FI121726B - Menetelmä harvesterin kaatopään valvomiseksi - Google Patents
Menetelmä harvesterin kaatopään valvomiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI121726B FI121726B FI20095702A FI20095702A FI121726B FI 121726 B FI121726 B FI 121726B FI 20095702 A FI20095702 A FI 20095702A FI 20095702 A FI20095702 A FI 20095702A FI 121726 B FI121726 B FI 121726B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- head
- harvester
- controlling
- felling
- line
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G23/00—Forestry
- A01G23/02—Transplanting, uprooting, felling or delimbing trees
- A01G23/08—Felling trees
- A01G23/083—Feller-delimbers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G23/00—Forestry
- A01G23/02—Transplanting, uprooting, felling or delimbing trees
- A01G23/08—Felling trees
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
MENETELMÄ HARVESTERIN KAATOPÄÄN VALVOMISEKSI
Keksinnön kohteena on menetelmä harvesterin kaatopään valvomiseksi.
Nuoren metsän ja taimikon koneellinen hoito on viime vuosina ollut vilkkaan tutkimuksen kohteena. Raivaustyö on suurelta osin tehty miestyönä raivaus- ja moot-5 torisahoilla, mutta työ on raskasta ja tuottavuus kustannustasoon nähden verraten alhainen. Koneellinen raivaus ja perkaus on osoittautunut tehokkaaksi erityisesti varttuneiden taimikoiden ja nuorten ainespuumetsiköiden hoidossa. Koneiden ja erityisesti kaato- ja raivaustyölaitteiden liikutteluun ja käyttöön tiheässä kasva-tusmetsässä liittyy kuitenkin suuri riski vaurioittaa kasvamaan jätettäviä puita. Eri-10 tyisesti koneellisessa energiapuuharvennuksessa, jossa metsään jätettävien puiden tiheys on niiden nuoresta iästä johtuen suuri, on vuoden 2008 laatuinventoinnin mukaan ollut huomautettavaa jopa 34 % kohteista. Tavallisimmat huomautuksen syyt ovat liian runsaat puustovauriot ja kasvatettavaksi jätetyn puuston suosituksia alhaisempi tiheys. Esim. energiarangan koneellisessa korjuussa, jossa jätettävän 15 puuston tiheys oli noin 1400 runkoa hehtaarilla, voi tulla korjuuvaurioita noin 9%:iin kasvatettavista puista. Näistä vaurioista on noin 65 % aiheutunut puomista tai kaatopäästä ja näistä noin 30 % on aiheutunut kaatopäässä puitavan/karsittavan rungon iskeytymisestä kasvatettavan puun kylkeen rungon työntyessä ulos kaato-päästä oksia karsittaessa. Tämän puuvauriotyypin oletetaan olevan sitä merkittä-20 vämpi, mitä nuoremmassa ja tiheämmässä metsässä tehdään koneellista puunkorjuuta.
Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä harvesterin kaatopään valvomiseksi, jolla poistetaan edellä mainittuja ongelmia. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä, jolla puustovaurioita voidaan vähentää puuston ^ 25 koneellisessa raivauksessa ja perkauksessa. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on ^ tuoda esiin menetelmä, jolla helpotetaan koneenkuljettajaa havaitsemaan mahdolli- i o set puunkorjuun esteenä olevat säästöpuut.
i 00
Keksinnön tarkoitus saavutetaan menetelmällä harvesterin kaatopään valvomiseksi si, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.
(M
30 Keksinnön mukaisessa menetelmässä harvesteriin ja/tai harvesterin kaatopäähän o sijoitetulla yhdellä tai useammalla havainnointilaitteella havainnoidaan kaatopään o w liikesuuntaa ja tarkkaillaan korjuulinjaa. Tällöin korjuu- tai raivauslinjalla ja sen läheisyydessä havaitut esteet voidaan ottaa huomioon automaattisesti kaatopään 2 liikkeissä ja/tai havaituista esteistä voidaan ilmoittaa koneenkäyttäjälle, joka ottaa ne huomioon toiminnassaan.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä harvesterin kaatopäähän sijoitetuilla havain-nointilaitteilla voidaan karsinnan/raivauksen/korjuun alkaessa ja sen aikana tark-5 käillä helposti ja luotettavasti aiottua karsitun/raivatun/korjatun rungon pudotus-paikka- ja tilaa, eikä kaatopään runko työntyessään ulos kaatopäästä osu jäljelle jääviin kasvatettaviin puihin. Erityisesti keksinnön mukainen menetelmä kaatopään toiminnan valvomiseksi helpottaa koneenkuljettajaa ja auttaa häntä havaitsemaan mahdolliset puunkarsinnan/-raivauksen/-korjuun esteenä olevat säästöpuut. 10 Valvontalaite ei oleellisesti hidasta puunkorjuutyötä, ja mahdollistaa puustovaurioiden vähentämisen erityisesti tiheissä nuorissa kunnostusmetsissä.
Keksinnön edullisessa sovelluksessa menetelmässä havainnoidaan kaatopään liikesuuntaa stereoskooppisesti kahdella kameralla. Digitaalikamerat tarjoavat suhteellisen edullisen ja teknisesti luotettavan vaihtoehdon kohteen tarkkailuun.
15 Keksinnön toisessa edullisessa sovelluksessa menetelmässä käytetään 3D-mittausta laser-viivan avulla.
Keksinnön kolmannessa edullisessa sovelluksessa menetelmässä käytetään ultraäänitekniikkaa. Ultraäänitekniikan anturit ovat yksinkertaisia ja kestäviä ja kustannuksiltaan edullisia.
20 Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvissa la ja Ib on esitetty keksinnön mukainen menetelmä harvesterin kaatopään valvomiseksi ja sen toimintaperiaate, o
(M
2- kuvassa 2 on esitetty periaatteellinen kuva menetelmän sovelluksesta, jossa käyte- oJj 25 tään stereoskooppista kuvausta kahdella kameralla,
C\J
| kuvissa 3a ja 3b on periaatteellinen kuva menetelmän sovelluksesta, jossa käyte- ^ tään 3D mittausta laser-viivan avulla, ja o g kuvissa 4a ja 4b on esitetty ultraäänianturin mittausalueita eri kokoisilla putkimai- £3 silla kohteilla.
3
Kuvissa on esitetty harvesterin kaatopää 1 ja siinä oleva runkopuu 5. Lisäksi kuvissa on esitetty kaaviomaisesti havainnointilaitteet 2, 3 kaatopään liikesuunnan havainnoimiseksi ja seuraamiseksi.
Keksinnön mukaisen menetelmän harvesterin kaatopään valvomiseksi toimintape-5 riaate on esitetty kuvissa la ja Ib. Kaatopäähän 1 kiinnitetty kamera-, ultraääni- tai muu vastaava havainnointilaite tai -laitteet (ei esitetty kuvissa la ja Ib) tarkistaa tai tarkistavat kaatopäästä tulevan, karsitun runkopuun 5 korjuulinjan alueen, joka on merkitty katkoviivoin kuviin la ja Ib, ja ilmoittaa koneenkäyttäjälle tai automaattiselle karsintasyöttölaitteelle mahdollisista korjuulinjalla esiintyvistä esteistä. Ku-10 van la mukaisessa tapauksessa syöttö eli kaatopään liikuttaminen on sallittua, koska koijuulinjalla ei ole esteitä. Kuvan Ib mukaisessa tapauksessa syöttö on estetty, koska korjuulinjalla on este 4. Laitteistoon kuuluu kaatopäähän tai työkoneeseen sijoitettu tietoyksikkö (ei esitetty kuvissa), johon havainnointilaitteelta (-laitteilta) tieto siirretään langattomasti tai langallisesti. Tietoyksikössä on tarvittava muis-15 tiyksikkö ja siellä havainnointilaitteista saatava tieto voidaan käsitellä sopivalla tavalla. Tietoyksiköstä käsitelty tieto siirretään kaatopään ohjausyksikköön ja/tai ko-neenkuljettajan läheisyydessä olevalle laitteelle, kuten esim. näyttölaitteelle. Näyttölaite ohjelmoidaan näyttämään kuljettajalle havaittujen esteiden etäisyyksiä ja ilmaisemaan jollakin tavalla, kuten esim. vihreällä valolla, esteistä vapaan alueen, 20 johon kaatopäätä voidaan siirtää tai puuta karsia.
Kuvissa 2-4b on esitetty kolmea erilaista tekniikkaa, joilla menetelmää voidaan toteuttaa.
Kuvassa 2 on esitetty 3D-kuvaus, joka perustuu syvyysterävyyden muutokseen tai stereoskooppiseen kuvaukseen kahdella kameralla 2, 3. Kamerat on sijoitettu kaa-25 topään rakenteisiin kulmaan toisiinsa nähden ja ne tarkkailevat jatkuvasti kaato-<m pään edessä olevaa aluetta. Tietoyksikössä tapahtuva tietotekninen kuvankäsittely i o mahdollistaa puiden runkohahmojen tunnistamisen ja vapaan tilan arvioinnin. On oo huomattava, että metsäolosuhteissa risut ja muutoinkin hämärät olosuhteet asetta- x vat teknisiä vaatimuksia kameralle ja valaistukselle.
CL
g 30 Kuvissa 3a ja 3b on esitetty 3D-mittaus laser-viivan avulla. Kuvan 3a mukaisesti [o viivaoptiikalla varustettu laser-valolähde 3 on asetettu kulmaan kameraan 2 näh- § den, jolloin eri etäisyyksiltä heijastuva viivakuva (kuva 3b) näkyy kamerassa eri
CM
korkeuksilla. Molemmat laitteet on sijoitettu eri kohtiin kaatopään rakenteisiin. Tästä voidaan tunnistaa kohderunkojen sijainti puintilinjalla. Järjestelmässä käyte-35 tään tekniikkaa, jolla saadaan riittävän voimakas laser-valo fokusoitua 3-5 metrin 4 etäisyydelle kaatopäästä ja toisaalta mahdollisuus säätää kameran valotustekniikkaa. Edelleen käytössä on kuvankäsittely teknologia, jolla puista syntyvät viiva-hahmot tunnistetaan.
Seuraavassa sovelluksessa laitteistoon kuuluu ultraäänianturi, jolla lähetetään ult-5 raäänipulssi ja vastaanotetaan kaiku. Esitutkimuksessa on testattu 120 kHz:n ääni-taajuista anturia, jolla äänikeila oli rajattu verraten kapeaksi. Testianturi havaitsi 25-130 mm:n läpimittaisen rungon 0,6-1,5 m:n levyisellä sektorilla 5 m:n päähän anturista. Kuvassa 4a on esitetty ultraäänianturin mittaustulos kohteesta, jonka halkaisija on 130 mm. Kuvassa 4b on esitetty ultraäänianturin mittaustulos kohteesta, 10 jonka halkaisija on 25 mm. Anturi pystyy antamaan tiedon kohteen etäisyydestä, jolloin koneenkäyttäjä voi arvioida onko havaittu kohdekaiku merkityksellinen vai ei. Tämä on erityisen tärkeää metsäisissä olosuhteissa, jolloin merkityksettömiä kaikuja saattaa syntyä esimerkiksi lumisista oksista. Ultraäänitekniikkaan voi liittyä vääriä positiivisia kaikuhavaintoja, mutta sopivasti järjestetty etäisyysnäyttö 15 auttaa kuljettajaa nopeasti arvioimaan kaikuhavainnon merkityksen. Anturin antama informaatio on yksinkertaista, mutta tähän käyttötarkoitukseen riittävää. Näyttölaite ohjelmoidaan näyttämään kuljettajalle havaittujen kaikujen etäisyyksiä ja ilmaisemaan esimerkiksi kaatopäähän kiinnitetyllä vihreällä valolla vapaa puinti-alue.
20 Myös muita tunnettuja tekniikoita voidaan käyttää havainnointilaitteissa. Keksintöä ei rajata esitettyihin edullisiin sovelluksiin, vaan se voi vaihdella patenttivaatimusten muodostaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.
δ
(M
O
CO
(M
X
cc
CL
(M
O
I'-·
LO
O) o o
CM
Claims (5)
1. Menetelmä harvesterin kaatopään valvomiseksi, tunnettu siitä, että harvesteriin ja/tai harvesterin kaatopäähän (1) sijoitetulla yhdellä tai useammalla havainnointi-laitteella (2, 3) havainnoidaan kaatopään liikesuuntaa ja tarkkaillaan korjuulinjaa, 5 ja että korjuulinjalla ja sen läheisyydessä havaittu este (4) otetaan huomioon automaattisesti kaatopään liikkeissä ja/tai havaituista esteistä ilmoitetaan koneenkäyttäjälle.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä harvesterin kaatopään valvomiseksi, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään 3D-kuvausta syvyysterävyyden 10 muutokseen perustuen.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä harvesterin kaatopään valvomiseksi, tunnettu siitä, että menetelmässä havainnoidaan kaatopään liikesuuntaa stereoskooppisesti kahdella kameralla (2, 3).
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä harvesterin kaatopään 15 valvomiseksi, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään laservalolähdettä (3) ja kameravastaanotinta (2) ja 3D-mittausta laser-viivan avulla.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä harvesterin kaatopään valvomiseksi, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään ultraäänitekniikkaa. δ CM o oo CM X cc CL CM O 1^ LO 05 O O CM
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20095702A FI121726B (fi) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | Menetelmä harvesterin kaatopään valvomiseksi |
| PCT/FI2010/050464 WO2010146230A1 (en) | 2009-06-18 | 2010-06-07 | Method for monitoring a harvester felling head |
| EP10789059A EP2442634A4 (en) | 2009-06-18 | 2010-06-07 | METHOD FOR MONITORING THE FILLING HEAD OF AN ERNING MACHINE |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20095702 | 2009-06-18 | ||
| FI20095702A FI121726B (fi) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | Menetelmä harvesterin kaatopään valvomiseksi |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20095702A0 FI20095702A0 (fi) | 2009-06-18 |
| FI20095702A FI20095702A (fi) | 2010-12-19 |
| FI121726B true FI121726B (fi) | 2011-03-31 |
Family
ID=40825405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20095702A FI121726B (fi) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | Menetelmä harvesterin kaatopään valvomiseksi |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2442634A4 (fi) |
| FI (1) | FI121726B (fi) |
| WO (1) | WO2010146230A1 (fi) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020043946A1 (en) * | 2018-08-29 | 2020-03-05 | Ponsse Oyj | Control arrangement and method for controlling a forestry machine |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9554524B2 (en) | 2012-06-06 | 2017-01-31 | Waratah Nz Limited | Delimb knife with integrated side blades |
| AU2013203666B2 (en) * | 2012-10-10 | 2015-05-28 | Waratah Nz Limited | Method, apparatus, and system for controlling a timber-working device |
| EP3424305B1 (de) * | 2017-07-04 | 2021-05-26 | Andreas Stihl AG & Co. KG | Verfahren zum assistieren beim fällen eines baums und system zum assistieren beim fällen eines baums |
| CN113303194B (zh) * | 2021-06-21 | 2022-07-01 | 中国消防救援学院 | 一种适应于森林和草原火灾应急通道开辟的智能伐木装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02245121A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-28 | Iseki & Co Ltd | 高所摘枝装置 |
| CA2496916C (en) * | 2002-08-27 | 2012-02-14 | Mads Jeppe Tarp-Johansen | A method and a system for automatic measurement and tracking of logs, industrial wood and boards |
| US7320349B2 (en) * | 2003-12-18 | 2008-01-22 | Caterpillar Inc. | Tree harvester |
| FI119962B (fi) * | 2006-08-31 | 2009-05-29 | Ponsse Oyj | Menetelmä ja sovitelma puukappaleen mittaamiseksi puunkäsittelykoneessa |
-
2009
- 2009-06-18 FI FI20095702A patent/FI121726B/fi not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-06-07 WO PCT/FI2010/050464 patent/WO2010146230A1/en active Application Filing
- 2010-06-07 EP EP10789059A patent/EP2442634A4/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020043946A1 (en) * | 2018-08-29 | 2020-03-05 | Ponsse Oyj | Control arrangement and method for controlling a forestry machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010146230A1 (en) | 2010-12-23 |
| EP2442634A1 (en) | 2012-04-25 |
| FI20095702A0 (fi) | 2009-06-18 |
| FI20095702A (fi) | 2010-12-19 |
| EP2442634A4 (en) | 2012-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI121726B (fi) | Menetelmä harvesterin kaatopään valvomiseksi | |
| US8794181B2 (en) | System and method for three dimensional teat modeling for use with a milking system | |
| US9565848B2 (en) | Unwanted plant removal system | |
| JP3919825B2 (ja) | 動物の部位の位置を認識して決定するための装置と方法 | |
| JP5161221B2 (ja) | 家畜の自動搾乳装置 | |
| CA2679763C (en) | Unmanned vehicle for displacing manure | |
| US10172289B2 (en) | System and method for the automatic adjustment of the height of an agricultural implement using 3D reconstruction | |
| JP2010207118A (ja) | 果実収穫用エンドエフェクタ | |
| CA2626286A1 (en) | Arrangement and method for visual detection in a milking system | |
| ATE95663T1 (de) | An ein landwirtschaftliches fahrzeug od.dgl. anbaubare vorrichtung zur bodenbearbeitung. | |
| US20100215222A1 (en) | Method And System For Removing Undesired Plant Parts | |
| JP2019152924A (ja) | 自己位置同定システム、車両、及び処理装置 | |
| KR102197321B1 (ko) | 농작물 생육상태 모니터링 장치 | |
| US20180077851A1 (en) | Obstacle detection warning system | |
| KR20150105661A (ko) | 농업용 로봇시스템 | |
| CA2337460A1 (en) | A vehicle for determining the climate | |
| AU2001226637B2 (en) | Tracking furrow with laser | |
| Doruchowski et al. | Target detection as a tool of selective spray application on trees and weeds in orchards | |
| US8944004B2 (en) | Detection arrangement and method | |
| AU2021103359A4 (en) | Real time farmer assistive flower harvesting agricultural robot | |
| EP3897125B1 (de) | Verfahren zum abgeben einer spritzflüssigkeit | |
| JP3604449B2 (ja) | 走行走査しながら除草剤を選択的に散布するための装置 | |
| US11212953B2 (en) | Vehicle attachment carrier loading guidance | |
| AU2001226637A1 (en) | Tracking furrow with laser | |
| CA3185667A1 (en) | Method for cultivating row crops |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 121726 Country of ref document: FI |
|
| MM | Patent lapsed | ||
| P71A | Reinstatment acc. sect. 71a patents act | ||
| MM | Patent lapsed |