NL2026162B1 - Gereedschap, inrichting en werkwijze voor het geautomatiseerd scheiden van een aftakking van een gewas. - Google Patents

Gereedschap, inrichting en werkwijze voor het geautomatiseerd scheiden van een aftakking van een gewas. Download PDF

Info

Publication number
NL2026162B1
NL2026162B1 NL2026162A NL2026162A NL2026162B1 NL 2026162 B1 NL2026162 B1 NL 2026162B1 NL 2026162 A NL2026162 A NL 2026162A NL 2026162 A NL2026162 A NL 2026162A NL 2026162 B1 NL2026162 B1 NL 2026162B1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
crop
separating
tool
pushing
elongate part
Prior art date
Application number
NL2026162A
Other languages
English (en)
Inventor
Joseph Poppelaars Stefanus
Schonewille Harrie
Original Assignee
Vdl Etg Projects B V
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 Vdl Etg Projects B V filed Critical Vdl Etg Projects B V
Priority to NL2026162A priority Critical patent/NL2026162B1/nl
Priority to US18/006,964 priority patent/US20230263101A1/en
Priority to PCT/NL2021/050443 priority patent/WO2022025758A1/en
Priority to CA3187386A priority patent/CA3187386A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2026162B1 publication Critical patent/NL2026162B1/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
    • A01G3/02Secateurs; Flower or fruit shears
    • A01G3/033Secateurs; Flower or fruit shears having motor-driven blades
    • 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
    • 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
    • A01G3/02Secateurs; Flower or fruit shears
    • A01G3/033Secateurs; Flower or fruit shears having motor-driven blades
    • A01G3/037Secateurs; Flower or fruit shears having motor-driven blades the driving means being an electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Harvesting Machines For Specific Crops (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Transplanting Machines (AREA)

Abstract

De uitvinding verschaft een gereedschap, inrichting met een dergelijk gereedschap en een werkwijze gebruik makend van een dergelijke inrichting voor het geautomatiseerd scheiden van een aftakking van een gewas. Het gereedschap omvat een gestel, een eerste scheidingslichaam, een eerste verplaatsingseenheid voor het heen en weer ten opzichte van het gestel verplaatsen van het eerste scheidingslichaam tussen een startstand en een eindstand en welk eerste scheidingslichaam is ingericht voor het tijdens verplaatsing van de startstand naar de eindstand maken van een scheiding in de aftakking. Het gereedschap omvat verder een duwlichaam alsmede een tweede verplaatsingseenheid voor het naar elkaar toe en van elkaar af verplaatsen van het eerste scheidingslichaam en het duwlichaam tussen een benaderingsstand en een scheidingsstand waarbij het duwlichaam en het eerste scheidingslichaam zijn ingericht voor het in de benaderingsstand daartussen doen uitstrekken van een eerste langwerpige deel van het gewas en voor het door het duwlichaam tijdens verplaatsing van het duwlichaam in een duwrichting van de benaderingsstand naar de scheidingsstand in de richting van een bij het eerste scheidingslichaam behorend scheidingsvlak duwen van het eerste langwerpige deel van het gewas tegen een van de aftakking van het gewas afgekeerde zijde van het eerste langwerpige deel van het gewas.

Description

Korte aanduiding: Gereedschap, inrichting en werkwijze voor het geautomatiseerd scheiden van een aftakking van een gewas.
Beschrijving De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een gereedschap voor het geautomatiseerd scheiden van een zich als aftakking vanaf een eerste langwerpig deel, zoals een centrale stengel, van een gewas uitstrekkend tweede langwerpig deel, zoals een steel, van het gewas, via welk eerste deel van het gewas het tweede deel van het gewas met wortels van het gewas is verbonden, omvattende een gestel, een eerste scheidingslichaam dat is voorzien van een snijrand, een eerste verplaatsingseenheid voor het heen en weer ten opzichte van het gestel verplaatsen van het eerste scheidingslichaam tussen een startstand en een eind stand waarbij de snijrand zich tijdens de verplaatsing van de startstand naar de eindstand in een scheidingsvlak verplaatst en welk eerste scheidingslichaam is ingericht voor het tijdens verplaatsing van de startstand naar de eindstand met behulp van de ten minste ene snijrand maken van een scheiding in een tweede langwerpige deel van het gewas dat zich door het scheidingsvlak heen uitstrekt. Een dergelijke gereedschap is bekend uit het Nederlandse octrooi NL 2001479 en wordt daarin met name aan de hand van de figuren 4 tot en met 6 daarvan omschreven. Het omschreven gereedschap is aan het uiteinde van een langwerpige arm bevestigd. In bedrijf wordt het gereedschap met behulp van de arm dusdanig gemanipuleerd dat een bladsteel in een uitsparing van het gereedschap wordt opgenomen. Vervolgens wordt deze bladsteel door twee zwenkbare roldelen klemmend aangegrepen en trekken deze roldelen aan de steel zodat de hoofdstengel vanwege de aanhechting van de bladsteel aan de hoofdstengel naar het gereedschap wordt getrokken. Met behulp van een heen een weer beweegbaar mes van het gereedschap, welk mes is voorzien aan de naar de hoofdstengel gekeerde zijde van de roldelen wordt vervolgens de bladsteel doorsneden. Een risico dat kleeft aan een dergelijk gereedschap is dat de bladsteel op een ongecontroleerde positie breekt vanwege het daar aan trekken door de roldelen. Verder is de kwaliteit van de werkzaamheid van het gereedschap erg afhankelijk van de dikte van de bladsteel en van de gladheid van de bladsteel die sterk afhankelijk is van de luchtvochtigheid. Genoemde afhankelijkheden brengen eveneens het risico met zich mee dat er een scheiding in de bladstengel wordt aangebracht op een ongewenste positie. Dat brengt het risico met zich mee dat er ongewenst aangroei is daar waar de bladstengel is gescheiden.
De onderhavige uitvinding beoogt een gereedschap volgens de aanhef te verschaffen waarmee het op betrouwbare wijze mogelijk is om in een tweede deel van een gewas zoals in de inleidende alinea gedefinieerd op een gewenste positie welke gewenste positie in de praktijk veelal dicht bij het eerste deel van het gewas is gelegen, een scheiding aan te brengen. Dit kan ten behoeve van het verwijderen van bladeren van een gewas zijn, bijvoorbeeld van een tomatenplant of een komkommer plant in een kas, of ten behoeve van het oogsten van eetbare delen van een gewas zoals tomaten of komkommers. Meer in het bijzonder beoogt de uitvinding een gereedschap volgens de aanheft te verschaffen die met verschillende typen gewassen toepasbaar is. Hiertoe verschaft de uitvinding een gereedschap volgens de aanhef waarbij het gereedschap verder een duwlichaam omvat alsmede een tweede verplaatsingseenheid voor het naar elkaar toe en van elkaar af verplaatsen van het eerste scheidingslichaam en het duwlichaam tussen een benaderingsstand en een scheidingsstand waarbij het duwlichaam en het eerste scheidingslichaam zijn ingericht voor het in de benaderingsstand daartussen doen uitstrekken van het eerste langwerpige deel van het gewas en voor het door het duwlichaam tijdens verplaatsing van het duwlichaam in een duwrichting van de benaderingsstand naar de scheidingsstand in de richting van het scheidingsvlak duwen van het eerste langwerpige deel van het gewas tegen een van het tweede langwerpige deel van het gewas afgekeerde zijde van het eerste langwerpige deel van het gewas. Een gereedschap volgens de uitvinding kan daarbij qua werkzaamheid relatief betrouwbaar zijn doordat ten behoeve van het correct positioneren van het tweede langwerpige deel van het gewas ten behoeve van het aanbrengen van een scheiding daarin, tegen het eerste langwerpige deel van het gewas wordt geduwd in plaats van dat aan het tweede langwerpige deel van het gewas en via dat tweede deel ook aan het eerste langwerpige deel van het gewas wordt getrokken. Daardoor is de werking van het gereedschap althans voor wat betreft het correct positioneren van het tweede langwerpige deel van het gewas ten behoeve van het aanbrengen van een scheiding daarin onafhankelijk van de dikte van het tweede langwerpige deel van het gewas en/of van de wrijvingseigenschappen daarvan. Een goede scheiding in het tweede langwerpige deel van het gewas kan met name worden verkregen de duwrichting zich loodrecht op het scheidingsvlak uitstrekt of althans maximaal 30 graden van de richting loodrecht op het scheidingsvlak afwijkt.
Een geschikte aandrijving van het eerste scheidingslichaam en van het duwlichaam kan worden verkregen indien het gereedschap een van de eerste verplaatsingseenheid deel uitmakende, bij voorkeur als servomotor uitgevoerde, eerste actuator en een van de tweede verplaatsingseenheid deel uitmakende, bij voorkeur als servomotor uitgevoerde, tweede actuator omvat of waarbij het gereedschap een zowel van de eerste verplaatsingseenheid als van de tweede verplaatsingseenheid deel uitmakende, bij voorkeur als gemeenschappelijke servomotor uitgevoerde, gemeenschappelijke actuator omvat.
Servomotoren lenen zich bij uitstek voor elektronische aansturing door een besturing en zijn bovendien compact.
In het geval een gemeenschappelijke actuator wordt toegepast kan middels een geschikte overbrenging in eerste instantie de verplaatsing van het duwlichaam van de benaderingsstand naar de scheidingsstand, vervolgens de verplaatsing van het eerste scheidingslichaam van de startstand naar de eindstand en weer terug naar de startstand en ten slotte de verplaatsing van het duwlichaam van de scheidingsstand naar de benaderingsstand worden bewerkstelligd.
Alternatief kunnen de respectievelijke verplaatsingen van het eerste scheidingslichaam en van het duwlichaam elkaar ook, al dan niet deels, overlappen, bijvoorbeeld doordat de verplaatsing van het eerste scheidingslichaam van de eindstand terug naar de startstand en de verplaatsing van het duwlichaam van de scheidingsstand terug naar de benaderingsstand, al dan niet deels, gelijktijdig plaats vinden.
De betreffende overbrenging kan bijvoorbeeld een kruk- en/of stangenmechanisme omvatten.
Het kan verder voordelig zijn indien het duwlichaam ten minste twee duwvlakken omvat voor het op ten minste twee verschillende posities tegen het eerste langwerpige deel van het gewas duwen door het duwlichaam tijdens verplaatsing daarvan van de benaderingsstand in de duwrichting naar de scheidingsstand, met name indien volgens een verdere mogelijke uitvoeringsvorm de twee duwvlakken zijn ingericht om respectievelijk aan twee tegen over elkaar gelegen zijden van het tweede langwerpige deel van het gewas tegen het eerste langwerpige deel van het gewas te duwen tijdens verplaatsing door het duwlichaam van de benaderingsstand naar de scheidingsstand.
Gereedschap volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het gereedschap een tweede scheidingslichaam omvat dat is ingericht om ten behoeve van het maken van de scheiding in het tweede langwerpige deel van het gewas samen te werken met het eerste scheidingslichaam. Het uitvoeren van het gereedschap met een tweede scheidingslichaam kan de betrouwbaarheid waarmee de scheiding in het tweede langwerpige deel van het gewas wordt gemaakt verhogen. Het tweede scheidingslichaam kan daarbij eveneens zijn uitgevoerd met een snijrand en de tweede scheidingslichamen kunnen bijvoorbeeld als bij een schaar samen werken.
In een verdere mogelijke uitvoeringsvorm is het tweede scheidingslichaam star met het gestel verbonden. Dit kan de constructieve eenvoud van het gereedschap ten goede komen. Bovendien kan aldus een eenduidige positie worden verkregen van de ruimtelijke positie waar de scheiding in het tweede langwerpige deel van het gewas wordt gemaakt.
Een mogelijke uitvoeringsvorm van het gereedschap volgens de uitvinding kenmerkt zich doordat het tweede scheidingslichaam een aambeeldvlak heeft waar de snijrand naar beweegt tijdens verplaatsing van de startstand naar de eindstand. Kenmerkend voor een dergelijke aambeeldvlak is dat de snijrand van het eerste scheidingslichaam tijdens verplaatsing van het eerste scheidingslichaam van de startstand naar de eindstand het aambeeldvlak niet passeert maar dat in de eindstand de snijrand tegen het aambeeldvlak is gelegen of daar op dichte afstand van bijvoorbeeld minder dan 1 mm van is gelegen. De scheidingsbewerking die door het eerste scheidingslichaam dan wordt uitgeoefend zou omschreven kunnen worden als een hakbewerking.
Ten behoeve van de constructieve eenvoud van het gereedschap kan het verder de voorkeur hebben dat de verplaatsing van het eerste scheidingslichaam van de startstand naar de eindstand een zwenkende verplaatsing is. Het eerste scheidingslichaam is dan heen en weer zwenkbaar met het gestel verbonden.
Om vergelijkbare redenen kan het de voorkeur genieten dat de verplaatsing van het eerste scheidingslichaam en het duwlichaam van de benaderingsstand naar de scheidingsstand een zwenkende verplaatsing is. In ieder geval het duwlichaam is dan zwenkbaar met het gesteld verbonden.
In het geval zowel het eerste scheidingslichaam als het duwlichaam zwenkbaar met het gestel zijn verbonden zijn de respectievelijke zwenkassen bij voorkeur loodrecht op elkaar georiënteerd.
In een gunstige uitvoeringsvorm omvat het gereedschap ten minste één camera. Aldus is het goed mogelijk om een eenduidig verband te creëren tussen door de camera waargenomen beelden enerzijds en de posities van het eerste scheidingslichaam en daarmee van het scheidingsvlak en van het duwlichaam anderzijds.
Uit oogpunt van het gecontroleerd positioneren van het eerste 5 langwerpige deel van het gewas direct voorafgaand aan het maken van een scheiding in het tweede langwerpige deel van het gewas kan het de voorkeur genieten dat de tweede verplaatsingseenheid is ingericht voor het tijdens de naar elkaar toe en van elkaar af verplaatsen van het eerste scheidingslichaam (15a; 33) en het duwlichaam (17; 51) tussen de benaderingsstand en de scheidingsstand, uitsluitend verplaatsen van het duwlichaam ten opzichte van het gestel. Aldus kan met een hogere mate van zekerheid er van uit worden gegaan dat het eerste langwerpige deel daadwerkelijk aanligt tegen het duwlichaam in de scheidingsstand daarvan. Bovendien kan de onderhavige uitvoeringsvorm ook uit constructief oogpunt voordelen bieden vanwege de beperking van het aantal benodigde bewegende delen van het gereedschap.
De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het geautomatiseerd scheiden van een zich als aftakking vanaf een eerste langwerpig deel, zoals een centrale stengel, van een gewas uitstrekkend tweede langwerpig deel, zoals een steel, van het gewas, via welk eerste deel van het gewas het tweede deel van het gewas met wortels van het gewas is verbonden. De inrichting volgens de uitvinding omvat een manipulator, een gereedschap volgens de uitvinding zoals voorgaand omschreven welk gereedschap is bevestigd aan de manipulator voor ruimtelijke manipulatie van het gereedschap, een camera die bij voorkeur deel uit maakt van het gereedschap, en een besturing die is ingericht voor het op basis van waarnemingen door de camera aansturen van de manipulator en van de eerste verplaatsingseenheid en de tweede verplaatsingseenheid van het gereedschap. Een dergelijke inrichting kan met voordeel worden ingezet bij de teelt van gewassen, met name in kassen.
Met name maar niet uitsluitend bij toepassing van de inrichting volgens de uitvinding in kassen kan het zeer voordelig zijn indien de inrichting een kar omvat voor het kunnen verrijden van de manipulator.
In een potentieel gunstige uitvoeringsvorm omvat de manipulator een robot met onderling scharnierbaar met elkaar verbonden robotarmen. Dergelijke robots zijn in standaarduitvoeringen verkrijgbaar hetgeen de kostprijs van de inrichting kan verlagen. De robots zijn bijvoorbeeld in 4-assige, 5-assige of 6-assige uitvoeringsvormen beschikbaar.
Bij de laatstgenoemde uitvoeringsvorm is het binnen het werkbereik van de robot mogelijk om het gereedschap in iedere gewenste oriëntatie te manipuleren.
De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het geautomatiseerd scheiden van een zich als aftakking vanaf een eerste langwerpig deel, zoals een centrale stengel, van een gewas uitstrekkend tweede langwerpig deel, zoals een steel, van een gewas, via welk eerste deel van het gewas het tweede deel van het gewas met wortels van het gewas is verbonden onder gebruik making van een inrichting volgens de uitvinding zoals voorgaand omschreven.
De werkwijze omvat de stappen van a het door de camera van de inrichting waarnemen van een te scheiden zich als aftakking vanaf een eerste langwerpig deel van een gewas uitstrekkend tweede langwerpig deel van het gewas, b het op basis van de waarneming van de camera door de besturing van de inrichting dusdanig aansturen van de manipulator dat het tweede langwerpig deel van het gewas zich door het scheidingsvlak heen komt uit te strekken terwijl het eerste scheidingslichaam zich in de startstand bevindt en dat het eerste langwerpige deel van het gewas zich in de benaderingsstand van het duwlichaam en het eerste scheidingslichaam tussen het duwlichaam en het eerste scheidingslichaam komt uit te strekken, c het na uitvoering van stap b door de besturing dusdanig aansturen van de tweede verplaatsingseenheid dat het duwlichaam van de benaderingsstand naar de scheidingsstand verplaatst tijdens welke verplaatsing het duwlichaam het eerste langwerpige deel van het gewas door het duwlichaam in de richting van het scheidingsvlak wordt geduwd, d het door de besturing dusdanig aansturen van de eerste verplaatsingseenheid dat het eerste scheidingslichaam van de startstand naar de eindstand verplaatst tijdens welke verplaatsing het eerste scheidingslichaam een scheiding maakt in het tweede langwerpige deel van het gewas daar waar het tweede langwerpige deel van het gewas zich door het scheidingsvlak heen uitstrekt, e het door de besturing dusdanig aansturen van de eerste verplaatsingseenheid dat het eerste scheidingslichaam van de eindstand naar de startstand verplaatst.
De voordelen die aan de toepassing van een dergelijke werkwijze zijn verbonden zullen de vakman reeds duidelijk zijn geworden na lezing van de voorgaande toelichting op het gereedschap en de inrichting volgens de uitvinding. Navolgend zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van mogelijke uitvoeringsvormen daarvan onder verwijzing naar de navolgende figuren : Figuur 1 toont schetsmatig in zij-aanzicht een inrichting volgens de uitvinding; Figuren 2a tot en met 2c tonen schetsmatig in zij-aanzicht drie achtereenvolgende fasen tijdens uitvoering van een werkwijze volgens de uitvinding; Figuren 3 en 4 tonen in twee verschillende isometrische aanzichten een gereedschap volgens de uitvinding.
De automatische bladknipinrichting 1 volgens figuur 1 omvat een zes- assige robot 2 met scharnierend met elkaar verbonden robotarmen 2a tot en met 2c die roteerbaar om verticale rotatie-as 10 op een kar 3 is geplaatst. De kar omvat een on-board besturing 4 die onder andere de robot 2 bestuurt en die met behulp van antenne 5 draadloos met een niet-nader getoond centraal besturingssysteem kan communiceren. Kar 3 is ingericht om aangestuurd door besturing 4 over rails 6 in de twee tegengestelde rijrichtingen 9 zich door gangpaden tussen rijen van gewassen in kassen te verplaatsen. De bladknipinrichting 1 is verder voorzien van twee camera’s 7 die zijn bevestigd aan de antenne 5 die ten opzichte van rijrichtingen 9 zijwaarts zijn gericht om visuele waarnemingen te verrichten op gewassen aan weerszijden van een gangpad. De camera's 7 staan in verbinding met besturing 4 zodat besturing 4 op basis van de waarnemingen door camera’s 7 de robot 2 de verplaatsing van de kar 3 en van de robot 2 kan aansturen.
Bladknipinrichting 1 omvat een bladknipgereedschap 11 dat aan de hand van de figuren 2a tot en met 4 nog nader zal worden toegelicht. Het bladknipgereedschap 11 is aan het uiteinde van de vrije arm van robot 2 bevestigd en kan met behulp van robot 2 binnen het werkgebied daarvan in iedere gewenste oriëntatie worden gemanipuleerd.
Bladknipinrichting 1 omvat verder een houder 8 voor het houden van een aantal gereedschappen zoals bijvoorbeeld bladknipgereedschap 11. Daarbij valt zowel te denken aan gereedschappen van hetzelfde type waarbij de betreffende gereedschappen afwisselend en automatisch aan de robot 2 wordt bevestigd. Terwijl het aan de robot 2 bevestigde gereedschap werkzaam is om zijn hoofdfunctie, zoals het scheiden van bladeren van de hoofdstengel van een gewas, uit te voeren, kan bijvoorbeeld het andere gereedschap in de houder 8 worden gereinigd bijvoorbeeld door deze in een van de houder deel uitmakend bad met reinigingsvloeistof onder te dompelen dan wel deze met behulp van spuitmonden met reinigingsvloeistof te besproeien ter beperking van het risico op kruisbesmetting. Houder 8 kan ook worden benut voor het houden van gereedschappen van verschillende type, bijvoorbeeld behalve voor het houden van een bladknipgereedschap zoals bladknipgereedschap 11 ook voor het houden van een geautomatiseerd aan de robot 2 te bevestigen sproeilans om gewassen mee te besproeien.
Onder verwijzing naar figuren 2a tot en met 2c is bladknipgereedschap 11 bestemd om bladen 12 van een gewas te scheiden van de hoofdstengel 13 van het gewas. Meer specifiek is het daarbij zaak dat een scheiding wordt gemaakt in de stengel van het blad oftewel in de bladstengel 14, welke stengel 14 zich uitstrekt vanaf de hoofdstengel 13 van het gewas en in die zin een aftakking vormt van de hoofdstengel 13. Teelt-technisch is het daarbij voordelig indien de scheiding dichtbij de hoofstengel 13 wordt gemaakt zonder daarbij de hoofdstengel 13 te beschadigen aangezien dat tot een verstoring van de sapstromen in de hoofdstengel zou kunnen leiden.
De figuren 2a tot en met 2c laten schematisch zien hoe het scheidingsproces in zijn werk gaat oftewel hoe het bladknipgereedschap functioneert. Aan de hand van de figuren 3 en 4 zal vervolgens een concrete uitvoeringsvorm van een bladknipgereedschap 31 worden omschreven.
De schaarmessen 154, 15 zijn ieder aan de naar elkaar toe gerichte zijden voorzien van een respectievelijk snijrand 19a, 19b. Zoals zichtbaar is in figuur 2a wordt met behulp van robot 2, bijvoorbeeld op basis van waarnemingen door een camera 7 en aangestuurd door besturing 4, het bladknipgereedschap 11 dusdanig gepositioneerd en georiënteerd ten opzichte van hoofdstengel 13 en bladstengel 14 dat bladstengel 14 zich althans in hoofdzaak loodrecht uitstrekt door het scheidingsvlak 16 heen dat wordt bepaald door de werkzame verplaatsingen van de twee schaarmessen 154, 15b van het bladknipgereedschap 11, meer specifiek door de snijranden 19a en 19b daarvan. Het bij de bladstengel 14 behorende blad 12 strekt zich aan de van de hoofstengel 13 afgekeerde zijde van de schaarmessen 154, 15b uit. De schaarmessen 154, 15 bevinden zich in een open, startstand. De besturing 4 kan bij het aansturen van de robot 2, met name voor het aansturen van de laatste fase van de verplaatsing door de robot van het bladknipgereedschap 11, ook gebruik maken van waarnemingen door één of meer camera’s die op het bladknipgereedschap 11 zijn voorzien zoals nog zal worden omschreven voor bladknipgereedschap 31 aan de hand van de figuren 3 en 4.
De positionering van het bladknipgereedschap 11 door de robot 2 is verder dusdanig dat de hoofdstengel 13 zich uitstrekt tussen een duwlichaam 17 van het bladknipgereedschap 11 enerzijds en de twee schaarmessen 15a, 15b anderzijds.
Het duwlichaam 17 bevindt zich daarbij aan de van de bladstengel 14 afgekeerde zijde van de hoofdstengel 13 recht tegen die bladstengel 14. Deze onderlinge stand van het duwlichaam 17 en de schaarmessen 15a, 15b wordt aangeduid met de term benaderingsstand. In deze stand aangekomen blijft robot 2 stil staan tot na afloop van de fase die aan de hand van figuur 2c wordt omschreven. Dan zal robot 2 namelijk bladknipgereedschap 11 naar een volgend te scheiden blad verplaatsen.
Figuur 2b geeft een volgende fase weer waarbij het duwlichaam 17 met behulp van een niet nader in de figuren 2a tot en met 2c getoonde actuator, zoals een pneumatische cilinder, een stappenmotor, een hefmagneet of een servomotor, van het bladknipgereedschap 11 in een naar het scheidingsvlak 16 gerichte duwrichting 18 wordt verplaatst van de benaderingsstand naar de zogenaamde scheidingsstand. Tijdens deze verplaatsing van de benaderingsstand naar de scheidingsstand wordt de hoofstengel 13 in de richting van het scheidingsvlak 16 geduwd waardoor de bladstengel 14 zich op een positie die dichter bij de hoofdstengel 13 ligt door het scheidingsvlak 16 komt uit te strekken. De hoofstengel 13 is in de scheidingsstand opgesloten tussen het duwlichaam 17 enerzijds en de twee schaarmessen 15a, 15b anderzijds zonder dat daarbij een dusdanige klemkracht op de hoofstengel 13 wordt uitgeoefend dat deze zou beschadigen. In figuren 2a en 2b is aan de verwijzingscijfers 13 en 17 een accent toegevoegd om de posities van de hoofstengel 13 en het duwlichaam 17 in de scheidingsstand aan te geven. Het bladknipgereedschap 11 is dusdanig werkzaam tijdens de verplaatsing van het duwlichaam 17 van de benaderingsstand naar de scheidingsstand dat de schaarmessen 15a, 15b zich ruimtelijk gezien niet verplaatsen.
Zoals zichtbaar is in figuur 2c verplaatsen nadat het duwlichaam 17 de scheidingsstand heeft aangenomen de schaarmessen 15a, 15b zich, daarbij bekrachtigd door een niet nadere getoonde actuator van het bladknipgereedschap 11, vanaf de startstand naar elkaar toe naar de eindstand waarbij de snijranden 19a, 19b elkaar juist passeren en waardoor een snede wordt gemaakt in de bladstengel 14 op een positie dichtbij de hoofstengel 13. Aldus wordt blad 12 al knippend met (het grootste deel van) de bladstengel 14 van de hoofdstengel 13 gescheiden. Vervolgens zullen, al dan niet voorafgaand aan, tijdens of na het weer verder verplaatsen van het bladknipgereedschap 11 door de robot naar een volgende positie de schaarmessen 15a, 15b weer van elkaar af worden bewogen van de eindstand naar de startstand. Figuren 3 en 4 tonen een concreet uitvoeringsvoorbeeld van een bladknipgereedschap 31. Het bladknipgereedschap omvat een niet nader in detail getoond gestel waaraan de diverse onderdelen van het bladknipgereedschap, zoals behuizing 41 die uit een aantal delen bestaat, aan zijn bevestigd. Het gestel is ingericht voor bevestiging aan de zijde die in figuren 3 en 4 is aangegeven met verwijzingscijfer 32 met robot 2 zodat het bladknipgereedschap 31 met behulp van robot 2 in een gewenste positie en oriëntatie kan worden gebracht.
Bladknipgereedschap 31 omvat een althans in hoofdzaak bladvormige eerste scheidingslichaam 33 en een tweede scheidingslichaam 34.
Het eerste scheidingslichaam 33 betreft een Stanley mes en is met behulp van bouten 35 bevestigd aan een houderlichaam 36. Het houderlichaam 36 is heen en weer zwenkbaar over circa 45 graden om zwenkas 37 ten opzichte van het gestel tussen een startstand en de eindstand zoals die is weergegeven in figuren 3 en
4. Ten behoeve van het heen en weer doen zwenken van het houderlichaam 36 omvat het bladknipgereedschap 31 een servomotor die in de behuizing 41 is voorzien en afsteunt op het gestel.
Het tweede scheidingslichaam 34 is eveneens althans in hoofdzaak bladvormig maar heeft geen snijrand maar aan de naar de snijrand van het eerste scheidingslichaam 33 gerichte zijde een aambeeldvlak. Het tweede scheidingslichaam 34 heeft in loodrecht aanzicht eenzelfde omtreksvorm als het eerste scheidingslichaam en is met behulp van bouten 39 bevestigd aan een houderlichaam
38. Het houderlichaam maakt een integraal deel uit van de behuizing en is derhalve star verbonden met het gestel.
Bladknipgereedschap 31 is verder voorzien van een duwlichaam 51 dat vorkvormig is en twee duwvingers 52, 53 heeft. Aan de naar de twee scheidingslichamen 33, 34 gerichte zijden hebben de twee duwvingers 52, 53 respectievelijke duwvlakken 54, 55. Duwlichaam 51 is heen en weer zwenkbaar over circa 45 graden om zwenkas 54 ten opzichte van het gestel van het bladknipgereedschap, tussen een benaderingsstand en een scheidingsstand zoals die is weergegeven in figuren 3 en 4. Voor het heen en weer doen zwenken van het duwlichaam 51 om de zwenkas 54 omvat het bladknipgereedschap een servomotor die in de behuizing 41 is voorzien en afsteunt op het gestel.
In een alternatieve uitvoeringsvorm is het overigens ook mogelijk dat het bladknipgereedschap slechts één servomotor omvat die zowel zorg draagt voor het heen en weer zwenken van het houderlichaam 36 om zwenkas 37 als voor het heen en weer zwenken van het duwlichaam om zwenkas 54.
De zwenkas 54 strekt zich loodrecht op zwenkas 37 uit. In de scheidingsstand strekken de lengterichtingen van de duwvingers 52, 53 zich althans in hoofdzaak evenwijdig uit aan de snijrand van het eerste scheidinglichaam 33 terwijl in de benaderingsstand de lengterichtingen van de duwvingers 52, 53 een hoek van circa 45 graden insluiten met de lengterichting van voornoemde snijrand van het eerste scheidingslichaam 33. In gebruik van het bladknipgereedschap strekken de duwvingers 52, 53 zich loodrecht uit op de hoofdstengel of althans op het eerste langwerpige deel van een gewas waar een tweede, zich vanaf het eerste langwerpige deel van het gewas uitstrekkend, langwerpig deel (zoals een bladstengel) van af takt van welk tweede langwerpige deel van het gewas het de bedoeling is dat in dat tweede langwerpige deel door het bladknipgereedschap 31 een scheiding wordt aangebracht.
Het bladknipgereedschap 31 omvat verder een camerasysteem 61 voor het middels visuele waarneming detecteren van een tweede langwerpige deel van een gewas dat van een eerste langwerpig waarvandaan het tweede langwerpige deel aftakt, moet worden gescheiden. Het camerasysteem 61 kan bijvoorbeeld zijn uitgevoerd met verschillende lenzen waarmee nauwkeurige informatie kan worden afgeleid over de ruimtelijke positie van een te doorknippen bladsteel. Het camerasysteem is ingericht om informatie over de waarnemingen ervan te communiceren met de besturing 4 die in reactie daarop en bijvoorbeeld ook in reactie op waarnemingen van een camera zoals camera 7 die op kar 3 is voorzien in eerste instantie de robot 2 aanstuurt zodat in de situatie waarbij het duwlichaam 51 zich in de benaderingsstand bevindt en de twee scheidingslichamen zich in de open, startstand bevinden, de hoofdstengel 13 zich tussen de twee duwvingers 52, 53 enerzijds en de twee scheidingslichamen 33, 34 anderzijds uitstrekt waarbij de lengterichting van de hoofdstengel 13 loodrecht is georiënteerd op de lengterichtingen van de duwvingers 52, 53 en die van de snijrand van het eerste scheidingslichaam 33 (vergelijkbaar met de situatie volgens figuur 2a). Vervolgens stuurt de besturing 2 de actuator behorende bij duwlichaam 51 aan om duwlichaam 51 om zwenkas 54 van de benaderingsstand naar de scheidingsstand te doen zwenken aldus de hoofstengel 13 in de richting van de twee scheidingslichamen 33, 34 duwende en de bladstengel 14 door het snijvlak duwende dat wordt bepaald door de heen en weer gaande beweging van de snijrand van het eerste scheidingslichaam 33 tijdens het heen en weer zwenken van het eerste scheidingslichaam 33 om zwenkas 37. Aldus wordt een situatie vergelijkbaar met figuur 2b verkregen.
Vervolgens stuurt de besturing 2 de actuator behorende bij het eerste scheidingslichaam 33 aan om scheidingslichaam 33 om zwenkas 37 van de startstand naar de eindstand te doen zwenken tijdens welke zwenking de snijrand van het eerste scheidingslichaam 33 de bladstengel 14 doorsnijdt op een positie die dicht bij de hoofdstengel 13 is gelegen. Aldus wordt een situatie vergelijkbaar met figuur 2c verkregen. In de eindstand ligt de snijrand van het eerste scheidingslichaam 33 aan of althans nagenoeg aan tegen het aambeeld vlak van het tweede scheidingslichaam
34.

Claims (15)

CONCLUSIES
1. Gereedschap (11; 31) voor het geautomatiseerd scheiden van een zich als aftakking vanaf een eerste langwerpig deel (13), zoals een centrale stengel, van een gewas uitstrekkend tweede langwerpig deel (14), zoals een bladsteel, van het gewas, via welk eerste langwerpige deel (13) van het gewas het tweede langwerpige deel (14) van het gewas met wortels van het gewas is verbonden, omvattende een gestel, een eerste scheidingslichaam (15a; 33) dat is voorzien van een snijrand (19a), een eerste verplaatsingseenheid voor het heen en weer ten opzichte van het gestel verplaatsen van het eerste scheidingslichaam tussen een startstand en een eindstand waarbij de snijrand zich tijdens de verplaatsing van de startstand naar de eindstand in een scheidingsvlak (16) verplaatst en welk eerste scheidingslichaam (15a; 33) is ingericht voor het tijdens verplaatsing van de startstand naar de eindstand met behulp van de ten minste ene snijrand (19a) maken van een scheiding in een tweede langwerpige deel (14) dat zich door het scheidingsvlak (16) heen uitstrekt, met het kenmerk, dat het gereedschap (11; 31) verder een duwlichaam (17; 51) omvat alsmede een tweede verplaatsingseenheid voor het naar elkaar toe en van elkaar af verplaatsen van het eerste scheidingslichaam (15a; 33) en het duwlichaam (17; 51) tussen een benaderingsstand en een scheidingsstand waarbij het duwlichaam (17; 51) en het eerste scheidingslichaam (15a; 33) zijn ingericht voor het in de benaderingsstand daartussen doen uitstrekken van het eerste langwerpige deel (13) van het gewas en voor het door het duwlichaam (154; 33) tijdens verplaatsing van het duwlichaam (17; 51) in een duwrichting (18) van de benaderingsstand naar de scheidingsstand in de richting van het scheidingsvlak (16) duwen van het eerste langwerpige deel (13) van het gewas tegen een van het tweede langwerpige deel (14) van het gewas afgekeerde zijde van het eerste langwerpige deel (13) van het gewas.
2. Gereedschap volgens conclusie 1, waarbij de duwrichting (18) zich loodrecht op het scheidingsvlak (16) uitstrekt of althans maximaal 30 graden van de richting loodrecht op het scheidingsvlak afwijkt.
3. Gereedschap volgens conclusie 1 of 2, waarbij het gereedschap een van de eerste verplaatsingseenheid deel uitmakende eerste actuator en een van de tweede verplaatsingseenheid deel uitmakende tweede actuator omvat of waarbij het gereedschap een zowel van de eerste verplaatsingseenheid als van de tweede verplaatsingseenheid deel uitmakende gemeenschappelijke actuator omvat.
4. Gereedschap volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij het duwlichaam (51) ten minste twee duwvlakken (54, 55) omvat voor het op ten minste twee verschillende posities tegen het eerste langwerpige deel (13) van het gewas duwen door het duwlichaam (51) tijdens verplaatsing daarvan van de benaderingsstand in de duwrichting naar de scheidingsstand.
5. Gereedschap volgens conclusie 4, waarbij de twee duwvlakken (54, 55) zijn ingericht om respectievelijk aan twee tegen over elkaar gelegen zijden van het tweede langwerpige deel (14) van het gewas tegen het eerste langwerpige deel (13) van het gewas te duwen tijdens verplaatsing door het duwlichaam (51) van de benaderingsstand naar de scheidingsstand.
6. Gereedschap volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het gereedschap een tweede scheidingslichaam (15b; 34) omvat dat is ingericht om ten behoeve van het maken van de scheiding in het tweede langwerpige deel (14) van het gewas samen te werken met het eerste scheidingslichaam (15a; 33).
7. Gereedschap volgens conclusie 8, waarbij het tweede scheidingslichaam (34) star met het gestel is verbonden.
8. Gereedschap volgens conclusie 6 of 7, waarbij het tweede scheidingslichaam (34) een aambeeldvlak heeft waar de snijrand naar beweegt tijdens verplaatsing van de startstand naar de eindstand.
9. Gereedschap volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de verplaatsing van het eerste scheidingslichaam (15a; 33) van de startstand naar de eindstand een zwenkende verplaatsing is.
10. Gereedschap volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de verplaatsing van het eerste scheidingslichaam (15a; 33) en het duwlichaam (17; 51) van de benaderingsstand naar de scheidingsstand een zwenkende verplaatsing is.
11. Gereedschap volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de tweede verplaatsingseenheid is ingericht voor het tijdens de naar elkaar toe en van elkaar af verplaatsen van het eerste scheidingslichaam (15a; 33) en het duwlichaam (17; 51) tussen de benaderingsstand en de scheidingsstand, uitsluitend verplaatsen van het duwlichaam ten opzichte van het gestel.
12. Inrichting (1) voor het geautomatiseerd scheiden van een zich als aftakking vanaf een eerste langwerpig deel, zoals een centrale stengel, van een gewas uitstrekkend tweede langwerpig deel, zoals een steel, van het gewas, via welk eerste deel van het gewas het tweede deel van het gewas met wortels van het gewas is verbonden, omvattende een manipulator (2), een gereedschap (11; 31) volgens één van de voorgaande conclusies welk gereedschap is bevestigd aan de manipulator voor ruimtelijke manipulatie van het gereedschap, een camera (61) die bij voorkeur deel uit maakt van het gereedschap, en een besturing (2) die is ingericht voor het op basis van waarnemingen door de camera aansturen van de manipulator en van de eerste verplaatsingseenheid en de tweede verplaatsingseenheid van het gereedschap.
13. Inrichting volgens conclusie 12, omvattende een kar (3) voor het kunnen verrijden van de manipulator.
14. Inrichting volgens conclusie 12 of 13, waarbij de manipulator een robot (2) met onderling scharnierbaar met elkaar verbonden robotarmen omvat.
15. Werkwijze voor het geautomatiseerd scheiden van een zich als aftakking vanaf een eerste langwerpig deel, zoals een centrale stengel, van een gewas uitstrekkend tweede langwerpig deel, zoals een steel, van een gewas, via welk eerste deel van het gewas het tweede deel van het gewas met wortels van het gewas is verbonden onder gebruik making van een inrichting volgens conclusie 12 of een daarvan afhankelijke conclusie, omvattende de stappen van a het door de camera van de inrichting waarnemen van een te scheiden zich als aftakking vanaf een eerste langwerpig deel van een gewas uitstrekkend tweede langwerpig deel van het gewas, b het op basis van de waarneming van de camera door de besturing van de inrichting dusdanig aansturen van de manipulator dat het tweede langwerpig deel van het gewas zich door het scheidingsvlak heen komt uit te strekken terwijl het eerste scheidingslichaam zich in de startstand bevindt en dat het eerste langwerpige deel van het gewas zich in de benaderingsstand van het duwlichaam en het eerste scheidingslichaam tussen het duwlichaam en het eerste scheidingslichaam komt uit te strekken, le} het na uitvoering van stap b door de besturing dusdanig aansturen van de tweede verplaatsingseenheid dat het duwlichaam van de benaderingsstand naar de scheidingsstand verplaatst tijdens welke verplaatsing het duwlichaam het eerste langwerpige deel van het gewas door het duwlichaam in de richting van het scheidingsvlak wordt geduwd, d het door de besturing dusdanig aansturen van de eerste verplaatsingseenheid dat het eerste scheidingslichaam van de startstand naar de eindstand verplaatst tijdens welke verplaatsing het eerste scheidingslichaam een scheiding maakt in het tweede langwerpige deel van het gewas daar waar het tweede langwerpige deel van het gewas zich door het scheidingsvlak heen uitstrekt, e het door de besturing dusdanig aansturen van de eerste verplaatsingseenheid dat het eerste scheidingslichaam van de eindstand naar de startstand verplaatst.
NL2026162A 2020-07-29 2020-07-29 Gereedschap, inrichting en werkwijze voor het geautomatiseerd scheiden van een aftakking van een gewas. NL2026162B1 (nl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2026162A NL2026162B1 (nl) 2020-07-29 2020-07-29 Gereedschap, inrichting en werkwijze voor het geautomatiseerd scheiden van een aftakking van een gewas.
US18/006,964 US20230263101A1 (en) 2020-07-29 2021-07-14 Tool, device and procedure for the automated separation of a branch
PCT/NL2021/050443 WO2022025758A1 (en) 2020-07-29 2021-07-14 Tool, device and procedure for the automated separation of a branch
CA3187386A CA3187386A1 (en) 2020-07-29 2021-07-14 Tool, device and procedure for the automated separation of a branch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2026162A NL2026162B1 (nl) 2020-07-29 2020-07-29 Gereedschap, inrichting en werkwijze voor het geautomatiseerd scheiden van een aftakking van een gewas.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2026162B1 true NL2026162B1 (nl) 2022-03-29

Family

ID=72470573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2026162A NL2026162B1 (nl) 2020-07-29 2020-07-29 Gereedschap, inrichting en werkwijze voor het geautomatiseerd scheiden van een aftakking van een gewas.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230263101A1 (nl)
CA (1) CA3187386A1 (nl)
NL (1) NL2026162B1 (nl)
WO (1) WO2022025758A1 (nl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11730084B2 (en) * 2021-04-30 2023-08-22 Zordi, Inc. System and method for automatically gripping and cutting fruits and plants

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2001479C2 (nl) 2008-04-14 2009-10-19 Ronald Zeelen Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van een blad.
WO2018167784A1 (en) * 2017-03-14 2018-09-20 Metomotion Ltd. Automated harvester effector
CN210630239U (zh) * 2019-08-08 2020-05-29 广东博智林机器人有限公司 采摘机器人

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2001479C2 (nl) 2008-04-14 2009-10-19 Ronald Zeelen Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van een blad.
WO2018167784A1 (en) * 2017-03-14 2018-09-20 Metomotion Ltd. Automated harvester effector
CN210630239U (zh) * 2019-08-08 2020-05-29 广东博智林机器人有限公司 采摘机器人

Also Published As

Publication number Publication date
CA3187386A1 (en) 2022-02-03
WO2022025758A1 (en) 2022-02-03
US20230263101A1 (en) 2023-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5335894B2 (ja) 作物から葉を採取するための方法及び装置
RU2019128390A (ru) Исполнительный механизм автоматизированной уборочной машины
JP5844149B2 (ja) 作物の一部を採取するための装置及び方法
NL2026162B1 (nl) Gereedschap, inrichting en werkwijze voor het geautomatiseerd scheiden van een aftakking van een gewas.
US8931527B2 (en) Tree processing head
US4392304A (en) Universal manual grafting device
NL1042547B1 (nl) Oogstmachine voor broccoli
Jia et al. Integrated gripper and cutter in a mobile robotic system for harvesting greenhouse products
US20030110640A1 (en) Severing implement with cutting capturing feature
KR102511629B1 (ko) 농작물 작업장치용 엔드 이펙터
TWI776745B (zh) 農業自動化採集設備
NZ243718A (en) Removing cheek meat from head of animal carcass
US20120030951A1 (en) Lopper devices for pruning trees and brushes
NL2028781B1 (en) Agricultural manipulator; assembly thereof with a robot arm
NL1026753C2 (nl) Oogstinrichting.
JP2001315023A (ja) 目的形状部切離し装置、該装置を搭載したロボット及び切離し方法
Lehnert et al. Lessons learnt from field trials of a robotic sweet pepper harvester
JP2006180863A (ja) 苗の移植補助ステーション
JPH02107125A (ja) 接木苗製造装置
AU2021102485A4 (en) An iot based agricultural robot for extracting underground crops and automatic irrigation system
Auzeeri Robot for harvesting cauliflower, and the cutting of cauliflowers
NL2004648C2 (nl) Inrichting en werkwijze voor het schillen van gewassen.
JPH07284336A (ja) 幼苗の接ぎ木装置
Jia Integrated gripper and cutter in a mobile manipulation robotic system for harvesting greenhouse products
CN115250749A (zh) 水果采摘机器人及方法