151 puede configurarse en forma de V con su vértice orientado en la dirección del desmalezado. La cuchilla giratoria 121 puede poseer un diámetro ligeramente mayor que las cuchillas giratorias utilizadas en la configuración de cuchillas dobles, o puede presentar recortes ampliados para facilitar el rodeo de la planta. Durante la operación, la cuchilla giratoria única 121 puede asumir una configuración de eliminación de malezas o una configuración de derivación de plantas, análoga a la disposición de cuchillas dobles. También es permisible el posicionamiento asimétrico de la unidad híbrida con respecto a la hilera de cultivo. También se prevén diseños adicionales de herramientas dentro del módulo de desmalezado, tales como las que comprenden tres o más herramientas.

[0048] El funcionamiento del dispositivo desmalezador 1 es supervisado por un controlador 110, que puede ser un módulo electrónico único o un sistema de módulos interconectados, en donde el uno o los módulos pueden tener una forma de un microcontrolador y/o una computadora con un procesador y memoria. El controlador 110 maneja la funcionalidad de módulos específicos (que pueden realizarse como módulos de hardware o software), tales como un módulo de reconocimiento de planta 111, un módulo de análisis de posición 112 y una interfaz del usuario 113, cuyos detalles se explicarán a continuación.

[0050] La identificación de la hilera de cultivo 3 y los cultivos individuales 31 se logra mediante un módulo de reconocimiento de plantas 111. El módulo de reconocimiento de plantas 111 se configura para analizar los datos de imagen capturados por una cámara 114, que se coloca en el dispositivo desmalezador antes de los módulos de desmalezado 12. A medida que avanza el dispositivo desmalezador, la cámara 114 captura imágenes a una frecuencia predeterminada, que se selecciona idealmente para garantizar que cada imagen se superponga parcialmente con la imagen anterior, o con mayor preferencia, que al menos la mitad de cada imagen coincida con una parte de la imagen anterior. Este solapamiento de imágenes ayuda a correlacionar imágenes sucesivas. El campo de visión de la cámara 114V, delineado por las líneas discontinuas en las Figuras 2B y 2C, abarca al menos una hilera de cultivo 3. Puede emplearse una cámara de gran angular 114, capaz de capturar dos o más hileras de cultivos 3. El número de cámaras 114 utilizadas en el dispositivo desmalezador debe ser suficiente para cubrir el área operativa de todos los módulos de desmalezado 12.

[0051] Preferentemente, el módulo de reconocimiento de plantas 111 es un módulo de inteligencia artificial, tal como una red neuronal adecuadamente entrenada, que es experta en discernir las regiones ocupadas por cultivos 31 dentro de los datos de imagen. El módulo de reconocimiento de plantas 111 puede especializarse para un tipo de cultivo específico, tal como papas o repollos, o puede ser un módulo versátil que puede configurarse antes de la operación para reconocer el tipo de cultivo específico a desmalezar. Por ejemplo, el módulo de reconocimiento de plantas 111 puede calibrarse para identificar el área ocupada por la planta 31 (por ejemplo, por las hojas visibles en la imagen de la cámara 114) y para determinar el centro geométrico de la planta 31 (u otro punto relevante en base a la especie de planta, tal como el punto con la mayor concentración de material vegetal). Esto permite que las cuchillas de corte 121, 122 rodeen el centro geométrico determinado, donde es probable que se encuentren la raíz de la planta u otras partes críticas de la planta, lo que los brazos 121R de las cuchillas 121, 122 deben evitar. La Figura 10 ilustra un ejemplo de la salida del módulo de reconocimiento de plantas 111 superpuesta a la imagen de la cámara dentro de su campo de visión 114V, con rectángulos 114R que indican las ubicaciones de plantas detectadas.

[0053] Para facilitar la escala precisa de los datos de imagen, un marcador 114M de dimensiones y ubicación conocidas con relación a la cámara puede colocarse dentro del campo de visión de la cámara 114V. Alternativamente, un sensor para medir la distancia desde la cámara hasta el suelo, tal como un sensor de radar o ultrasónico, puede incorporarse al dispositivo desmalezador. El posicionamiento de la hilera de cultivo 3 y las plantas 31 puede determinarse al trazar una línea a través de dos plantas reconocidas consecutivamente en la dirección del movimiento del dispositivo desmalezador, o al establecer una línea que se ajuste mejor a tres o más plantas reconocidas 31 a lo largo de la dirección del movimiento del dispositivo desmalezador. En consecuencia, el módulo de reconocimiento de plantas 111 se configura para proporcionar información sobre las ubicaciones de las plantas 31 y las líneas de las filas de plantas 3 dentro de la imagen. También se contemplan otras variaciones del módulo de reconocimiento de plantas 111, tales como un módulo de inteligencia artificial para identificar áreas ocupadas por malezas, módulos algorítmicos para el reconocimiento de áreas de plantas, módulos algorítmicos para el reconocimiento de áreas de malezas, o módulos externos del tipo "caja negra" con métodos operativos no divulgados pero resultados conocidos en términos de áreas que requieren desmalezado. Los algoritmos computacionales pueden ejecutarse por un chip informático instalado en el dispositivo desmalezador o por recursos informáticos externos, tales como los disponibles en la computación en la nube, en base a las imágenes transmitidas desde la cámara.

[0055] El módulo de análisis de posición 112 utiliza datos sobre las posiciones de las plantas 31 y las líneas de las filas de plantas 3, la ubicación conocida del marcador 114M (que puede servir como referencia para mediciones adicionales), y datos sobre la velocidad de movimiento del dispositivo desmalezador (proporcionada, por ejemplo, por una rueda de medición entre los sensores 115) para calcular el posicionamiento requerido de los módulos de desmalezado 12 y el momento de iniciar la rotación de las cuchillas 121, 122. Los sensores adicionales 115 que pueden instalarse en el dispositivo desmalezador para controlar o ajustar la operación de sus componentes incluyen sensores de posición para los módulos de desplazamiento lateral 131, 132, sensores de altura del suelo y sensores de presión de aceite.

[0057] El funcionamiento del dispositivo desmalezador es supervisado por el usuario a través de una interfaz del usuario 113, que permite la entrada de parámetros en el controlador, tales como el tipo de cultivo y su etapa de crecimiento; por ejemplo, diferenciando entre tres etapas de crecimiento. La interfaz permite la aplicación de varios filtros, que incluyen un umbral de confianza para la detección y el número de muestras a considerar. Adicionalmente, el usuario puede ingresar el número de hileras de cultivo y la separación anticipada entre plantas. La interfaz está diseñada para facilitar el control manual e incluye menús avanzados para usuarios con más experiencia o para técnicos de servicio.

[0059] Preferentemente, los módulos de desmalezado 12 se montan en una viga 13 que se equipa con un sistema de desplazamiento lateral que incorpora actuadores dedicados 131, 132 para cada módulo de desmalezado 12. Los actuadores se disponen preferentemente en pares, con conexiones de control y de potencia (hidráulicas) suministradas a los actuadores. Cada actuador 131, 132 está configurado para ajustar la posición del módulo de desmalezado 12 que admite de manera que el módulo se alinee con la hilera de cultivo 3 como se identifica mediante el módulo de reconocimiento de plantas 111. Por ejemplo, cada actuador 131, 132 puede permitir el ajuste lateral del módulo de desmalezado respectivo en /- 100 mm desde la posición central a lo largo de la viga 13. Esta característica permite que los módulos de desmalezado 12 sigan con precisión la hilera de cultivo 3 sin necesidad de ajustes en el rumbo del tractor, siempre que la desviación de la posición de la hilera permanezca dentro del intervalo operativo de los actuadores 131, 132. En función de los requisitos y el rendimiento deseado del dispositivo, pueden montarse múltiples módulos de desmalezado en una sola viga. El dispositivo desmalezador también puede incluir módulos de desplazamiento lateral dedicados para cada cabecera que acomodan un número específico de hileras.

[0061] El dispositivo desmalezador está diseñado para permitir el ajuste de la altura para adaptar la profundidad de desmalezado a las condiciones del cultivo.

[0063] Además, el dispositivo desmalezador puede incorporar un mecanismo de extensión automático para las herramientas de desmalezado al encontrar un obstáculo, como se representa en la Figura 8. Esta característica es particularmente ventajosa para los diseños con dos cuchillas giratorias. Por ejemplo, si un objeto extraño tal como un tallo o piedra se aloja entre un par de herramientas, las herramientas giran lateralmente para permitir que el objeto pase sin interrumpir la operación, y después regresan a su posición estándar después de un corto período, facilitado por un sistema de resortes, juntas y enlaces. En esta configuración, los mandriles giratorios123, 124 a los que se fijan las cuchillas 121, 122 se conectan a la viga de soporte 125 a través de brazos pivotantes 141, 142. Los brazos 141, 142 están interconectados, preferentemente mediante engranajes 143, 144, de manera que el giro de un brazo 141, 142 induce un movimiento correspondiente en el otro brazo 142, 141. En los extremos de los brazos donde se montan los mandriles 123, 124, hay barras 145, 146 que se conectan a un elemento central 147 que se desliza sobre una guía 148, que se presiona mediante un resorte 149. El mecanismo opera de manera que si una de las herramientas 121, 122 encuentra un obstáculo, se desvía del eje de movimiento del dispositivo desmalezador hasta que se rodea el obstáculo, lo que provoca simultáneamente que la otra herramienta se desvíe y comprima el resorte 149 (a la posición mostrada en la Figura 8). Una vez que se ha eludido el obstáculo, suponiendo que esté dentro del intervalo de desviación de la herramienta, el resorte 149 se expande y devuelve las herramientas 121, 122 a su posición inicial donde están en estrecha proximidad (como en la Figura 2A, por ejemplo). La tensión inicial del resorte 149 puede ajustarse mediante el uso de un botón 140.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo desmalezador (1) para usar con un tractor agrícola para guiarse a lo largo de hileras de cultivos, el dispositivo desmalezador (1) que comprende:

- un cuerpo principal (11) configurado para acoplarse al tractor;

- al menos un módulo de desmalezado (12) con herramientas de desmalezado, conectado al cuerpo principal (11) y controlado por medio de un controlador (110) basado en datos de imagen de una cámara (114); caracterizado porque

- el módulo de desmalezado (12) comprende dos herramientas, de las cuales la primera es una cuchilla (121) montada en un mandril giratorio (123) y que tiene brazos (121R) con muescas (121N) entre ellas;

- en donde el controlador (110) se configura para ajustar la configuración de la cuchilla (121) entre una configuración de eliminación de malezas y una configuración de derivación de plantas; y

- en donde en la configuración de derivación de la planta una distancia (DB) entre el brazo (121R) de la cuchilla (121) que está más cerca de una segunda herramienta (122, 151) y dicha segunda herramienta (122, 151) es mayor que una distancia correspondiente (DR) en la configuración de eliminación de malezas.

2. El dispositivo desmalezador de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda herramienta del módulo de desmalezado (12) es una cuchilla (122) montada en un segundo mandril giratorio (124).

3. El dispositivo desmalezador de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda herramienta del módulo de desmalezado (12) es una cuchilla pasiva (151) montada en un soporte estacionario (152).

4. El dispositivo desmalezador de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la cuchilla (121, 122) que se monta en el mandril giratorio (123, 124) es un disco plano con al menos dos brazos (121R), cuyos extremos se ubican en la circunferencia de un círculo que define el diámetro exterior del disco, y en donde están presentes muescas arqueadas (121N) entre los brazos (121R).

5. El dispositivo desmalezador de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el controlador (110) comprende un módulo de reconocimiento de plantas (111) implementado como un módulo de inteligencia artificial configurado para reconocer áreas ocupadas por cultivos (31) en los datos de imagen de la cámara (114).

6. El dispositivo desmalezador de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende además un marcador (114M) posicionado dentro del campo de visión de la cámara (114) a una distancia conocida de la cámara (114) para el escalado de datos de imagen.

7. El dispositivo desmalezador de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde al menos un módulo de desmalezado (12) se monta en una viga (13) equipado con un módulo de desplazamiento lateral que comprende un accionador (131) configurado para ajustar la posición lateral del módulo de desmalezado (12) con relación a la dirección de desmalezado.

8. El dispositivo desmalezador de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde las herramientas (121, 122, 151) se montan en brazos pivotantes (141, 142) interconectados y asociados con un resorte (149) configurado para girar los brazos entre sí cuando una herramienta unida a uno de los brazos (141, 142) encuentra un obstáculo.

9. Un método para eliminar malezas mediante el uso del dispositivo desmalezador de acuerdo con la reivindicación 1, el método que comprende:

- posicionar los módulos de desmalezado (12) de manera que las herramientas (121, 122, 151) se inserten en el suelo simétricamente con relación a una línea de avance de una hilera de cultivo (3), con una herramienta a cada lado de la línea;

- detectar que las herramientas (121, 122, 151) se acercan a la planta (31);

- iniciar una rotación de al menos una de las herramientas (121, 122) alrededor de su eje de manera que durante un movimiento rotacional de traslación de la herramienta (121, 122) con relación a la planta (31), la planta (31) se ubica en la muesca (121N) entre los brazos (121R) de la herramienta (121, 122) en una configuración de derivación de plantas y a continuación, mover las herramientas (121, 122) a la configuración de eliminación de malezas.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende además realizar al menos una transición de al menos una herramienta (121, 122) de la configuración de eliminación de malezas a la configuración de derivación de plantas antes de que las herramientas (121, 122, 151) se acerquen a la planta (31).