JP2021510305A - 農業のための方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
図3は、本発明によるマッピングユニット1300の概略図を示している。
図5は、作物の位置をマッピングする方法2200を示すフロー図を示している。この方法2200はまた、対象領域内の作物に対して作業する方法2000の第2のステップ2400でもある。
図6は、本発明による作業ユニット1200の概略図を示している。同様の参照符号は、マッピングユニット1300上にも存在するコンポーネントを示すために使用されている。
作業ユニット1200のためのルートが生成される方法2000の第3のステップ2600において、対象領域20内の作物14のマップは、作物間での作業ユニット1300の効率的なルート(すなわち時間効率的なルート)(または複数の作業ユニット1300のための複数の効率的なルート)を生成するために、(中央プロセッサ及び/またはクラウドサーバによって実行される)ルート発見アルゴリズムへの入力として使用される。ルートは、3次元でのルートであり、作物の間での3次元でのルートに関連する(すなわち、生育環境の床面に沿ってのみ動くことができる作業ユニットそれ自体の動きと、高さと位置において変化することができるオペレータ1218の動きとの両方を必要とするルートに関連する)。ルートは、作物が作業を受けるべき順番(この場合、作業ユニットは、必要とされる正確な動きを計算する)を含んでもよく、及び/または必要とされる正確な動きの詳細を含んでもよい。
図8は、収穫のために作業ユニット1300を動作させる方法2800を示すフロー図を示している。この方法は、対象領域で作物14を収穫する方法2000の第4のステップ2800である。
図9は、本発明による運搬ユニット1400の概略図を示している。マッピングユニット1300及び/または作業ユニット1200上にも存在するコンポーネントを示すために、同様の参照符号が使用されている。
図12は、本発明によるメンテナンスユニット1500の概略図を示している。メンテナンスユニットは、他のユニット(すなわち、マッピングユニット1200、作業ユニット1300、運搬ユニット1400、及び他のメンテナンスユニット1500)を動作状態に保つために使用され、それによって、それらが使用可能でない時間の量を最小限に抑え、それによって、収穫プロセスの速度及び/または信頼性を改善する。
図14は、本発明によるドック1100の概略図を示している。上述のようにドック1100は、生育環境内またはその近くの固定位置に配置され(例えば、ドックは生育環境の壁または床に固定されてもよい)、他のユニットのための制御ノードとして機能する。またドックは、システム1000の様々なユニットを格納するか、または他の方法で係合することが可能であってもよい。ドックは、スケジュール及びルートを生成し、それによって他のすべてのユニットを制御するように構成された中央プロセッサ1112を備える。ドックは、無線ネットワークを介して他のユニットと通信するためのアンテナ1114と、ユニットを物理的に受け入れる(壁として形成されてもよい)ドッキング部1120と、バッテリー1108とをさらに備える。ドッキング部は、ユニットを受け入れるための形状形成部分(任意選択的に、形状形成部分は各ユニットの形状に合致する)を備え、ユニットがドック内に向けて直接、乗り入れることができるようになっている。
言及したように、温室10(または他の生育環境)自体は、ユニットが運行(ナビゲート)することを可能にするのを助けるための修正点を含む。特に(各ユニットのカメラを介して検出可能である)運行支援物が、温室全体にわたって、例えば、隙間列18の縁部及び/または内部に配置される。このような運行支援物は、ユニットが自身の位置を突き止めることができるように、近くの列16を識別することができる。運行支援物はまた、ユニットがドックに運行するのを支援するために、ドック1100の上または周囲に存在してもよい。
図16は、システム1000の構成要素間の接続を示す階層依存図を示している。
上述した実施形態はシステムについての1つの可能な実装を表わすに過ぎず、多くの代替の実装もまた可能であることも理解されるであろう。
任意選択的に、マッピングユニット1300から受け取った視覚データを使用して、作業ユニット1200からの視覚データを使用する判定の代わりに、またはこの判定の予備段階として、作物に対して作業を行うべきかどうかを判定する。
作物14に対して作業を行うべきかどうかの判断は、作物14からの放出物を検出するための化学センサなど、作業ユニット1300上に設けられた種々の任意選択的なセンサからの入力に(少なくとも部分的に)基づいてもよい。検知は受動的であっても能動的であってもよく、例えば、レーザを使用して作物の一部を焼き、化学応答を誘発させてもよい。データは、作物に対して作業を行うべきかどうかを決定するために、(本質的にマルチモーダルであってもよい)訓練された分類器と比較されてもよい。適切なセンサの他の例には、赤外線センサ(または他の電磁光センサ)及び水分センサが含まれる。オペレータ1218はまた、作物に対して作業を行うべきかどうかについて決定することの一部として使用されてもよい。一例では、エンドエフェクタは、作物を把持し、穏やかに圧搾するために使用され、ここでエンドエフェクタは圧力センサを備え、これらは、作物の硬さの指標を取得するために使用されてもよい。また、オペレータは、作物からある距離だけ作物を向きを変えるために必要な力を測定するために使用され、それによって、重量の大まかな指標を与えることができる。センサから受信された信号は、ここに記載された訓練された分類器への入力として使用され、それによって、作物の収穫に適している度合いについての指標を得る。分類器はまた、処理に影響を及ぼすためにさらなる外部入力を受け取ることができ、例えば、気象条件が悪化する可能性がある場合、分類器は、作物をより早期に摘み取ることを可能にするか、またはそうでない場合よりも厳しくない要件に基づいて摘み取ることを可能にするように構成されてもよい。
一代替例において、移送機構1418は、ロボットアームではなく、代わりに、作業ユニット1200の貯蔵スペース1220に一体化された対応する機構と協働するように構成される機構の形態をとってもよい。例えば、搬送ユニット及び作業ユニットは、作物を移送ユニットに移送するために傾斜部分と併せて使用される、協働するスライドドアを備えてもよい。あるいは、例えば、運搬ユニット/作業ユニット上のコンベヤベルトを使用して、作業ユニットの貯蔵スペースに位置する容器を運搬ユニット上に移送してもよい。さらなる代替例では、作業ユニットは、単に貯蔵スペースに角度をつけて、作物を運搬ユニット上にあけたり落としたりするように構成されてもよい。さらなる代替の移送機構は、吸引機構、配管、ダクト、スコップ、シュート、コンベヤベルト、強制空気機構、または熱リフト機構を含んでいる。
任意選択的にメンテナンスユニット1500は、それが実行できない修理を識別し、さらなる支援を要求することが可能であってもよい。この点に関してメンテナンスユニット1500は、任意のユニットによって生成されたエラーコード(例えば、ユニットの表示画面上に見えるエラーコード)を識別し、そのコードに基づいて、行うべき一連のアクションを推奨することができる。
ドック1100は、概して、ユニットを受容するための部分を有する「壁(wall)」として説明されているが、代わりに、様々な他の物理的形態を有してもよい。例えば、ドックは、空間を節約することを支援できる、ユニットを受け入れ、格納するためのカルーセル(円形ラック)構成を含むことができる。あるいはドックは、ユニットを動かすためのコンベヤベルトまたは他の機構を含むことができ、ここでユニットは、ドックへの単一の点または入口で受け入れられ、次いで、ドック内またはドック上の適切な位置に動かされる。
本発明のシステム及び方法が、概して温室である生育環境に関連して説明されてきたが、システム及び方法は、様々な建物、部屋、(例えば、屋内農場の一部を形成する)構造物、または露地(open field)などの他の生育環境にも適用され得ることが理解されるであろう。自律ユニットは、生育環境に依存して適応されてもよい。例えば、ユニットが露地で動作させられる場合には、より大きな車輪が使用されてもよい。
Claims (162)
- 対象領域内の作物に対する作業の方法であって、
1つ以上のセンサを使用して対象領域内の作物に関連するデータを獲得することと、
獲得されたセンサデータを使用して前記対象領域内の前記作物の位置をマッピングすることと、
前記マッピングされた位置に基づいて、前記対象領域内の前記作物のうちの少なくともいくつかの間の1つ以上のルートを生成することと、
前記1つ以上のルートに沿って1つ以上の作業ユニットの経路設定を行い、それによって前記作物のうちの少なくとも1つに対して作業することと、
を有する、方法。 - 前記対象領域内の作物に関連するデータを獲得することは、前記対象領域を通るかまたはその周りで1つ以上のマッピングユニットの経路設定を行うことを含み、前記1つ以上のマッピングユニットは、前記1つ以上のセンサを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記1つ以上のマッピングユニットから位置表示を受信することをさらに含み、前記対象領域内の前記作物の位置をマッピングすることは、前記1つ以上のマッピングユニットに関連して作物の位置を特定することを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記対象領域内の前記作物の位置をマッピングすることは、前記1つ以上のマッピングユニットの特定の時点における位置に関連して前記作物の位置を特定することを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記対象領域を通るかまたはその周りで前記1つ以上のマッピングユニットの経路設定をいつ行うかを決定することをさらに含む、請求項2乃至4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記決定することは、スケジュール、作物のマッピングされた位置及び/または生成されたルートについての検出された問題点、及び、前記生育環境に関連した観察されたかまたは予想される事象、のうちの1つ以上に依存する、請求項5に記載の方法。
- 前記対象領域内の前記作物の位置をマッピングすることは、獲得されたデータに対する所定の品質要件に基づいて、前記1つ以上のマッピングユニットの移動速度を選択することを含む、請求項2乃至6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対象領域を通るかまたはその周りで前記1つ以上のマッピングユニットの経路設定を行うことは、前記1つ以上のマッピングユニットの前記1つ以上のセンサを使用して、前記対象領域を通るかその周りでナビゲートすることを含み、任意選択的に前記対象領域の所定のマップに基づいてナビゲートすることを含む、請求項2乃至7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対象領域を通るかまたはその周りで前記1つ以上のマッピングユニットの経路設定を行うことは、前記1つ以上のマッピングユニットの前記1つ以上のセンサを使用して、前記対象領域を通るかまたはその周りの所定の経路をたどることを含む、請求項2乃至8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上のマッピングユニットは、前記1つ以上の作業ユニットである、請求項2乃至9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上のマッピングユニットは、前記1つ以上の作業ユニットとは異なる、請求項2乃至9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上のマッピングユニットは、前記1つ以上の作業ユニットとして使用するように構成可能であり、逆もまた同様である、請求項2乃至11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対象領域内の前記作物の位置をマッピングすることは、前記対象領域の既知の計画に関連して前記作物の位置を特定することをさらに含む、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対象領域の前記計画を受領することをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 前記対象領域内の前記作物の位置をマッピングすることは、獲得されたデータ内の作物を識別することを含む、請求項1乃至14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対象領域内の前記作物の位置をマッピングすることは、訓練されたモデルを使用して前記獲得されたデータ内の作物を識別することを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記訓練されたモデルのためのフィードバックとして、前記対象領域内の前記作物の以前にマッピングされた位置を使用することをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記作物の位置をマッピングすることは、位置を特定された前記作物のマップを生成することを含む、請求項1乃至17のいずれか1項に記載の方法。
- 前記作物の位置をマッピングすることは、位置を特定された前記作物の三次元マップを生成することと、任意選択的に前記三次元マップを点群として格納することとを含む、請求項18に記載の方法。
- 前記1つ以上の作業ユニットを使用して、前記対象領域の少なくとも一部において前記作物に対して作業することの実際的な困難性に関連する対応策を取得することと、前記生成されたマップに前記対応策を組み込むことと、を有する、請求項18または19に記載の方法。
- 以前に生成されたマップ及び期待生育率に基づいて、前記対象領域内の前記作物のマッピングされた位置を更新することをさらに含む、請求項18乃至20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記更新することは、さらに、前記生育環境において測定された条件に基づいている、請求項21に記載の方法。
- 以前に生成されたマップを前記生成されたマップに組み込むことをさらに含む、請求項18乃至22のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対象領域内の前記作物の位置をマッピングすることは、過去のマッピングされた位置を用いて、前記マッピングユニットによって獲得されたデータにおいて作物を識別することを支援することを含む、請求項1乃至23のいずれか1項に記載の方法。
- 獲得されたデータを使用して、前記作物を分類することをさらに含む、請求項1乃至24のいずれか1項に記載の方法。
- 作物の異なる分類に関する複数のマップを生成することをさらに含む、請求項25に記載の方法。
- 前記1つ以上のセンサは、1つ以上のカメラを含み、取得されたデータは、視覚データである、請求項1乃至26のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上のカメラは、距離画像化に適したカメラを含む、請求項27に記載の方法。
- 前記1つ以上のルートは、前記対象領域内の前記作物のうちの少なくともいくつかの間の効率的なルートである、請求項1乃至28のいずれか1項に記載の方法。
- 各作業ユニットは、移動可能なカートと、前記作物に対して作業するために前記カートに取り付けられた1つ以上の作物操作装置とを備える、請求項1乃至29のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上のルートに沿って1つ以上の作業ユニットの経路設定を行うことは、前記カートの動きを指示することと、前記1つ以上の作物操作装置の動きを指示することとを含む、請求項30に記載の方法。
- 前記1つ以上のルートを生成することは、前記1つ以上の作業ユニットの既知のパラメータにさらに基づいている、請求項30または31に記載の方法。
- 前記既知のパラメータは、前記1つ以上の作業ユニットが1つ以上の特定のアクションを実行するための、1つ以上の典型的な速度及び/または時間を含む、請求項32に記載の方法。
- 前記1つ以上の特定のアクションは、前記カートの動きと、前記1つ以上の作物操作装置の動きとのうちの1つ以上を含む、請求項33に記載の方法。
- 前記作物操作装置はロボットアームを含む、請求項30乃至34のいずれかに1項に記載の方法。
- 前記1つ以上のルートを生成することは、前記対象領域内の前記作物の少なくともいくつかが収穫されるべき順番を決定することを含む、請求項1乃至35のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上のルートを生成することは、訓練されたモデルを使用することを含む、請求項1乃至36のいずれか1項に記載の方法。
- ルートを生成することは、可視グラフ、ランダム探索アルゴリズム、確率的ロードマップ、最適検索アルゴリズム、例による追随、及びバイオインスパイアードアルゴリズムのうちの1つ以上を使用することを含む、請求項1乃至37のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上のルートを前記1つ以上の作業ユニットに割り当てることをさらに含む、請求項1乃至38のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上のルート及び/または前記1つ以上の作業ユニットに関して検出された問題に基づいて、前記1つ以上のルートを再生成及び/または再割り当てすることをさらに含む、請求項39に記載の方法。
- 前記1つ以上のルートを生成することは、1つ以上の所定の性能指標値に依存する、請求項1乃至40のいずれかに1項に記載の方法。
- 前記作物のうちの少なくとも1つに対して作業することは、前記作物のうちの少なくとも1つを収穫することを含む、請求項1乃至41のいずれか1項に記載の方法。
- 特定の作業ユニットのための前記1つ以上のルート上の各作物の位置において、前記作業ユニットの採取ツールを前記作物に向けることと、前記作物を収穫することとをさらに含む、請求項42に記載の方法。
- 前記作物を収穫することは、植物の作物支持部分を植物の残りの部分から分離することと、前記作物を植物から分離することとのうちの一方を含む、請求項42または43に記載の方法。
- 前記1つ以上の作業ユニットを使用して、前記1つ以上のルート上の特定の作物が収穫できる状態になっているかどうかを決定することをさらに含み、前記特定の作物は、前記決定の結果に基づいて収穫される、請求項42乃至44のいずれか1項に記載の方法。
- 前記特定の作物が収穫できる状態になっているかどうかを決定することは、センサを使用して前記特定の作物に関連するデータを収集することを含む、請求項45に記載の方法。
- 前記対象領域内の作物に関連する獲得されたデータを使用して、前記対象領域内の特定の作物が収穫できる状態になっているかどうかを決定することをさらに含み、前記特定の作物は、前記決定の結果に基づいて収穫される、請求項42乃至46のいずれか1項に記載の方法。
- 前記特定の作物が収穫できる状態になっているかどうかを決定することは、収集されたデータを、作物の収穫に適している度合いに関連した所定の分類器と比較することをさらに含む、請求項45乃至47のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上の作業ユニットは、前記1つ以上のルート上で前記作物のすべてを収穫するように構成されている、請求項42乃至44のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上の作業ユニットは、前記対象領域内のすべての作物を収穫するように構成されている、請求項42乃至44のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上の作業ユニットの1つ以上のセンサを使用して、作物に関連するデータを収集することと、前記センサを介して収集されたデータに応じて前記作物を分類することと、をさらに含む、請求項1乃至50のいずれか1項に記載の方法。
- 収穫された作物を前記1つ以上の作業ユニット上に保管することをさらに含む、請求項1乃至51のいずれか1項に記載の方法。
- 収穫された作物を収穫された作物の収集のための場所に運搬することをさらに含む、請求項1乃至52のいずれか1項に記載の方法。
- 収穫された作物を収穫された作物の収集のための場所に運搬することは、1つ以上の運搬ユニットを前記1つ以上の作業ユニットに向かわせることと、収穫された作物を前記1つ以上の運搬ユニットに移すことと、前記1つ以上の運搬ユニットを前記収穫された作物の収集のための場所に向かわせることとを含む、請求項53に記載の方法。
- 前記1つ以上の運搬ユニットの使用をスケジューリングすることをさらに含む、請求項54に記載の方法。
- 収穫された作物を秤量及び/または選別することをさらに含む、請求項1乃至55のいずれか1項に記載の方法。
- 収穫された作物を、重量、及び/または収穫に適している度合いに応じて分類することを含む、請求項1乃至56のいずれか1項に記載の方法。
- 作物に対して作業することが、刈り込み、剪定、農薬の適用、植え込み、植え替え、メンテナンス、残屑の除去、及びミツバチの放出のうちの1つ以上を含む、請求項1乃至57のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上の作業ユニットから送信されたステータスを受信することをさらに含み、前記送信されたステータスは、位置、負荷状態、バッテリー状態、及びエラーまたは障害のうちの1つ以上に関係する、請求項1乃至58のいずれか1項に記載の方法。
- 前記送信されたステータスに応答して、前記1つ以上の作業ユニットの再経路設定を行うこと、前記1つ以上の運搬ユニットを前記1つ以上の作業ユニットに向かわせること、前記1つ以上の作業ユニットを充電場所に向かわせること、1つ以上のメンテナンスユニットを前記1つ以上の作業ユニットに向かわせること、のうちの1つ以上のアクションを実行することをさらに含む、請求項59に記載の方法。
- 前記1つ以上のルートに沿って1つ以上の作業ユニットの経路設定を行い、それによって、所定の閾値を超えるまで、前記1つ以上のルート上の1つ以上の作物に対して連続的に作業することを含み、前記閾値は、貯蔵容量、バッテリー充電量、メンテナンス状態、及びルート内の位置のうちの1つ以上に関連する、請求項1乃至60のいずれか1項に記載の方法。
- 訓練されたモデルを任意選択的に使用して、前記1つ以上の作業ユニットの使用をスケジューリングすることをさらに含む、請求項1乃至61のいずれか1項に記載の方法。
- 前記スケジューリングすることは外部入力に依存し、任意選択的に前記外部入力は、作物に対する需要の指標である、請求項61に記載の方法。
- 前記作物が生育環境で収穫され、任意選択的に前記生育環境がパイプレール加熱システムを有する温室である、請求項1乃至63のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対象領域は、前記生育環境の全体である、請求項64に記載の方法。
- 前記対象領域における他の関心対象の位置をマッピングすることをさらに含み、前記他の関心対象は、障害物、及び作物を有する植物の部分のうちの1つ以上である、請求項1乃至65のいずれか1項に記載の方法。
- 生育環境において作物に対して作業するための作業ユニットであって、
動力付きのカートと、
前記カートに取り付けられた1つ以上のロボットアームであって、各アームが、作物に対して作業する際に使用するためのエンドエフェクタを有する1つ以上のロボットアームと、
前記カートの動き及び前記1つ以上のロボットアームの動きを制御するためのプロセッサと、
を備え、
前記1つ以上のロボットアームは、6未満の自由度で前記エンドエフェクタを位置決めするように構成されている、作業ユニット。 - 前記1つ以上のロボットアームは、各々、3つの動き軸を有する、請求項67に記載の作業ユニット。
- 前記1つ以上のロボットアームは、円筒座標のロボットアームを含む、請求項68に記載の作業ユニット。
- 前記1つ以上のロボットアームは、デカルト座標のロボットアームを含む、請求項68または69に記載の作業ユニット。
- 周囲の物体に関するデータを受信するための1つ以上のセンサをさらに備え、前記データは、前記カートを前記生育環境を通ってナビゲートするために前記プロセッサによって使用される、請求項67乃至70のいずれか1項に記載の作業ユニット。
- 前記1つ以上のセンサがカメラを含み、前記プロセッサが、コンピュータビジョンを使用して、前記カートを前記生育環境を通ってナビゲートするように構成されている、請求項71に記載の作業ユニット。
- 前記作業ユニットは、前記データを獲得しながら前記生育環境内の対象領域を通って、またはその周りを移動し、それによって、前記対象領域をマッピングするように構成されている、請求項71または72に記載の作業ユニット。
- 前記データは、前記1つ以上のロボットアームの精密位置決めのために前記プロセッサによって使用される、請求項71乃至73のいずれか1項に記載の作業ユニット。
- 任意選択的に作物の収穫に適している度合いに関連した所定の分類器との比較に基づいて、前記データは、前記プロセッサ及び/または外部プロセッサによって、前記対象領域内の特定の作物が収穫できる状態になっているかどうかを判定するために使用される、請求項71乃至74のいずれか1項に記載の作業ユニット。
- 前記1つ以上のセンサのうちの少なくとも1つが、前記1つ以上のロボットアームに取り付けられている、請求項71乃至75のいずれか1項に記載の作業ユニット。
- 1つ以上のオドメータを備え、前記オドメータから受信したデータは、前記カートを前記生育環境を通ってナビゲートするために前記プロセッサによって使用される、請求項67乃至76のいずれか1項に記載の作業ユニット。
- 前記プロセッサと通信するデータ格納部をさらに備える、請求項67乃至77のいずれか1項に記載の作業ユニット。
- 前記データ格納部が、前記作業ユニットの周囲のモデルを含み、任意選択的に前記モデルは対象領域内の作物のマップを含み、前記プロセッサは、前記モデルを使用して、前記カート及び/または前記1つ以上のロボットアームの動きを制御することができる、請求項78に記載の作業ユニット。
- 前記データ格納部は、前記作業ユニットのための指示を含み、前記指示は、前記カート及び/または前記1つ以上のロボットアームの動きのための1つ以上のルートと、1つ以上の作物のための作業指示とを含む、請求項78または79に記載の作業ユニット。
- 前記1つ以上のロボットアームとともに使用するために、概して交換可能な複数のエンドエフェクタを備える、請求項67乃至80のいずれか1項に記載の作業ユニット。
- 1つ以上の作物に対して可能な作業が、1つ以上の作物の収穫、刈り込み、剪定、農薬の適用、植え込み、植え替え、メンテナンス、残屑の除去、及びミツバチの放出のうちの1つ以上を含む、請求項67乃至81のいずれか1項に記載の作業ユニット。
- 収穫することが、摘み取り、切断、すりつぶし、搾り出し、押しつぶし、及び振り落としのうちの1つ以上を含む、請求項82に記載の操作ユニット。
- 収穫された作物を貯蔵するための手段をさらに含み、好ましくは、前記収穫された作物を貯蔵するための手段は冷蔵され、任意選択的に前記貯蔵するための手段は、前記作物を秤量し選別するための手段を含む、請求項67乃至83のいずれか1項に記載の作業ユニット。
- 作物を積み降ろすことを可能にするために、さらなるユニットまたは貯蔵機構と協働するための手段をさらに備える、請求項67乃至84のいずれか1項に記載の作業ユニット。
- 前記プロセッサと通信する通信手段をさらに備え、作物に対する作業に関するデータを外部サーバに送信し、前記外部サーバからデータを受信するように構成されている、請求項67乃至85のいずれか1項に記載の作業ユニット。
- 前記作業ユニットは、所定のスケジュールにしたがって動作するように構成されている、請求項67乃至86のいずれか1項に記載の作業ユニット。
- GPS受信機を備え、任意選択的に位置表示を送信するように構成されている、請求項67乃至87のいずれか1項に記載の作業ユニット。
- 1つ以上の光源をさらに備える、請求項67乃至88のいずれか1項に記載の作業ユニット。
- 前記作業ユニットに電力を供給するためのバッテリーをさらに備える、請求項67乃至89のいずれか1項に記載の作業ユニット。
- 生育環境内の対象領域における作物に関連するデータを獲得するためのマッピングユニットであって、
動力付きのカートと、
前記カートの動きを制御するためのプロセッサと、
前記カートに取り付けられた1つ以上のセンサと、
を備え、
前記1つ以上のセンサを使用してデータを獲得しながら、前記生育環境内の対象領域を通ってまたはその周りを移動し、それによって前記対象領域内の作物に関連するデータを獲得するように構成されている、マッピングユニット。 - 前記1つ以上のセンサは、前記カートの2つ以上の側から視覚データを獲得できるように構成されている、請求項91に記載のマッピングユニット。
- 前記1つ以上のセンサが移動可能である、請求項91または92に記載のマッピングユニット。
- 前記1つ以上のセンサは、前記カート上の可動プラットフォーム上に取り付けられている、請求項91乃至93のいずれか1項に記載のマッピングユニット。
- 複数のセンサを含む、請求項91乃至94のいずれか1項に記載のマッピングユニット。
- 前記1つ以上のセンサは、カメラを含み、任意選択的に距離画像化に適したカメラを含む、請求項91乃至95のいずれか1項に記載のマッピングユニット。
- 獲得されたデータは、任意選択的にコンピュータビジョンを使用して、前記プロセッサによって、前記カートを前記生育環境を通ってナビゲートするためにさらに使用される、請求項91乃至96のいずれか1項に記載のマッピングユニット。
- 1つ以上のオドメータを含み、前記オドメータから受信されたデータが、前記カートを前記生育環境を通ってナビゲートするために前記プロセッサによって使用される、請求項91乃至97のいずれか1項に記載のマッピングユニット。
- 前記マッピングユニットは、所定のスケジュールにしたがって動作するように構成されている、請求項91乃至98のいずれか1項に記載のマッピングユニット。
- 前記マッピングユニットに電力を供給するためのバッテリーをさらに備える、請求項91乃至99のいずれか1項に記載のマッピングユニット。
- 1つ以上の光源をさらに備える、請求項91乃至100のいずれか1項に記載のマッピングユニット。
- 前記プロセッサと通信する通信手段をさらに備え、前記作業ユニットは、獲得されたデータをサーバに送信するように構成されている、請求項91乃至101のいずれか1項に記載のマッピングユニット。
- GPS受信機をさらに備え、任意選択的に前記作業ユニットは位置表示をサーバに送信するように構成されている、請求項91乃至102のいずれか1項に記載のマッピングユニット。
- 対象領域内の作物の位置をマッピングするためのシステムであって、
請求項102または103に記載の1つ以上のマッピングユニットと、
サーバと、
を備え、
前記サーバは、前記1つ以上のマッピングユニットによって獲得された視覚データにおける作物を識別し、前記対象領域の既知の計画及び/または前記1つ以上のマッピングユニット位置に関連して、前記識別された作物の位置を特定し、それによって前記対象領域における作物の前記位置をマッピングするように構成されている、システム。 - 生育環境において、収穫された作物を運搬するための運搬ユニットであって、
動力付きのカートと、
前記カートの動きを制御するためのプロセッサと、
作物を運搬するための1つ以上のコンテナと、
を備え、
概して可変の第1の場所と概して固定された第2の場所との間を往復し、それによって、収穫された作物を前記第1の場所から第2の場所に運搬するように構成されている、運搬ユニット。 - 前記概して可変の第1の場所は、作業ユニットの位置であり、任意選択的に請求項67乃至90のいずれか1項に記載の作業ユニットの位置である、請求項105に記載の運搬ユニット。
- 前記作業ユニットから前記運搬ユニットへの作物の移送を補助するために、前記作業ユニットと協働するための手段をさらに備える、請求項106に記載の運搬ユニット。
- 任意選択的にサーバを介して、前記作業ユニットから位置表示を受信するための無線通信手段をさらに備える、請求項105乃至107のいずれか1項に記載の運搬ユニット。
- 前記概して固定された第2の場所は、ドックであり、任意選択的にサーバを備える、請求項105乃至108のいずれか1項に記載の運搬ユニット。
- データ格納部と、外部コンピューティング装置が前記データ格納部と通信することを可能にする物理インターフェースと、をさらに備え、前記第1の場所と前記第2の場所との間でデータを転送するように構成されている、請求項105乃至109のいずれか1項に記載の運搬ユニット。
- 周囲の物体に関連するデータを獲得するための1つ以上のセンサをさらに備え、獲得されたデータは、任意選択的にコンピュータビジョンを使用して、前記カートを前記生育環境を通ってナビゲートするために前記プロセッサによって使用される、請求項105乃至110のいずれか1項に記載の運搬ユニット。
- 1つ以上のオドメータをさらに備え、前記オドメータから受信したデータは、前記カートを前記生育環境を通ってナビゲートするために前記プロセッサによって使用される、請求項105乃至111のいずれか1項に記載の運搬ユニット
- 前記作物を秤量し、選別するための手段をさらに含む、請求項105乃至112のいずれか1項に記載の運搬ユニット。
- 任意選択的に収穫に適している度合いを検査するための、収穫された作物を検査するための手段をさらに備える、請求項105乃至113のいずれか1項に記載の運搬ユニット。
- 所定のスケジュールにしたがって動作するように構成されている、請求項105乃至114のいずれか1項に記載の運搬ユニット。
- GPS受信機をさらに備え、任意選択的に位置表示をサーバに送信するように構成されている、請求項105乃至115のいずれか1項に記載の運搬ユニット。
- 1つ以上の光源をさらに備える、請求項105乃至116のいずれか1項に記載の運搬ユニット。
- 前記運搬ユニットに電力を供給するためのバッテリーをさらに備える、請求項105乃至117のいずれか1項に記載の運搬ユニット。
- 生育環境において作物に対して作業するための1つ以上の自律ユニットとともに使用するためのメンテナンスユニットであって、
動力付きのカートと、
前記カートに取り付けられた1つ以上のロボットアームであって、各アームが、前記1つ以上の自律ユニットに対する作業に使用するためのエンドエフェクタを有する1つ以上のロボットアームと、
前記カートの動き及び前記1つ以上のロボットアームの動きを制御するためのプロセッサと、
を備え、
前記1つ以上の自律ユニットに対するメンテナンス作業を実行するように構成されている、メンテナンスユニット。 - 前記メンテナンス作業は、パネルのねじの取り外し/再ねじ締め、コンポーネントの交換、バッテリーの充電、再配線、タイヤ/車輪の交換、パンクの修理、清掃(例えばカメラの清掃)、及び妨害物の除去のうちの1つ以上を含む、請求項119に記載のメンテナンスユニット。
- 周囲の物体に関連するデータを獲得するための1つ以上のセンサをさらに備え、獲得されたデータは、任意選択的にコンピュータビジョンを使用して、前記カートを前記生育環境を通ってナビゲートするために前記プロセッサによって使用される、請求項119または120に記載のメンテナンスユニット。
- 獲得されたデータは、訓練されたモデルを任意選択的に使用して、メンテナンスを必要とするユニットを識別するために前記プロセッサによってさらに使用される、請求項121に記載のメンテナンスユニット。
- 1つ以上のオドメータを備え、前記オドメータから受信されたデータが、前記カートを前記生育環境を通ってナビゲートするために前記プロセッサによって使用される、請求項119乃至122のいずれか1項に記載のメンテナンスユニット。
- GPS受信機をさらに備え、任意選択的に位置表示をサーバに送信するように構成されている、請求項119乃至123のいずれか1項に記載のメンテナンスユニット。
- 1つ以上の光源をさらに備える、請求項119乃至124のいずれか1項に記載のメンテナンスユニット。
- 前記メンテナンスユニットは、それ自体をメンテナンスすることができる、請求項119乃至125のいずれか1項に記載のメンテナンスユニット。
- 1つ以上の自律ユニットのドックであって、前記1つ以上の自律ユニットは、請求項67乃至90のいずれか1項に記載の作業ユニットと、請求項91乃至103のいずれか1項に記載のマッピングユニットと、請求項105乃至118のいずれか1項に記載の運搬ユニットと、請求項119乃至126のいずれか1項に記載のメンテナンスユニットとのうちの1つ以上を含む、ドック。
- 前記ドックは、使用されていないときに前記自律ユニットを格納するように構成されている、請求項127に記載のドック。
- 前記ドックは、収穫された作物を前記1つ以上の自律ユニットから受け取るように構成されている、請求項127または128に記載のドック。
- 前記ドックは、前記1つ以上の自律ユニットにパワーを供給するように構成されている、請求項127乃至129のいずれか1項に記載のドック。
- 植物を生育するための複数の列のフレームと、前記複数の列を通る自律ユニットの運行を支援するための複数の運行支援物と、を備える生育環境。
- 前記複数の運行支援物は、位置マーカー、ガイドワイヤ、色分けされた領域、磁気ストリップ、作物に対する背景物、及び、障害物及び/または植物に適用される可視タグ/バーコードのうちのいずれかまたはすべてを含む、請求項131に記載の生育環境。
- 前記生育環境を監視するための1つ以上のカメラをさらに備える、請求項131または132に記載の生育環境。
- 前記生育環境から物体を運び出すための手段をさらに含む、請求項131乃至133のいずれか1項に記載の生育環境。
- 前記自律ユニットのための複数の有線のネットワークアクセスポイントをさらに含み、前記ネットワークアクセスポイントは、前記生育環境の全体に分散している、請求項131乃至134のいずれか1項に記載の生育環境。
- 前記複数の列のフレームは相互に対して移動可能であり、それによって列の間の隙間空間の幅の調整を可能にする、請求項131乃至135のいずれか1項に記載の生育環境。
- 前記複数の列のフレームは相互に対して移動可能であり、それによって各列の垂直位置の調整を可能にする、請求項131乃至136のいずれか1項に記載の生育環境。
- 植物を生育するための複数の列のフレームを含み、前記複数の列のフレームは相互に対して移動可能であり、それによって各列の垂直位置と列の間の隙間空間の幅との調整を可能にする、生育環境。
- 前記生育環境が温室である、請求項131乃至138のいずれか1項に記載の生育環境。
- 対象領域において作物を収穫するためのシステムであって、
対象領域において作物を収穫するための1つ以上の作業ユニットと、
収穫された作物を受け取るためのドックと、
収穫された作物を前記1つ以上の作業ユニットから前記ドックに運搬するための1つ以上の運搬ユニットと、
を備えるシステム。 - 前記1つ以上の運搬ユニットは、前記1つ以上の作業ユニットの送信された位置に運行するように構成されている、請求項140に記載のシステム。
- 前記1つ以上の作業ユニットが、請求項67乃至90に記載の1つ以上の作業ユニットを含む、請求項140または141に記載のシステム。
- 前記1つ以上の運搬ユニットが、請求項105乃至118に記載の1つ以上の運搬ユニットを含む、請求項140乃至142のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記ドックが、請求項127乃至130に記載のドックを含む、請求項140乃至143のいずれか1項に記載のシステム。
- 対象領域内の作物に対して作業するためのシステムであって、
作物に対して作業するための1つ以上の作業ユニットと、
対象領域内の作物に関連するデータを獲得する1つ以上のマッピングユニットと、
獲得されたセンサデータを使用して前記対象領域内の前記作物の位置をマッピングし、マッピングされた位置に基づいて前記対象領域内の前記作物のうちの少なくともいくつかの間の1つ以上のルートを生成し、前記1つ以上のルートに沿って前記1つ以上の作業ユニットの経路設定を行い、それによって前記1つ以上のルート上の前記作物のうちの少なくとも1つに対する作業するためのプロセッサと、
を備えるシステム。 - 前記1つ以上の作業ユニットが、請求項67乃至90のいずれか1項に記載の1つ以上の作業ユニットを含む、請求項145に記載のシステム。
- 前記1つ以上のマッピングユニットが、請求項91乃至103のいずれか1項に記載の1つ以上のマッピングユニットを含む、請求項145または146に記載のシステム。
- 収穫された作物を受け取るためのドックをさらに備え、任意選択的に前記プロセッサが前記ドック内に配置される、請求項145乃至147のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記ドックが、請求項127乃至130のいずれか1項に記載のドックを含む、請求項148に記載のシステム。
- 収穫された作物を前記1つ以上の作業ユニットから前記ドックに運搬するための1つ以上の運搬ユニットをさらに備える、請求項145乃至149のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記1つ以上の運搬ユニットが、請求項105乃至118のいずれか1項に記載の1つ以上の運搬ユニットを含む、請求項150に記載のシステム。
- 前記1つ以上の運搬ユニットは、物理的なデータ接続を介して前記ユニットと前記ドックとの間でデータを通信するように構成されている、請求項150または151に記載のシステム。
- 前記1つ以上の作業ユニット、前記1つ以上のマッピングユニット、及び/または前記1つ以上の運搬ユニットをメンテナンスするための1つ以上のメンテナンスユニットをさらに備える、請求項145乃至152のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記1つ以上のメンテナンスユニットが、請求項105乃至118のいずれか1項に記載の1つ以上のメンテナンスユニットを含む、請求項153に記載のシステム。
- 前記プロセッサと通信するように設けられた通信手段をさらに備え、前記ユニットの各々は、前記プロセッサからデータを受信するための通信手段を備える、請求項145乃至154のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記ユニットのすべては、前記ユニットが交換可能かつモジュール式であるように、移動可能なカートを備える、請求項145乃至155のいずれか1項に記載のシステム。
- 請求項1乃至66のいずれか1項に記載の方法を実施するように構成された、請求項145乃至156のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記対象領域が、請求項131乃至139のいずれか1項に記載の生育環境の中にある、請求項145乃至156のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記1つ以上の作業ユニットが、請求項68乃至88のいずれかに1項に記載の1つ以上の作業ユニットである、請求項1乃至66のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上のマッピングユニットが請求項91乃至103のいずれかに記載の1つ以上のマッピングユニットである、請求項2または請求項3乃至66のいずれかに記載の方法。
- 前記対象領域が、請求項131乃至139のいずれかに記載の生育環境の中にある、請求項1乃至66または請求項159または160のいずれかに記載の方法。
- 請求項1乃至66または請求項159乃至161のいずれかに記載の方法を実行するように適合されたソフトウェアコードを含むコンピュータプログラム製品。
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