PL235683B1

PL235683B1 - Mechanism for rapid mechanical pollination of plants

Info

Publication number: PL235683B1
Application number: PL423647A
Authority: PL
Inventors: Tomasz Barczak; Rafał Dalewski
Original assignee: B Droix Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2020-10-05
Also published as: PL423647A1

Abstract

Układ mechanicznego zapylania roślin wyposażony w kamery (61 i 62) połączone za pośrednictwem połączenia (9) z komputerem (7), z którego są wysyłane za pośrednictwem połączenia (10) sygnały sterujące do mechanizmu zapylającego (1) składającego się z silnika pochylającego (5), połączonego z obudową (4), w której znajdują się silnik przesuwający (3) i silnik obracający (2) połączone z odpowiednio ramieniem napędowym (14) i ramieniem ustawczym (17), które poprzez zawias (16), następnie łącznik (15), dalej zawias (13) łączy się z wysięgnikiem (11) połączonym z ramieniem napędowym (14) poprzez zawias (12) a na końcu wysięgnika (11) znajduje się element zapylający (8).Mechanical plant pollination system equipped with cameras (61 and 62) connected via connection (9) to a computer (7) from which control signals are sent via connection (10) to the pollination mechanism (1) consisting of a tilting motor (5 ), connected to the housing (4), in which the sliding motor (3) and the rotating motor (2) are located, respectively connected to the drive arm (14) and the positioning arm (17), which through the hinge (16), then the connector (15 ), then the hinge (13) is connected to the boom (11) connected to the drive arm (14) through the hinge (12) and at the end of the boom (11) there is a pollinating element (8).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm do szybkiego zapylania roślin. Znane rozwiązania układu mechanicznego zapylania roślin (np. ujawnione w opisie zgłoszenia PL402468) przyjmują różne formy rozwiązań mechanicznych:The invention relates to a mechanism for the rapid pollination of plants. Known solutions of the mechanical system of plant pollination (e.g. disclosed in the description of the application PL402468) take various forms of mechanical solutions:

- jeżdżące,- running,

- latające lub- flying or

- trawersujące.- traversing.

Niezależnie od metody przemieszczania się robota lub mechanizmu, kluczowym parametrem, z punktu widzenia użyteczności rozwiązania jest efektywność urządzenia tj. liczba zapylonych kwiatów w jednostce czasu odniesiona do kosztów tej operacji (w tym ceny urządzenia, ale także kosztów jego eksploatacji). W tej sytuacji kluczowym zadaniem stojącym przed dostawcą urządzeń jest zapewnienie szybko działającego, niedrogiego urządzenia umożliwiającego zapylenie jak największej liczby kwiatów w jak najkrótszym czasie.Regardless of the method of movement of the robot or mechanism, the key parameter from the point of view of the solution's usability is the efficiency of the device, i.e. the number of pollinated flowers per unit of time related to the costs of this operation (including the price of the device, but also its operating costs). In this situation, a key task for the equipment supplier is to provide a fast-acting, inexpensive device that allows you to pollinate as many flowers as possible in the shortest possible time.

Układ ujawniony w zgłoszeniu PL402468 posiada tę niedogodność, że wskazane tam metody zapylania mechanicznego nie pozwalają na osiągnięcie pożądanej skuteczności pracy urządzenia ze względu na zbyt wolna pracę. Duża liczba kwiatów roślin wymaga w związku z tym dużej liczby robotów, co znacznie podraża koszty implementacji metody.The system disclosed in the application PL402468 has the disadvantage that the methods of mechanical pollination indicated therein do not allow to achieve the desired efficiency of the device operation due to too slow operation. A large number of plant flowers therefore require a large number of robots, which significantly increases the costs of implementing the method.

Rozwiązaniem powyższych niedogodności jest układ oparty na szybkim mechanizmie zapylającym skonstruowanym przy zastosowaniu połączonych wodzików tworzących łamana zbliżoną do równoległoboku, napędzanych serwomechanizmami z możliwością pochylania mechanizmu zapylającego w formie równoległoboku. Wykonanie elementów z lekkich materiałów zapewnia możliwość realizacji zadania w bardzo krótkim czasie i osiągnięcie bardzo wysokiej skuteczności pracy całego układu.The solution to the above disadvantages is a system based on a fast pollination mechanism constructed with the use of connected sliders forming a break similar to a parallelogram, driven by servo mechanisms, with the possibility of tilting the pollination mechanism in the form of a parallelogram. The fact that the elements are made of light materials enables the task to be completed in a very short time and to achieve very high efficiency of the entire system.

Układ rozpoznawania obrazu składający się z kamer i komputera, stosowanego także do sterowania mechanizmem zapylającym pozwala na szybkie wykrycie, lokalizację i przesunięcie końcówki zapylającej do celu - kwiatu, z którego należy pobrać, lub do którego należy przetransportować wcześniej pobrany pyłek.The image recognition system, consisting of cameras and a computer, also used to control the pollination mechanism, allows you to quickly detect, locate and move the pollinator to the target - the flower from which to collect or to which previously collected pollen should be transported.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku: na którym fig. 1 przedstawia widok z góry urządzenia, fig. 2 takoż widok z góry po obróceniu ramienia napędowego 14 o kąt β i ramienia ustawczego o kąt a, fig. 3 ukazuje widok urządzenia z boku, zaś fig. 4 widok analogiczny z mechanizmem wysięgnikowym pochylonym o kąt λ.The subject of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing: in which fig. 1 shows a top view of the device, fig. 2 also a top view after rotating the drive arm 14 by the angle β and the setting arm by the angle a, fig. 3 shows a view of the device from side, and Fig. 4 is a view similar to the boom mechanism inclined by the angle λ.

W odniesieniu do przedstawionego rysunku, w szczególności fig. 1 układ do zapylania składa się z mechanizmu zapylającego 1, zbudowanego z ramienia napędowego 14, wysięgnika 11, łącznika 15 i ramienia ustawczego 17. Powyższe elementy są połączone za pomocą zawiasów 12, 13 i 16. Ramię napędowe 14 jest obracane za pomocą silnika przesuwającego 3, zapewniającego obrót o kąt β uwidoczniony przez fig. 2, zaś ramię ustawcze 17 jest napędzane silnikiem obracającym 2, realizującym obrót o kąt a pokazany przez fig. 2. Mechanizm zapylający 1, dzięki obrotowi ramienia napędowego 14 wokół osi silnika przesuwającego 31 powoduje ruch wysięgnika równolegle do jego początkowej pozycji oraz w kierunku przód-tył. Ruch ramienia ustawczego wokół osi 21 silnika obracającego 2 powoduje obracanie wysięgnika 11 względem zawiasu 12. Połączenie obu ruchów umożliwia przesuwanie wysięgnika 11 w płaszczyźnie ruchu i poruszanie w niej elementu zapylającego 8 umieszczonego na końcu wysięgnika 11. Ruch góra - dół elementu zapylającego 8 zapewnia obrót silnika pochylającego 5 względem osi 41 osadzonej w obudowie 4 silników 2 i 3 o kąt λ ukazany przez fig. 4.With reference to the drawing shown, in particular Fig. 1, the pollination system consists of a pollination mechanism 1, consisting of a driving arm 14, a boom 11, a link 15 and an adjustment arm 17. The above elements are connected by hinges 12, 13 and 16. The drive arm 14 is rotated by a shifting motor 3 providing rotation through the angle β shown in Fig. 2, and the setting arm 17 is driven by a rotating motor 2 rotating through the angle α shown in Fig. 2. Dusting mechanism 1 by rotation of the arm drive 14 about the axis of the slide motor 31 causes the boom to move parallel to its initial position and in an anterior-posterior direction. Movement of the setting arm around the axis 21 of the turning motor 2 rotates the boom 11 relative to the hinge 12. The combination of the two movements allows the boom 11 to be moved in the plane of movement and the pollinating element 8 located at the end of the boom 11 moves therein. The up-down movement of the pollinating element 8 rotates the motor inclining 5 relative to the axis 41 embedded in the housing 4 of the motors 2 and 3 by the angle λ shown in Fig. 4.

Cel - kwiat jest lokalizowany przez kamery 61 i 62 usytuowane w obudowie 6. Wyszukanie i lokalizacja kwiatów jest realizowana za pomocą komputerowej analizy obrazu, do której służy komputer 7. Transmisja sygnału pomiędzy kamerami 61 i 62 a komputerem 7 odbywa się za pomocą połączenia 9. Sygnały sterujące z komputerów do silników są przesyłane za pomocą połączenia 10. Silnik pochylający 5 stanowiący podstawę mechanizmu może być połączony z platformą jeżdżącą lub trawersującą. Urządzenie może być wykonane w wariancie z dwoma zestawami ramion i kamer lub większą ich liczbą podłączoną do jednego komputera.The target - the flower is located by the cameras 61 and 62 situated in the housing 6. The search for and the location of the flowers is carried out by means of computer image analysis, for which the computer 7 is used. The signal transmission between the cameras 61 and 62 and the computer 7 takes place via the connection 9. The control signals from the computers to the motors are transmitted via a connection 10. The tilt motor 5 which forms the basis of the mechanism may be connected to a riding or traversing platform. The device can be made with two sets of arms and cameras or more connected to one computer.

Claims

Patent claim

A mechanism for rapid mechanical pollination of plants provided with cameras (61) and (62) connected via a connection (9) to a computer (7), from which, via a connection (10), control signals are sent to a pollination system characterized by that the dusting mechanism (1) consists of a tilting motor (5) connected to a housing (4) in which there are a sliding motor (3) and a turning motor (2) connected to the driving arm (14) and the setting arm (17) respectively ), which through the hinge (16), then the connector (15), then the hinge (13) connects to the boom (11) connected to the drive arm (14) through the hinge (12) and at the end of the boom (11) there is a dusting element (8).