RU2694588C1 - Робот-пропольщик с функцией фертигации - Google Patents
Робот-пропольщик с функцией фертигации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2694588C1 RU2694588C1 RU2019102108A RU2019102108A RU2694588C1 RU 2694588 C1 RU2694588 C1 RU 2694588C1 RU 2019102108 A RU2019102108 A RU 2019102108A RU 2019102108 A RU2019102108 A RU 2019102108A RU 2694588 C1 RU2694588 C1 RU 2694588C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- guides
- carriages
- frame
- carriage
- guide
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B39/00—Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing
- A01B39/12—Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing for special purposes, e.g. for special culture
- A01B39/18—Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing for special purposes, e.g. for special culture for weeding
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
- A01M21/00—Apparatus for the destruction of unwanted vegetation, e.g. weeds
- A01M21/02—Apparatus for mechanical destruction
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
- A01M21/00—Apparatus for the destruction of unwanted vegetation, e.g. weeds
- A01M21/04—Apparatus for destruction by steam, chemicals, burning, or electricity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Insects & Arthropods (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Robotics (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Робот-пропольщик с функцией фертигации содержит раму, управляющие колеса, систему управления и навигации с контрольно-измерительными приборами, систему питания, датчик технического зрения, манипулятор-трипод с распылительной форсункой, резервуар с препаратом для обработки растений, насос с дозатором, рабочий орган с двигателем постоянного тока и линейным приводом, три направляющие с каретками, поперечину, три исполнительных привода. Две направляющие с каретками выполнены в виде круглого стержня, а третья - прямоугольного стержня. Две направляющие с каретками закреплены к раме посредством опор, расположенных на концах направляющих, оси которых параллельны друг другу в горизонтальной плоскости и направлены в сторону движения робота-пропольщика. Третья направляющая с кареткой и поперечина имеют жесткое крепление с каретками первой и второй направляющих. Оси поперечины и третьей направляющей параллельны друг другу в горизонтальной плоскости и перпендикулярны осям первых двух направляющих. Первый и второй исполнительные приводы закреплены с кареткой и с поперечиной по концам с одной стороны, а третий исполнительный привод - по центру с поперечиной с обратной стороны и с рамой посредством шарнирных узлов с вращательной парой пятого класса. Рабочий орган имеет соединение с двигателем постоянного тока и линейным приводом, которые последовательно расположены вертикально друг за другом и жестко закреплены с третьей направляющей с кареткой. Обеспечивается повышение качества прополки рядков и междурядий пропашных культур от сорных растений, снижение травмирования культурных растений за счет применения точечной обработки, а также химическая обработка от вредителей и болезней растений. 2 ил.
Description
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к роботизированному транспортному средству, а также к способу с применением робота для автоматического удаления сорняков пропашных культур режущим инструментом в рядке и междурядьях, и химической обработки от вредителей и болезней растений.
Известен беспилотный робот для лазерной обработки растений, при этом он содержит раму с управляемыми колесами, систему управления и навигации с контрольно-измерительными приборами, систему питания и установленный на раме модуль лазерной обработки растений с технологическим адаптером для установки высоты расположения упомянутого модуля в соответствии с высотой обрабатываемых растений (патент РФ №2634104, опубл. 2017).
Известен беспилотный робот для магнитно-импульсной обработки растений, включающий раму, управляемые колеса, систему управления и навигации с контрольно-измерительными приборами и систему питания, при этом он снабжен установленными на раме адаптером и модулем магнитно-импульсной обработки растений, выполненным в виде магнитно-импульсного активатора с индуктором (патент РФ №2630397, опубл. 2017).
К недостаткам известных технических решений следует отнести: отсутствие возможности уничтожения сорных растений в рядке и междурядьях.
Известно робототехническое средство Hortibot (http:www.tehnologyreview.com/news/408225/robotic-farmer/), состоящее из рамы, управляемых колес, системы управления и навигации с контрольно-измерительными приборами, системы питания, которое обеспечивает выполнение широкого спектра работ в интенсивных технологиях возделывания садов. Оснащается оно различными технологическими модулями: опрыскиватель-гербицидник, рыхлитель-пропольщик, косилка.
Технический недостаток данного робототехнического средства Hortibot: отсутствие возможности механического точечного удаления сорняков в рядке и адаптироваться к различным видам растений.
Известен манипулятор-трипод промышленного назначения, содержащий основание, шарниры, исполнительные звенья, соединенные между собой с помощью пятиподвижного сферического шарнира и с грузозахватным органом, при этом исполнительные звенья выполнены в виде линейных приводов, каждый из которых соединяется между собой и с двухстепенным управляемым захватом, который представлен в виде двух независимых последовательно соединенных между собой звеньев в виде полусфер и грузозахватным органом, при этом звенья соединены между собой посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, оси симметрии звеньев двухстепенного управляемого захвата перпендикулярны друг другу, а ось симметрии пятиподвижного сферического шарнира совпадает с одной из осей двухстепенного управляемого захвата, каждое звено имеет жесткое крепление с шаговым двигателем, основание выполнено в виде равностороннего треугольника, на котором установлены датчики технического зрения (патент РФ №2651781, опубл. 2018).
Технический недостаток данного манипулятора-трипода промышленного назначения: недостаточные функциональные возможности грузозахватного органа, отсутствие распылительной форсунки.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному роботу-пропольщику с функцией фертигации является роботизированное транспортное средство и методы с использованием робота для автоматической обработки растений (патент US №20180168141), состоящее из рамы, управляемых колес, системы управления и навигации с контрольно-измерительными приборами, системы питания, дельта роботизированного манипулятора, камеры для захвата изображений земли перед роботом или под роботом, резервуара с насосом и дозатором для распылительных форсунок, режущего инструмента рабочего органа с двигателем вращения.
Технический недостаток данного роботизированного транспортного средства и методов с использованием робота для автоматической обработки растений: сложность в обслуживании, отсутствии регулирования распылительной форсунки относительно размеров растения.
Технический результат - повышение качества прополки рядков и междурядий пропашных культур от сорных растений, снижение травмирования культурных растений за счет применения точечной обработки, а также химическая обработка от вредителей и болезней растений.
Указанный технический результат достигается роботом-пропольщиком с функцией фертигации, содержащим раму, управляющие колеса, систему управления и навигации с контрольно-измерительными приборами, систему питания, датчик технического зрения, манипулятор-трипод с распылительной форсункой, резервуар с препаратом для обработки растений, насос с дозатором, рабочий орган с двигателем постоянного тока и линейным приводом, согласно изобретению дополнительно содержит три направляющие с каретками, две из которых выполнены в виде круглого стержня, а третья - прямоугольного стержня, поперечины, три исполнительных привода, при этом две направляющие с каретками крепятся к раме посредством опор, расположенных на концах направляющих, оси которых параллельны друг другу в горизонтальной плоскости и направлены в сторону движения робота-пропольщика, а третья направляющая с кареткой и поперечина имеют жесткое крепление с каретками первой и второй направляющих, оси поперечины и третьей направляющей параллельны друг другу в горизонтальной плоскости и перпендикулярны осям первых двух направляющих, при этом первый и второй исполнительные приводы крепятся с кареткой и с поперечиной по концам с одной стороны, а третий исполнительный привод по центру с поперечиной с обратной стороны и с рамой посредством шарнирных узлов с вращательной парой пятого класса, при этом рабочий орган имеет соединение с двигателем постоянного тока и линейным приводом, которые последовательно расположены вертикально друг за другом и жестко крепятся с третьей направляющей с кареткой.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 общий вид робота-пропольщика с функцией фертигации.
На фиг. 2 вид сзади робота-пропольщика с функцией фертигации.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключается в следующем.
Предлагаемый робот-пропольщик с функцией фертигации (фиг. 1, 2) состоит из рамы 1, управляющих колес 2, системы управления и навигации с контрольно-измерительными приборами 3, системы питания 4, датчика технического зрения 5, который устанавливается спереди в нижней части рамы 1 для обнаружения сорняков в рядке и междурядьях, а также вредителей и больных растений.
Для химической обработки растений от вредителей и болезней в задней нижней части рамы 1, устанавливается манипулятор-трипод 6 с распылительной форсункой 7, который крепится с помощью двухстепенных шарниров 8. Конструкция манипулятора-трипода 6 описана в патенте РФ №2651781, опубликован 2018 году, патентообладатель ФГБОУ ВО Волгоградский государственный аграрный университет. В задней части на раме 1 жестко крепятся резервуар 9 с препаратом для обработки растений, насос с дозатором 10, которые соединяются с распылительной форсункой 7 с помощью гибкого шланга 11.
Для уничтожения сорняков предусмотрен режущий инструмент рабочего органа 12, который соединяется с двигателем постоянного тока 13 и линейным приводом (актуатором) 14, расположенных в вертикальной плоскости последовательно друг за другом.
Перемещение в горизонтальной плоскости рабочего органа 12 с двигателем постоянного тока 13 и линейным приводом (актуатором) 14 осуществляются по трем направляющим 15, 16 с каретками 17, 18, при этом линейный привод (актуатор) 14 жестко крепится с кареткой 18. Две направляющие 15 с каретками 17 выполнены в виде круглого стержня и крепятся на раму 1 посредством опор 19, расположенных на концах направляющих 15, оси которых параллельно друг другу в горизонтальной плоскости и направлены в сторону движения робота-пропольщика. Третья направляющая 16 с кареткой 18 выполнена в виде прямоугольного стержня и крепится с передними каретками 17 первой и второй направляющих 15. Между двумя направляющими 15 устанавливается поперечина 20, которая жестко крепится с задними каретками 17 первой и второй направляющих 15, при этом оси поперечины 20 и третьей направляющей 16 параллельны друг другу в горизонтальной плоскости и перпендикулярны осям первым двум направляющим 15. Перемещение поперечины 20 и направляющей 16 по осям направляющих 15, а также каретки 18 по направляющей 16 осуществляется тремя исполнительными приводами 21-23, которые устанавливаются следующим образом. Первый и второй исполнительные привода 21, 22 крепятся с кареткой 18 и с поперечиной 20 по концам с одной стороны, а третий исполнительный привод 23 по центру с поперечиной 20 с обратной стороны и с рамой 1 посредством шарнирных узлов 24 с вращательной парой пятого класса.
Работа робота-пропольщика с функцией фертигации осуществляется следующим образом.
С помощью системы управления и навигации с контрольно-измерительными приборами 3 робот-пропольщик заезжает в рядки с растениями. В автоматическом режиме с помощью датчика технического зрения 5, установленного спереди в нижней части рамы 1 определяются координаты расположения сорняков в рядке.
Режущий инструмент рабочего органа 12, соединенный с двигателем постоянного тока 13 и линейным приводом (актуатором) 14 перемещается к сорняку по определенным координатам и располагается над сорняком следующим образом. Если сорняк и режущий инструмент рабочего органа 12 находятся на некотором расстоянии друг от друга в продольном направлении, т.е. параллельно движению робота-пропольщика, то перемещение рабочего органа 12, может выполняться работой исполнительного привода 23, или дополнительно работой двух исполнительных приводов 21, 22 одновременно, в зависимости от расстояния между сорняком и рабочим органом 12. При изменении длины исполнительного привода 23, который крепится с поперечиной 20 шарнирным узлом 24, способствует перемещению по направляющим 15 конструкции, составляющими которой являются поперечина 20, исполнительные привода 21, 22 и направляющая 16 с кареткой 18 соединенные между собой шарнирными узлами 24. Вследствие этого каретка 18 увлекает за собой жестко соединенный линейный привод 14 с двигателем постоянного тока 13 и рабочим органом 12. Выше перечисленная конструкция максимально перемещается на длину исполнительного привода 23. При изменении длин исполнительных приводов 21 и 22 одновременно работающих, способствует перемещению по направляющим 15 только направляющей 16 с кареткой 18, а также рабочего органа 12 с двигателем постоянного тока 13 и линейным приводом 14. Перемещение рабочего органа 12 в поперечном направлении, выполняется работой одного из двух исполнительных приводов 21, 22 в зависимости от расположения сорняка слева или справа.
Когда режущий инструмент рабочего органа 12 находится над сорняком, то включаются двигатель постоянного тока 13, а за ним и линейный привод (актуатор) 14, который перемещает рабочий орган 12 вертикально вниз, тем самым срезая сорняк и взрыхляя почву рядом с ним.
Химическая обработка растений от вредителей и болезней выполняется после механического удаления сорняков. При обнаружении зараженного растения датчиком технического зрения 5 и только когда манипулятор-трипод 6 с распылительной форсункой 7 располагается над зараженным растением начинается химическая обработка. Манипулятор-трипод 6 подводит распылительную форсунку 7 к растению, при этом распылительная форсунка 7 имеет две степени подвижности и получает возможность опрыскивать растения под суммарным углом 270 градусов от вертикали, т.е. проводить обработку под листвой, что характерно для взрослых растений. После регулирования положения распылительной форсунки 7 относительно растения в нее подается препарат для обработки растений из резервуара 9 с помощью насоса с дозатором 10 и гибкого шланга 11.
Таким образом, робот-пропольщик с функцией фертигации, в автоматическом режиме уничтожает сорняки в рядках и междурядьях, попутно обрабатывает растения средствами защиты от вредителей и болезней. Точечная обработка позволяет повысить качество прополки рядков и междурядий пропашных культур от сорных растений, снизить травмирование культурных растений, а выборочная химическая обработка от вредителей и болезней растений экономично расходует средства защиты растений.
Claims (1)
- Робот-пропольщик с функцией фертигации, содержащий раму, управляющие колеса, систему управления и навигации с контрольно-измерительными приборами, систему питания, датчик технического зрения, манипулятор-трипод с распылительной форсункой, резервуар с препаратом для обработки растений, насос с дозатором, рабочий орган с двигателем постоянного тока и линейным приводом, отличающийся тем, что дополнительно содержит три направляющие с каретками, две из которых выполнены в виде круглого стержня, а третья - прямоугольного стержня, поперечины, три исполнительных привода, при этом две направляющие с каретками закреплены к раме посредством опор, расположенных на концах направляющих, оси которых параллельны друг другу в горизонтальной плоскости и направлены в сторону движения робота-пропольщика, а третья направляющая с кареткой и поперечина имеют жесткое крепление с каретками первой и второй направляющих, оси поперечины и третьей направляющей параллельны друг другу в горизонтальной плоскости и перпендикулярны осям первых двух направляющих, при этом первый и второй исполнительные приводы закреплены с кареткой и с поперечиной по концам с одной стороны, а третий исполнительный привод - по центру с поперечиной с обратной стороны и с рамой посредством шарнирных узлов с вращательной парой пятого класса, при этом рабочий орган имеет соединение с двигателем постоянного тока и линейным приводом, которые последовательно расположены вертикально друг за другом и жестко закреплены с третьей направляющей с кареткой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019102108A RU2694588C1 (ru) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | Робот-пропольщик с функцией фертигации |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019102108A RU2694588C1 (ru) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | Робот-пропольщик с функцией фертигации |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2694588C1 true RU2694588C1 (ru) | 2019-07-16 |
Family
ID=67309230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019102108A RU2694588C1 (ru) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | Робот-пропольщик с функцией фертигации |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2694588C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766888C1 (ru) * | 2021-08-06 | 2022-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ставропольский государственный аграрный университет» | Беспилотный робот-пропольщик |
CN114698624A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-07-05 | 中垦种业股份有限公司 | 一种水稻田高效除草方法 |
RU213796U1 (ru) * | 2022-06-10 | 2022-09-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Комбинированный агрегат для обработки посевов пропашных культур |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09137A (ja) * | 1995-06-19 | 1997-01-07 | Tokyu Constr Co Ltd | 雑草除去装置 |
CN101707992A (zh) * | 2009-10-15 | 2010-05-19 | 南京林业大学 | 高效除草机器人 |
CN106561093A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-04-19 | 中国农业大学 | 一种基于四自由度并联机构的激光除草机器人 |
RU2645165C2 (ru) * | 2016-03-14 | 2018-02-16 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Беспилотный робот для внесения гербицидов |
US20180153084A1 (en) * | 2015-06-05 | 2018-06-07 | The University Of Sydney | Automatic target recognition and management system |
KR20190005561A (ko) * | 2017-07-07 | 2019-01-16 | 전남대학교산학협력단 | 농사 작업용 케이블 로봇 |
-
2019
- 2019-01-25 RU RU2019102108A patent/RU2694588C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09137A (ja) * | 1995-06-19 | 1997-01-07 | Tokyu Constr Co Ltd | 雑草除去装置 |
CN101707992A (zh) * | 2009-10-15 | 2010-05-19 | 南京林业大学 | 高效除草机器人 |
US20180153084A1 (en) * | 2015-06-05 | 2018-06-07 | The University Of Sydney | Automatic target recognition and management system |
RU2645165C2 (ru) * | 2016-03-14 | 2018-02-16 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Беспилотный робот для внесения гербицидов |
CN106561093A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-04-19 | 中国农业大学 | 一种基于四自由度并联机构的激光除草机器人 |
KR20190005561A (ko) * | 2017-07-07 | 2019-01-16 | 전남대학교산학협력단 | 농사 작업용 케이블 로봇 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766888C1 (ru) * | 2021-08-06 | 2022-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ставропольский государственный аграрный университет» | Беспилотный робот-пропольщик |
CN114698624A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-07-05 | 中垦种业股份有限公司 | 一种水稻田高效除草方法 |
CN114698624B (zh) * | 2022-04-27 | 2023-05-16 | 中垦种业股份有限公司 | 一种水稻田高效除草方法 |
RU213796U1 (ru) * | 2022-06-10 | 2022-09-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Комбинированный агрегат для обработки посевов пропашных культур |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11337354B2 (en) | Automatic target recognition and management system | |
EP3366130B1 (en) | Adjustable row unit and sprayer vehicle with adjustable row unit | |
US5279068A (en) | Crop row deviation sensing device | |
EP3366131B1 (en) | Adjustable row unit and agricultural vehicle with adjustable row unit | |
EP3366132B1 (en) | Agricultural vehicle with adjustable row unit | |
RU2703092C1 (ru) | Робот-пропольщик | |
RU2694588C1 (ru) | Робот-пропольщик с функцией фертигации | |
US10448571B1 (en) | Universal vineyard tillage and spray carrier | |
RU2645165C2 (ru) | Беспилотный робот для внесения гербицидов | |
RU2731082C1 (ru) | Мобильный робот-опрыскиватель для обработки пестицидами пропашных овощных и низкорастущих ягодных культур | |
KR102060883B1 (ko) | 농약분무용 대차 | |
RU2592904C1 (ru) | Самоходный робот-опрыскиватель для обработки растений земляники и других низкорастущих культур | |
RU156677U1 (ru) | Самоходный робот - опрыскиватель для обработки растений земляники и других низкорастущих культур | |
US20210029892A1 (en) | Plant treatment system and method | |
RU2703775C1 (ru) | Робот-пропольщик | |
RU169593U1 (ru) | Беспилотный робот для уничтожения сорной растительности | |
EP4040953B1 (en) | Robotic weed treatment processing equipment and agriculture robotic system therewith | |
US11209824B1 (en) | Navigation system and method for guiding an autonomous vehicle through rows of plants or markers | |
Bykov | World trends in the creation of robots for spraying crops | |
RU214161U1 (ru) | Устройство для автоматизированного выращивания сельскохозяйственных культур и точного земледелия | |
Fadlallah et al. | A review of weed detection and control robots: A world without weeds | |
RU2790688C1 (ru) | Робот-опрыскиватель для садоводства | |
RU2282990C2 (ru) | Устройство для внесения растворов гербицидов в приствольную полосу сада | |
RU2775491C1 (ru) | Устройство для обработки пестицидами и удобрениями пропашных овощных культур | |
EP4246272A1 (en) | A mobile autonomous agricultural system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210126 |