NL1024702C2 - Systeem en werkwijze voor het verwijderen van onderdelen van een plant. - Google Patents

Systeem en werkwijze voor het verwijderen van onderdelen van een plant. Download PDF

Info

Publication number
NL1024702C2
NL1024702C2 NL1024702A NL1024702A NL1024702C2 NL 1024702 C2 NL1024702 C2 NL 1024702C2 NL 1024702 A NL1024702 A NL 1024702A NL 1024702 A NL1024702 A NL 1024702A NL 1024702 C2 NL1024702 C2 NL 1024702C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
plant
gripping device
parts
main stem
image registration
Prior art date
Application number
NL1024702A
Other languages
English (en)
Inventor
Eldert Jan Van Henten
Bart Adrianus Johannus Va Tuyl
Jochen Hemming
Johannes George Kornet
Jan Bontsema
Original Assignee
Agrotechnology And Food Innova
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agrotechnology And Food Innova filed Critical Agrotechnology And Food Innova
Priority to NL1024702A priority Critical patent/NL1024702C2/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1024702C2 publication Critical patent/NL1024702C2/nl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G3/00Cutting implements specially adapted for horticultural purposes; Delimbing standing trees
    • 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
    • A01D46/30Robotic devices for individually picking crops

Description

»
Titel: Systeem en werkwijze voor het verwijderen van onderdelen van een plant
De uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het verwijderen van S onderdelen van een plant, omvattende: - een manipulator voor het benaderen van de plant; - een beeldregistratiesysteem voor het detecteren van de onderdelen van de plant; - een besturingssysteem verbonden met het beeldregistratiesysteem en ingericht om de manipulator te doen bewegen met behulp van informatie verkregen van het 10 beeldregistratiesysteem.
Een dergelijk systeem is onder andere bekend uit Van Henten, E.J., e.a., An autonomous robotfor harvesting cucumbers in greenhouses, Autonomous Robots 13, 241-258,2002 Kluwer Acadamic Publishers. Daar wordt een autonome robot beschreven die geschikt is om komkommers te plukken in een kas waarin de 15 zogenaamde hogedraadteeltwijze wordt toegepast. Hierbij groeien de verschillende kasplanten ieder aan een touw, dat bijvoorbeeld aan een constructie van de kas verbonden is. Indien een plant groeit, wordt het touw afgerold en verplaatst zodat de plant als het ware zakt. Een hoofdstengel van de plant wordt aan de onderzijde, dus dichtbij de grond, ontdaan van de nog aanwezige bladeren. Hierdoor kan de 20 hoofdstengel van de plant eenvoudig worden opgerold of op de grond gelegd.
Arbeidskosten vormen de belangrijkste kostenpost in de intensieve glastuinbouw. Terugdringen van arbeidskosten resulteert in een verbetering van het economisch rendement en concurrentiepositie van tuinbouwbedrijven. Arbeidsbesparing kan onder andere worden gerealiseerd door automaten (robots) het werk van mensen over te 25 laten nemen. Veel teelthandelingen zijn al geautomatiseerd. Dit zijn vooral de teelthandelingen waarbij de menselijke sensoriek, intelligentie en motoriek geen grote rol spelen. Het verwijderen van bladeren, zijscheuten en vruchten van het productiegewas staande in de kas, is een handeling die zwaar leunt op de bovengenoemde menselijke vaardigheiden. Tijdens gewasonderhoud en oogsten van 30 productiegewassen moeten vaak zowel de vruchten, de bladeren, als de zijtakken verwijderd worden. De hierboven genoemde robot maakt gebruik van beeldherkenning om de vruchten te detecteren. In de praktijk is dit niet altijd mogelijk vanwege de vele bladeren die een camera het zicht op de vruchten ontnemen.
1024702 2
Het is daarom een doel van de huidige uitvinding om een systeem te leveren dat in staat is om op een verbeterde wijze onderdelen van een plant automatisch te kunnen verwijderen. Dit doel wordt bereikt door een systeem zoals beschreven in de aanheb met het kenmerk dat het systeem een grijpinrichting omvat die aan de manipulator kan 5 worden aangebracht en die is ingericht om een hoofdstengel van de plant in hoofdzaak omsluiten, waarbij het systeem is ingericht om de grijpinrichting langs de hoofdstengel te bewegen. Door de hoofdstengel te grijpen en te volgen, kunnen meerdere mechanische handelingen worden uitgevoerd die gerelateerd zijn aan de hoofdstengel. Hiervoor is slechts een eenmalige toenadering tot de plant vereist, en dus ook slechts 10 een eenmalige herkenning van de hoofdstengel.
Net als de mens benadert een robot de plant van buitenaf. Aanhechtingen van bladeren, zijscheuten en vruchten aan de hoofdstengel zijn daardoor niet altijd goed te zien. Een gedeeltelijk onbedekte en toegankelijke hoofdstengel is met grote zekerheid wel succesvol te detecteren en te benaderen. De uitvinding is gebaseerd op het principe 15 dat bij bepaalde kasplanten bladeren, zijscheuten en vruchten alle vastzitten aan de hoofdstengel en daardoor op eenvoudige wijze kunnen worden gedetecteerd en verwijderd als ze vanaf de hoofdstengel worden benaderd. Dit wordt gerealiseerd door met behulp van de manipulator de grijpinrichting rond de hoofdstengel van de plant aan te brengen. De grijpinrichting wordt vervolgens door de manipulator langs de 20 hoofdstengel bewogen. De grijpinrichting kan de hoofdstengel ruim omsluiten of nauw omsluiten afhankelijk van het detectie· en verwijdermechanisme dat wordt toegepast.
In een uitvoeringsvorm is de grijpinrichting ingericht om de hoofdstengel relatief nauw te omsluiten en omvat deze een aantal inkepingen voor het laten invallen van zijtakken van de hoofdstengel. Indien de grijpinrichting eenmaal de hoofdstengel heeft 25 omsloten, kan deze door de manipulator langs de hoofdstengel worden bewogen. Indien de grijpinrichting hierbij een zijtak tegenkomt, zal deze zijtak in een van de inkepingen vallen. Dit kan door de grijpinrichting worden gedetecteerd door middel van bijvoorbeeld sensoren die aan de uiteinden van de inkepingen zijn geplaatst.
hi een uitvoeringsvorm omvat de grijpinrichting ten minste een snijmiddel voor 30 het afsnijden van bepaalde onderdelen van de plant nabij de hoofdstengel. Het snijmiddel kan bijvoorbeeld aan een uiteinde van een inkeping gepositioneerd zijn. Hiermee kunnen de zijtakken nabij de hoofdstengel worden doorgesneden. Op deze wijze kunnen ook bladeren, zijscheuten, vruchten, of trossen die aan de hoofdstengel 1024702 3 groeien, worden verwijderd. Het snijmiddel kan zo ingericht zijn dat deze de zijtak van t een onderdeel van de plant thermisch doorsnijdt Thermisch snijden heeft het voordeel dat de plant zo min mogelijk beschadigd wordt. De'wond* van de plant zal hierdoor sneller helen.
5 In een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat de grijpinrichting een ringvormige constructie, die is ingericht om onderdelen van de plant te verplaatsen ten opzichte van hun ruststand, indien de grijpinrichting wordt bewogen langs de hoofdstengel. Door bijvoorbeeld een ring met een geschikte diameter van beneden naar boven langs de hoofdstengel te bewegen, worden de bladeren of zijtakken naar boven 10 geduwd. Een opgaande stand van de bladstelen of zijtakken, gerealiseerd door het naar boven duwen van deze onderdelen, maakt het mogelijk om met beeldherkenning onderscheid te maken tussen de hoofdstengel en de zijtakken cq. bladeren.
In een uitvoeringsvorm is het beeldregistratiesysteem ingericht om het type van een onderdeel van de plant te bepalen door het meten van de stand van een steel van het 15 onderdeel ten opzichte van de hoofdstengel. Iridien het type van een onderdeel van de plant bepaald is, kan met behulp van bekende technieken eenvoudig ëen vrucht of een ander onderdeel van een plant verwijderd worden.
De grijpinrichting kan ook een trechtervormig orgaan omvatten dat is ingericht om bepaalde onderdelen van de plant te geleiden door de grijpinrichting tijdens het 20 bewegen van de grijpinrichting langs de hoofdstengel van de plant. Deze uitvoeringsvorm kan bijvoorbeeld worden gebruikt bij tomatenplanten, indien bij een tomatenplant de trossen wel de ring mogen passeren maar de zijtakken met bladeren niet
Aan de grijpinrichting kan ook een onderdeel van het beeldregistratiesysteem 25 gekoppeld worden. Dit maakt beeldregistratie van dichtbij de plant mogelijk. Ook kan het systeem een verwijdermiddel omvatten, dat bijvoorbeeld ook op de grijpinrichting gemonteerd is. Maar het kan ook los van de grijpinrichting op de manipulator zijn aangebracht Denkbaar is dat het systeem twee manipulatoren omvat waarbij een eerste wordt gebruikt om de grijpinrichting te manipuleren, en de andere om het 30 verwijdermiddel te manipuleren.
In een speciale uitvoeringsvorm omvat het verwijdermiddel twee hoofdzakelijk parallelle pinnen, waarbij het systeem is ingericht om de pinnen aan weerszijde van een stengel van de plant te plaatsen, en deze pinnen om een denkbeeldige as parallel aan en 1024702 4 gelegen tussen de pinnen, te draaien. Door met een abrupte beweging de twee pinnen te draaien breekt het blad af. Breken is beter voor de plant dan snijden.
De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het verwijderen van onderdelen van een plant, omvattende: 5 - het benaderen van de plant; - het detecteren van onderdelen van de plant; - het bepalen van beweeginformatie om de plant te benaderen, en - het benaderen van de plant met behulp van de beweeginformatie, gekenmerkt door: 10 - het omsluiten van een hoofdstengel van de plant met een grijpinrichting, en - het bewegen van de grijpinrichting langs de hoofdstengel.
Ben tweede doel van de uitvinding is om de onderdelen van een plant beter te detecteren dan in de stand van de techniek. Om dit doel tebereiken heeft de uitvinding betrekking op een systeem voor het herkennen van onderdelen van een plant, 15 omvattende een beeldregistratiesysteem voor het detecteren van de onderdelen van de plant, met het kenmerk dat het systeem een inrichting voor het leveren van een mechanische impuls aan de onderdelen van de plant, omvat en dat het beeldregistratiesysteem is ingericht om aan de hand van in de tijd genomen opnames onderscheid te maken tussen verschillende types onderdelen. Voor het leveren van een 20 mechanische impuls aan de onderdelen van de plant omvat het systeem in een uitvoeringsvorm een ventilator. De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze volgens conclusie 14. Door de plant aan te blazen, kunnen bladeren in beweging worden gebracht. De vruchten van de plant zijn over het algemeen zwaarder dan de bladeren waardoor deze minder of geheel niet zullen bewegen. Dit verschil maakt het 25 met behulp van beeldregistratietechnieken mogelijk om de verschillende type onderdelen te kunnen onderscheiden.
Verdere voordelen en kenmerken van de onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden aan de hand van een beschrijving van enkele uitvoeringsvormen, waarbij 30 gerefereerd wordt aan de bijgevoegde tekeningen, waarin tonen:
Fig. 1 een systeem volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding;
Fig. 2 een grijpinrichting in een open stand volgens een uitvoeringsvorm; 1024702 i 5
Fig. 3 een grijpinrichting in een geslote stand volgens een uitvoeringsvorm;
Fig. 4 een grijpinrichting met een trechtervonnig orgaan;
Fig. 5 een grijpinrichting volgens een andere uitvoeringsvorm in een open stand;
Fig. 6 een grijpinrichting volgens figuur 5 in een gesloten stand; 5 Fig. 7 een verwijdermiddel volgens een uitvoeringsvorm, en
Fig. 8 een systeem met een ventilator volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.
Figuur 1 toont een gedeeltelijk schematisch zijaanzicht van een uitvoeringsvorm 10 van de uitvinding. Een autonome robot 1 omvat een voertuig 2 dat zich kan verplaatsen over een rail 3 met behulp van wielen 4. De autonome robot 1 omvat een manipulator 5 die is aangebracht op het voertuig 2. De manipulator 5 kan met behulp van bewegingsmiddelen 6 worden bewogen in het horizontale vlak ten opzicht van het voertuig 2. Ook omvat de autonome robot 1 een beeldregistratiesysteem dat onder 15 andere bestaat uit een beweegbare camera 10, die over een geleider 12 kan bewegen, en een manipulatiecamera 14, aangebracht op het uiteinde van de manipulator 5. De autonome robot 1 omvat ook een accu 16 voor de stroomvoorziening van de onderdelen van de autonome robot 1. Verder omvat de autonome robot 1 een besturingssysteem 18 dat is verbonden met het beeldregistratiesysteem. Het besturingssysteem 18 is 20 bijvoorbeeld in een computer geladen die is ingericht om de robot 1 te besturen. In deze computer kan ook een programma geladen zijn voor functionaliteit van het reeds genoemde beeldregistratiesysteem.
Volgens de uitvinding omvat de autonome robot een grijpinrichting 20 die is aangebracht aan de manipulator 5. Figuur 2 toont een perspectivisch zijaanzicht van 25 een uitvoeringsvorm van de grijpinrichting 20 en een deel van een plant 30. In figuur 2 is een hoofdstengel 32 van de plant 30 duidelijk zichtbaar. Volgens de uitvinding is de grijpinrichting 20 zodanig ingericht dat deze de hoofdstengel 32 van de plant 30 in hoofdzaak kan omsluiten. In figuur 2 is de grijpinrichting 20 in een open stand getoond. In dit voorbeeld omvat de grijpinrichting 20 twee halfronde stangen 34,36 die ten 30 opzichte van elkaar kunnen scharnieren. De beide stangen 34,36 kunnen draaibaar aan een hoofddeel 38 van de grijpinrichting 20 zijn verbonden. In figuur 3 is de grijpinrichting 20 getoond in de gesloten stand. De beide stangen 34,36 vormen nu een gesloten kring die de hoofdstengel 32 geheel omsliut Opgemerkt wordt dat de 1024702 6 uitvinding zich niet beperkt tot het geheel omsluiten van de hoofdstengel 32. In deze i uitvoeringsvorm omsluit de grijpinrichting 20 de boofdstengel 32 ruim. Met ruim wordt bedoeld dat een binnenzijde van de gesloten grijpinrichting 20 de hoofdstengel 32 niet raakt en dat bepaalde onderdelen van de plant 30 door de gesloten grijpinrichting 20 5 heen kunnen, zonder dat deze beschadigd worden en zonder dat ze van de hoofdstengel 32 geplukt worden. Deze uitvoeringsvorm is bijzonder geschikt om bijvoorbeeld bladeren omhoog te duwen en de vruchten ongemoeid te laten. Door het omhoog duwen van de bladeren, verkrijgen de stengels van de bladeren een opgaande stand en kunnen met behulp van bekende beeldherkenningstechniéken herkend worden. De 10 bladeren kunnen dan eenvoudig met een verwijdermiddel verwijderd worden. Een ander voordeel van het omhoogduwen van de bladeren is dat de vruchten beter zichtbaar worden. De ring simuleert als het ware een vruchtenplukker die op zoek is naar vruchten. Het kan voorkomen dat ook trossen door deze ring worden meegenomen. Daarom omvat de grijpinrichting 20 in een uitvoeringsvorm van de 15 uitvinding een trechtervormig orgaan. In figuur 4 wordt een grijpinrichting 20 getoond die een trechtervormig orgaan 70 omvat Figuur 4 toont ook een deel van een tomatenplant met een hoofdstengel 32 en een tros tomaten 72. De beweging van de grijpinrichting 20 is met een pijl aangegeven. Omdat de hoofdstengel 32 van de tomatenplant niet verticaal verloopt zal de grijpinrichting 20 ook niet verticaal 20 bewegen. De grijpinrichting 20 wordt immers langs de hoofdstengel 32 bewogen. De tros tomaten 72 zal waarschijnlijk wel recht naar beneden hangen vanwege de zwaartekracht. Om te garanderen dat de tros tomaten 72 door de grijpinrichting 20 zal gaan, wordt het trechtervormig orgaan 70 zo ingericht dat een onderkant van de tros 72 in het trechtervormig orgaan 70 valt indien deze in contact komt met de grijpinrichting 25 20. Het trechtervormig orgaan 70 geleidt de tros 72 zodanig dat deze vader door de grijpinrichting 20 zal gaan, indien de grijpinrichting 20 naar boven wordt bewogen. Op deze wijze worden vruchten voor een camera zichtbaar die anders moeilijk detecteerbaar zouden zijn.
In figuur 5 is een grijpinrichting 20 van een andere uitvoeringsvorm van de 30 uitvinding weergegeven. De grijpinrichting 20 omvat twee grijpelementen 42,44 waarvan een eerste grijpelement 42 verbonden is aan een hoofddeel 38 van de grijpinrichting 20. Het tweede grijpelement 44 is draaibaar verbonden met het eerste grijpelement 42. In dit voorbeeld is het hoofddeel 38 verbonden met een 1024702 7 verbindingselement 40 dat is ingericht voor het verbinden van de grijpinrichting 20 aan ♦ de manipulator 5. Het verbindingselement 40 kan bijvoorbeeld een metalen schijf zijn, voorzien van gaten om veibindingsbouten door te voeren. In dit geval zal de manipulator 5 ook een schijf omvatten die eenzelfde vorm heeft als de schijf 40 van de S grijpinrichting 20.
De autonome robot 1 omvat een pneumatisch systeem dat is ingericht voor het openen en sluiten van de grijpinrichting 20. Omdat details van een dergelijk pneumatisch systeem bij de vakman bekend zijn en ze verder niet relevant zijn voor de uitvinding, worden ze hier niet verder besproken. Het zal duidelijk zijn dat bewegingen 10 van de grijpinrichting ook volledig elektromechanisch of hydraulisch tot stand kunnen komen.
hi een uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat de grijpinrichting 20 inkepingen voor het laten invallen van vertakkingen van de plant 30. In figuur 4 zijn deze inkepingen weergegeven met de nummers 50,52,54.
15 Figuur 6 toont de grijpinrichting 20 van figuur 5, maar dan in een gesloten stand.
De grijpinrichting 20 omsluit een hoofdstengel 32 van een plant. In figuur 6 is te zien dat de grijpinrichting op de plak van een inkeping 50, een snijmiddel 60 omvat. Het snijmiddel 60 wordt door het besturingssysteem 18 geactiveerd indien een zijtak of bladstengel in de inkeping 50 wordt gedetecteerd. Dit kan bijvoorbeeld door een sensor 20 aan te brengen in de inkepingen. In figuur 6 zijn delen 55,56 van een pneumatisch systeem voor het aansturen van de grijpinrichting 20, weergegeven. Zoals reeds genoemd is het pneumatische systeem niet relevant voor de uitvinding en zal niet verder besproken worden.
Indien de grijpinrichting 20 langs de hoofdstengel 32 wordt bewogen, komt de 25 grijpinrichting 20 op zijn weg naar boven, of naar beneden, zijtakken tegen. Deze zijtakken kunnen stengels zijn van vruchten, het kunnen zijscheuten zijn, en het kunnen ook bladeren zijn. Hieronder zal kort het geval worden toegelicht indien de vertakking een bladstengel betreft en de grijpinrichting 20 langs de hoofdstengel 32 naar boven wordt bewogen.
30 In de glastuinbouw worden kasplanten in rijen naast elkaar geplant. Tussen de rijen is ruimte voor personeel, maar in de geautomatiseerde glastuinbouw wordt deze ruimte gebruikt om een robot door te laten rijden. In de uitvoeringsvorm weergegeven in figuur 1, rijdt de robot 1 over rail 3. De robot omvat het besturingssysteem 18 die de 1024702 8 aandrijving van het voertuig 2 aanstuurt en ook de manipulator 5 bestuurt. Daarnaast is besturingssysteem 16 ingericht om de grijpinrichting 20 aan te sturen. De robot 1 omvat ook een beeldregistratiesysteem dat onder andere de camera 10 omvat die over de geleider 12 heen en weer kan bewegen. Indien de robot 1 op een bepaalde plek voor 5 een bepaalde plant 30 is gearriveerd, zal de robot 1 met behulp van de camera 10 twee opnames maken van de plant 30. De twee opnames worden door het beeldregistratiesysteem naar het besturingsysteem 18 doorgegeven en vervolgens verwerkt tot 3-D informatie. Uit deze 3-D informatie wordt met behulp van herkenningsalgoritmes, een bepaalde plek op de plant 30 bepaald. Deze plek is 10 bijvoorbeeld een stuk hoofdstengel waarboven de vruchten en/of bladeren nog aanwezig zijn. Met behulp van deze 3-D informatie wordt ook een bepaalde beweging van de manipulator 5 berekend. Vervolgens wordt de manipulator 5 aangedreven zodanig dat deze de plant 30 benadert. Tijdens deze benadering worden opnames gemaakt met behulp van een manipulatiecamera 14, voor het verkrijgen van extra 15 informatie over de omgeving van de plant 30. Aan de manipulator 5 is de grijpinrichting 20 aangebracht. Bij het benaderen van de plant 30 is de grijpinrichting 20 geopend. Dat wil zeggen dat de grijpelementen 42,44 (of34,36) elkaar slechts raken bij een scharnierpunt. Nu wordt de grijpinrichting 20 zo gemanoeuvreerd dat de grijpinrichting 20 op een positie komt waar deze het bepaalde deel van de hoofdstengel 20 32 kan omsluiten. Vervolgens wordt met behulp van een pneumatisch systeem, niet getoond, de grijpinrichting 20 gesloten. Op dit moment heeft de robot 1 als het ware de plant 30 vastgepakt Vervolgens kan het besturingssysteem 18 de manipulator 5 zodanig bewegen dat de grijpinrichting 20 langs de hoofdstengel 32 beweegt De precieze baan van de hoofüstcngel 32 hoeft hierbij niet gevolgd te 25 plant 30 iets meegeeft. Wel is het zaak dat de hoofdstengel 32 met te nauw ontsloten wordt zodat de grijpinrichting 20 de hoofdstengel 32 niet beschadigt.
Indien de grijpinrichting 20 een zijtak van de plant 30 bereikt, zal de grijpinrichting 20 een weerstand ondervinden. Deze weerstand kan bijvoorbeeld gemeten worden met een sensor die is aangebracht aan de bovenrand van de 30 grijpinrichting 20. Ook kan, indien de grijpinrichting 20 inkepingen 50,52,54 omvat, de sensor in een uiteinde van de inkepingen 50,52,54 aangebracht zijn zodat de sensor een zijtak kan registreren. Als eenmaal een obstakel is geregistreerd, stopt de manipulator 5 met bewegen. Vervolgens wordt met behulp van het snijmiddel 60 een 1024702 9 deel van de zijtak omvat en doorgesneden of doorgebrand. Hierna kan de procedure herhaald worden en kan een volgend blad of zijtak verwijderd worden.
Het zal duidelijk zijn dat met de uitvinding ook vruchten of trossen die aan de hoofdstengel groeien, verwijderd kunnen worden. Indien eenmaal een bepaald deel van 5 de plant 30 geplukt is, kan het geplukte deel, zoals bekend is uit de stand van de techniek, opgerold of neergelegd worden.
Figuur 7 toont een verwijdermiddel 65 van een uitvoeringsvorm van de uitvinding. Hierbij is het systeem ingericht om een blad van de plant 30 te verwijderen door de menselijke breekbeweging te imiteren. Het verwijdermiddel 65 omvat twee 10 pinnen cq. vingers 66,67 die aan weerszijde van een steel worden gepositioneerd.
Bij voorkeur wordt een basis van de bladsteel of van de zijtak ‘vastgepakt’. Door met een abrupte beweging de twee vingers te draaien breekt het blad af. Deze techniek kent een aantal voordelen. De bladsteel of zijtak breekt af op het natuurlijke breukvlak waardoor de wond sneller droogt en beter sluit Een bijkomend voordeel is dat na het 15 breken het blad tussen de vingers blijft hangein en daardoor makkelijk kan worden afgevoerd.
Figuur 8 toont een uitvoeringsvorm van een systeem voor het herkennen van onderdelen van een plant 30, omvattende een beeldregistratiesysteem met een camera 10 voor het detecteren van de onderdelen van de plant 30, waarbij het systeem een 20 inrichting 85 omvat voor het leveren van een mechanische impuls aan de onderdelen van de plant 30. Dit kan gebeuren door middel van bijvoorbeeld aanblazen van de plant 30. De verschillende onderdelen van het systeem hebben in figuur 8 dezelfde verwijzingscijfers als die in figuur 1.
Het beeldregistratiesysteem is ingericht om aan de hand van in de tijd genomen 25 opnames onderscheid te maken tussen verschillende types onderdelen van de plant 30. Met behulp van dit systeem kan onderscheid worden gemaakt tussen bladeren en andere onderdelen van de plant. De bladeren kunnen bijvoorbeeld worden gedetecteerd door de plant aan te blazen met een ventilator 85, zie figuur 8, of door de hoofdstengel vast te pakken met de hierboven beschreven grijpinrichting 20 en vervolgens een 30 mechanische impuls toe te dienen. Door verschillen in mechanische structuur en massa gaan bladeren bewegen terwijl de hoofdstengel 32 en de vruchten stil blijven hangen of minder bewegen. Met het beeldregistratiesysteem worden in een uitvoeringsvorm meerdere opnamen gemaakt, gecombineerd en met beeldbewerkingtechnieken 1024702 10 verwerkt in een verwerkingseenheid, zoals een computer. Door het combineren van bekende herkenningstechnieken en het aanblazen en in de tijd registreren van onderdelen van de plant 30, wordt een verbeterde werkwijze verkregen voor het herkennen van de verschillende onderdelen.
5 Begrepen zal worden dat bij het lezen van het bovenstaande dadelijk varianten opkomen bij degene bekwaam in de stand der techniek. In plaats van het van te voren bevestigen van de grijpinrichting aan de manipulator, is het mogelijk om iedere plant te voorzien van een ring die door de manipulator kan worden opgepakt en vervolgens wordt bewogen langs de hoofdstengel van de respectievelijke plant. Dergelijke 10 varianten worden geacht binnen het bereik van de aanvrage zoals beschreven in bijgaande conclusies te liggen.
1024702

Claims (14)

1. Systeem (1) voor het verwijderen van onderdelen van een plant (30), omvattende: - een manipulator (5) voor het benaderen van de plant (30); 5. een beeldregistratiesysteem (10,14) voor het detecteren van de onderdelen van de plant (30); - een besturingssysteem (18) verbonden met het beeldregistratiesysteem (10,14) en ingericht om de manipulator (S) te doen bewegen met behulp van informatie verkregen van het beeldregistratiesysteem (10,14); 10 met het kenmerk dat het systeem (1) een grijpimichting (20) omvat die aan de manipulator (5) kan worden aangebracht en die is ingericht om een hoofdstengel (32) van de plant (30) in hoofdzaak te omsluiten, waarbij het systeem (1) is ingericht om de grijpinrichting (20) langs de hoofdstengel (32) te bewegen.
2. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de grijpinrichting (20) is ingericht om de hoofdstengel (32) relatief nauw te omsluiten en een aantal inkepingen (50,52,54) omvat, voor het laten invallen van zijtakken van de hoofdstengel (32).
3. Systeem volgens een van de conclusies 1-2, waarbij de grijpinrichting (20) ten 20 minste een snijmiddel (60) omvat voor het afsnijden van bepaalde onderdelen van de plant (30) nabij de hoofdstengel (32).
4. Systeem volgens conclusie 3, waarbij het tenminste ene snijmiddel (60) is ingericht om een steel van een onderdeel van de plant (30) thermisch door te snijden. 25
5. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de grijpinrichting (20) een ringvormige . constructie (34,36) omvat, die is ingericht om onderdelen van de plant (30) te verplaatsen ten opzichte van hun ruststand, indien de grijpinrichting (20) wordt bewogen langs de hoofdstengel (32). 30
6. Systeem volgens conclusie 5, waarbij het beeldregistratiesysteem (10,14) is ingericht om het type van een onderdeel van de plant (30) te bepalen door het meten van de stand van een steel van het onderdeel ten opzichte van de hoofdstengel (32). 1024702
7. Systeem volgens een van de conclusies 5-6, waarbij de grijpinrichting (20) een trechtervormig orgaan (70) omvat, dat is ingericht om bepaalde onderdelen van de plant (30) te geleiden door de grijpinrichting (20) tijdens het bewegen van de grijpinrichting 5 (20) langs de hoofdstengel 0 van de plant (30).
8. Systeem volgens een van de conclusies 5-7, waarbij een onderdeel (14) van het beeldregistratiesysteem is gekoppeld aan de grijpinrichting (20).
9. Systeem volgens een van de conclusies 5-8, waarbij het systeem een verwijdermiddel (65) omvat voor het verwijderen van een onderdeel van de plant
10. Systeem volgens conclusies 9, waarbij het verwijdermiddel (65) twee hoofdzakelijk parallelle pinnen (66,67) omvat, waarbij het systeem is ingericht om de 15 pinnen (66,67) aan weerszijde van een stengel van de plant (30) te plaatsen, en deze pinnen (66,67) om een denkbeeldige as parallel aan en gelegen tussen de pinnen (66, 67) te draaien.
11. Werkwijze voor het verwijderen van onderdelen van een plant (30), omvattende: 20. het benaderen van de plant (30); - het detecteren van onderdelen van de plant (30); - het bepalen van beweeginformatie óm de plant (30) te benaderen, en - het benaderen van de plant (30) met behulp van de beweeginformatie, gekenmerkt door: 25. het omsluiten van een hoofdstengel (32) van de plant (30) met een grijpinrichting (20), en - het bewegen van de grijpinrichting (20) langs de hoofdstengel (32).
12. Systeem voor het herkennen van onderdelen van een plant (30), omvattende een 30 beeldregistratiesysteem voor het detecteren van de onderdelen van de plant (30), met het kenmerk dat het systeem een inrichting voor het leveren van een mechanische impuls aan de onderdelen van de plant (30), omvat en dat het beeldregistratiesysteem .1024702 is ingericht om aan de hand van in de tijd genomen opnames onderscheid te maken tussen verschillende types onderdelen.
13. Systeem volgens conclusie 12, waarbij de inrichting voor het leveren van een 5 mechanische impuls een ventilator (85) omvat
14. Werkwijze vopr het herkennen van onderdelen van een plant, omvattende het detecteren van de onderdelen van de plant (30), gekenmerkt door: - het leveren van een mechanische impuls aan de onderdelen van de plant (30); 10. het registreren van beelden in de tijd van de onderdelen van de plant (30), en - het onderscheiden van verschillende types onderdelen. 1024702
NL1024702A 2003-11-04 2003-11-04 Systeem en werkwijze voor het verwijderen van onderdelen van een plant. NL1024702C2 (nl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1024702A NL1024702C2 (nl) 2003-11-04 2003-11-04 Systeem en werkwijze voor het verwijderen van onderdelen van een plant.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1024702 2003-11-04
NL1024702A NL1024702C2 (nl) 2003-11-04 2003-11-04 Systeem en werkwijze voor het verwijderen van onderdelen van een plant.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1024702C2 true NL1024702C2 (nl) 2005-05-09

Family

ID=34699112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1024702A NL1024702C2 (nl) 2003-11-04 2003-11-04 Systeem en werkwijze voor het verwijderen van onderdelen van een plant.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1024702C2 (nl)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2000333C2 (nl) * 2005-11-24 2007-11-13 Prigrow Tomation B V Robot voor aan een gewas uitvoeren van een handeling en werkwijze voor het behandelen van een gewas.
EP1891852A1 (en) * 2006-08-25 2008-02-27 Egatec A/S Method and collection vehicle for harvesting crops growing on stems
NL2001479C2 (nl) * 2008-04-14 2009-10-19 Ronald Zeelen Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van een blad.
CN102657037A (zh) * 2012-04-13 2012-09-12 浙江工业大学 葡萄树剪枝机器人系统
CN102696411A (zh) * 2012-04-13 2012-10-03 浙江工业大学 基于机器视觉的葡萄冬剪作业装置
WO2016184966A1 (en) * 2015-05-19 2016-11-24 Technische Universiteit Eindhoven Stem detector for crops in a high-wire cultivation system
CN110226412A (zh) * 2019-06-20 2019-09-13 潍坊学院 一种带有采摘功能的链轨式果园管理机器人
CN110731189A (zh) * 2019-10-28 2020-01-31 湖北文理学院 远程果树修剪系统
WO2023281080A1 (en) 2021-07-08 2023-01-12 Saia Holding B.V. Harvesting device
NL2029679B1 (en) * 2021-11-09 2023-06-05 Belua Beheer B V Automatic harvesting device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4718223A (en) * 1985-10-17 1988-01-12 Kubota, Ltd. Fruit harvesting apparatus
DE3835715A1 (de) * 1988-10-20 1990-04-26 Mezoegazdasagi Es Elelmiszerip Automatische greifvorrichtung - robotkopf - zum pfluecken, ergreifen, bewegen und loslassen von gegenstaenden, insbesondere fruechten
FR2760595A1 (fr) * 1997-03-13 1998-09-18 Tecnoma Procede de recolte d'objets portes par une tige, tels que des grappes de raisins
DE19725546A1 (de) * 1997-06-17 1999-03-04 Hilker Andreas Dipl Agr Ing Verfahren und Vorrichtung zur optothermischen Pflanzenerkennung
EP0974262A1 (en) * 1998-07-22 2000-01-26 Bacchini Sandro Apparatus for the automated pruning of three-like plants, particularly vines and the like

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4718223A (en) * 1985-10-17 1988-01-12 Kubota, Ltd. Fruit harvesting apparatus
DE3835715A1 (de) * 1988-10-20 1990-04-26 Mezoegazdasagi Es Elelmiszerip Automatische greifvorrichtung - robotkopf - zum pfluecken, ergreifen, bewegen und loslassen von gegenstaenden, insbesondere fruechten
FR2760595A1 (fr) * 1997-03-13 1998-09-18 Tecnoma Procede de recolte d'objets portes par une tige, tels que des grappes de raisins
DE19725546A1 (de) * 1997-06-17 1999-03-04 Hilker Andreas Dipl Agr Ing Verfahren und Vorrichtung zur optothermischen Pflanzenerkennung
EP0974262A1 (en) * 1998-07-22 2000-01-26 Bacchini Sandro Apparatus for the automated pruning of three-like plants, particularly vines and the like

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2000333C2 (nl) * 2005-11-24 2007-11-13 Prigrow Tomation B V Robot voor aan een gewas uitvoeren van een handeling en werkwijze voor het behandelen van een gewas.
EP1891852A1 (en) * 2006-08-25 2008-02-27 Egatec A/S Method and collection vehicle for harvesting crops growing on stems
NL2001479C2 (nl) * 2008-04-14 2009-10-19 Ronald Zeelen Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van een blad.
WO2009128712A1 (en) 2008-04-14 2009-10-22 Ronald Zeelen Method and device for the removal of a leaf from a crop
CN102657037A (zh) * 2012-04-13 2012-09-12 浙江工业大学 葡萄树剪枝机器人系统
CN102696411A (zh) * 2012-04-13 2012-10-03 浙江工业大学 基于机器视觉的葡萄冬剪作业装置
CN102696411B (zh) * 2012-04-13 2013-11-13 浙江工业大学 基于机器视觉的葡萄冬剪作业装置
WO2016184966A1 (en) * 2015-05-19 2016-11-24 Technische Universiteit Eindhoven Stem detector for crops in a high-wire cultivation system
CN110226412A (zh) * 2019-06-20 2019-09-13 潍坊学院 一种带有采摘功能的链轨式果园管理机器人
CN110731189A (zh) * 2019-10-28 2020-01-31 湖北文理学院 远程果树修剪系统
WO2023281080A1 (en) 2021-07-08 2023-01-12 Saia Holding B.V. Harvesting device
NL2028660B1 (en) 2021-07-08 2023-01-16 Saia Holding B V Harvesting device
NL2029679B1 (en) * 2021-11-09 2023-06-05 Belua Beheer B V Automatic harvesting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Williams et al. Robotic kiwifruit harvesting using machine vision, convolutional neural networks, and robotic arms
EP0810818B1 (en) A method of harvesting crop items
Chua et al. Robotic manipulation of food products–a review
NL1024702C2 (nl) Systeem en werkwijze voor het verwijderen van onderdelen van een plant.
US8306663B2 (en) Robot with 3D grasping capability
Edan et al. Robotic melon harvesting
KR20190122227A (ko) 자동 수확기 이펙터
Van Henten et al. An autonomous robot for de-leafing cucumber plants grown in a high-wire cultivation system
NL2000333C2 (nl) Robot voor aan een gewas uitvoeren van een handeling en werkwijze voor het behandelen van een gewas.
JP2001095348A (ja) 果菜収穫用摘採ハンド及びそれを用いた果菜収穫方法
EP1658767B1 (en) Device for working crops that grow on stalks
US20060150602A1 (en) Method and apparatus for remotely assisted harvester
EP3203828A1 (en) Automated harvesting apparatus
JP2016073265A (ja) 果実自動収穫装置
WO2010063075A1 (en) Crop picking device and method
NL1042547B1 (nl) Oogstmachine voor broccoli
Dischinger et al. Towards intelligent fruit picking with in-hand sensing
Qiu et al. Tendon-Driven Soft Robotic Gripper with Integrated Ripeness Sensing for Blackberry Harvesting
Sarkar Use of shaking mechanism and robotic arm in fruit harvesting: a comprehensive review.
Khare et al. Investigation on design and control aspects of a new autonomous mobile agricultural fruit harvesting robot
Hoogakker et al. An autonomous robot for de-leafing cucumber plants grown in a high-wire cultivation system
Hemming Current developments in greenhouse robotics and challenges for the future
NL1026753C2 (nl) Oogstinrichting.
Burks et al. Orchard and vineyard production automation
Davidson et al. Human-machine collaboration for the robotic harvesting of fresh market apples

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
SD Assignments of patents

Owner name: STICHTING DIENST LANDBOUWKUNDIG ONDERZOEK

Effective date: 20100203

HC Change of name(s) of proprietor(s)

Owner name: STICHTING WAGENINGEN RESEARCH; NL

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), CHANGE OF OWNER(S) NAME; FORMER OWNER NAME: STICHTING DIENST LANDBOUWKUNDIG ONDERZOEK

Effective date: 20170313

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20221201