WO2023144111A1 - Harvesting vehicle, and method for operating and calibrating a harvesting vehicle - Google Patents

Harvesting vehicle, and method for operating and calibrating a harvesting vehicle Download PDF

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WO2023144111A1
WO2023144111A1 PCT/EP2023/051614 EP2023051614W WO2023144111A1 WO 2023144111 A1 WO2023144111 A1 WO 2023144111A1 EP 2023051614 W EP2023051614 W EP 2023051614W WO 2023144111 A1 WO2023144111 A1 WO 2023144111A1
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WO
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harvesting
cable
tool
vehicle
harvesting vehicle
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/051614
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German (de)
French (fr)
Inventor
Adrian LEU
Sebastian Allers
Original Assignee
Strauß, Jörn
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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D45/00Harvesting of standing crops
    • A01D45/007Harvesting of standing crops of asparagus
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
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    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1679Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1692Calibration of manipulator

Definitions

  • the invention relates to a harvesting vehicle, a method for operating a harvesting vehicle, a method for calibrating a suspension and displacement device for suspending and displacing a harvesting tool of a harvesting vehicle, and a method for calibrating a sensor device on a harvesting vehicle.
  • the invention is therefore based on the object of providing a harvesting vehicle which enables harvesting to be carried out with great precision and speed.
  • a harvesting vehicle comprising at least one harvesting tool for harvesting agricultural crops, at least one suspension and traversing device for suspending and displacing the harvesting tool, the suspension and traversing device having at least three cables and cable actuators, preferably at least three cable actuators, wherein the cables are each connected to a cable actuator at a first end and to the harvesting tool at a second end, such that the harvesting tool has at least three degrees of freedom of movement by actuating the cable actuators and by retracting and extending the cables.
  • the three degrees of freedom of movement are preferably a forward and backward movement, a left-right movement and an up and down movement based on a forward direction of movement of the harvester. These are, in particular, translatory movements.
  • the harvesting tool is preferably designed for cutting, plucking, gripping and/or pulling the harvested crop.
  • the harvesting tool preferably has corresponding cutting and/or gripping elements.
  • the harvesting tool is preferably designed to grip the harvested crop and then to cut, pluck or pull it.
  • the harvesting vehicle can preferably have its own drive for locomotion or preferably not have its own drive and can preferably be moved by a tractor.
  • the harvested crop can preferably be vegetables, in particular a plant growing in the ground or out of the ground.
  • the plant is preferably asparagus, particularly preferably green asparagus or white asparagus.
  • Extending and retracting the ropes preferably means shortening and lengthening exposed sections of the ropes, in particular the respective rope sections between the individual rope actuators and a fastening point of the ropes on the harvesting tool. This is done, for example, by rolling up and unrolling the ropes, as will be described in more detail below.
  • the harvesting vehicle preferably has at least four, preferably at least six, very particularly preferably at least eight, ropes and preferably at least four, preferably at least six, very particularly preferably at least eight, rope actuators, the ropes each having a first end with a rope actuator and with are connected to the harvesting tool at a second end in such a way that the harvesting tool has six degrees of freedom of movement when the cable actuators are actuated and the cables are retracted and extended.
  • the harvesting vehicle preferably has exactly three, exactly four, exactly six or exactly eight cables and/or exactly three, exactly four, exactly six or exactly eight cable actuators.
  • the number of cables is preferably equal to the number of cable actuators. Alternatively, more cables than cable actuators can be provided. For example, two cables can be assigned to or connected to a cable actuator.
  • the six degrees of freedom of the movement are preferably a forward and backward movement, a left-right movement, an up and down movement and a rotational movement around the three orthogonal spatial axes in relation to a direction of movement of the harvesting vehicle.
  • These are, in particular, three translational movements and three rotational movements.
  • the translational and rotational movements can take place along or around three axes of a Cartesian coordinate system.
  • the harvesting vehicle preferably comprises at least two harvesting tools and at least two suspension and displacement devices, with each of the harvesting tools being assigned a suspension and displacement device.
  • the at least two harvesting tools and the two suspension and displacement devices are preferably each configured identically.
  • the two harvesting tools in particular may not be identical.
  • the harvesting tools can be designed to complement one another.
  • the complementary design of the harvesting tools can mean that, for example, a first harvesting tool is designed to harvest a large object of a crop type and a second harvesting tool is designed to harvest a comparatively smaller object of a crop type.
  • the harvesting tools can, for example, have different functions, with a first harvesting tool being designed for cutting and a second harvesting tool for gripping crop objects.
  • the two harvesting tools and the two suspension and displacement devices are preferably arranged adjacent to one another and one behind the other, viewed in the direction of travel of the harvesting vehicle.
  • the efficiency of the harvesting vehicle can be increased, since crops that were not harvested by the first harvesting tool viewed in the direction of travel can be harvested with the second harvesting tool.
  • the harvesting tools can each be designed for harvesting crops of different sizes. The preceding and following description is only directed to a single (first) harvesting tool. All design features of the first harvesting tool apply in an analogous manner to the second harvesting tool. Further harvesting tools, for example a third, fourth, etc., can also be provided, which are also designed analogously to the first harvesting tool.
  • the harvesting tool preferably has a drive device, by means of which the harvesting tool can be rotated and/or tilted and/or inclined about a longitudinal axis, in particular a vertical one, of the harvesting tool, with the drive device preferably having a motor, particularly preferably a stepper motor, and/or a gear preferably a worm gear includes.
  • the drive device preferably having a motor, particularly preferably a stepper motor, and/or a gear preferably a worm gear includes.
  • the harvesting tool can preferably be tilted and/or inclined at an angle of up to 35 degrees, particularly preferably between 10 and 25 degrees, very particularly preferably 15 to 20 degrees, about the longitudinal axis, in particular the vertical axis, of the harvesting tool.
  • the drive device is preferably arranged on an upper end region of the harvesting tool.
  • the power supply of the drive device is achieved via a cable running upwards, in particular a spiral cable, which can preferably be moved together with the harvesting tool.
  • the spiral cable design prevents the power cable from getting tangled with the ropes.
  • the harvesting vehicle preferably has a receiving element for receiving the second ends of the ropes and for receiving the harvesting tool, the receiving element having a first fastening area in which the harvesting tool is fastened and a second fastening area, the first fastening area being viewed in a vertical direction of the harvesting vehicle is arranged below the second attachment area and wherein a first group of cables are attached to the first attachment area and a second group of cables are attached to the second attachment area, wherein preferably suspension points of the first group of cables are arranged below suspension points of the second group of cables .
  • the suspension points are to be understood as meaning those points at which the respective cables come into contact with the cable actuator for the first time and are preferably suspended or fastened or deflected there.
  • the cable winch is preferably arranged at a distance from the suspension point.
  • the rope can be attached directly to the suspension point, in particular without being deflected.
  • the cable winch is preferably arranged at the suspension point and preferably picks up the cable without prior deflection along the path between the two cable ends.
  • the arrangement of the ropes or the rope ends as described above means that the harvesting tool is preferably suspended and movable in the harvesting vehicle in such a way that the attachment points of the ropes on the harvesting tool and the rope actuator assigned to the respective rope allow a rotational movement of the harvesting tool.
  • the rotational movement is achieved accordingly by pulling on the ropes of the first and second groups.
  • the harvesting tool is preferably suspended and fastened exclusively on the ropes in the harvesting vehicle and, in particular, no further fastening and suspension elements are provided.
  • the ropes are preferably stretched tautly so that the harvesting tool is held precisely in the respective position at all times.
  • the harvesting tool is preferably suspended from the cables in such a way that the cables are always taut between the cable actuators and the harvesting tool.
  • the cables essentially do not sag at any time.
  • Individual ropes may be allowed to slack momentarily to provide clearance for the harvesting tool to move in the direction that the rope in question is running.
  • the cables are preferably stretched so tightly that the harvesting tool as a whole is positioned with a certain positional accuracy at all times, which means that the harvesting tool does not swing, wobble, or perform any other local movements.
  • the ropes are preferably designed to absorb large (tractive) forces.
  • the cables can be steel cables or synthetic fiber cables.
  • the harvesting vehicle preferably comprises a receiving device for receiving the suspension and displacement device, the receiving device having a working space which encompasses a working and movement area of the harvesting tool.
  • the working and movement area of the harvesting tool is that area which is accessible to the harvesting tool through the movements described above. This is preferably the area in which the harvesting tool can be actuated and crops can be harvested.
  • the cables, the cable actuators, the harvesting tool and the receiving element are preferably arranged inside the receiving device.
  • the cable actuators of the suspension and displacement device are preferably arranged on the receiving device and, in particular, arranged at a distance from the harvesting tool.
  • the receiving device is preferably designed as a frame, in particular a substantially cuboid frame.
  • the cuboid frame is a frame structure, with individual frame elements being assembled into a cuboid shape, so that the frame elements form the edges of the cuboid.
  • the cable actuators are preferably arranged on the frame elements.
  • Each of the cable actuators preferably includes a cable winch and drive, in particular a servo motor.
  • the cable winch can be actuated by means of the drive or the servomotor, so that when the cable winch rotates, the cable arranged on it is rolled up or unwound from the cable winch.
  • a force is exerted on the harvesting tool, which consequently moves in the direction of the respective cable winch.
  • one or more ropes, in particular opposite ropes are preferably unwound accordingly in order to move the harvesting tool to allow in the direction of the reeling winch.
  • a rolling up of one or more ropes is therefore preferably always associated with an unrolling of one or more further ropes.
  • Each of the cable actuators is preferably arranged in a housing.
  • the housings preferably each have an entry opening for the cable.
  • a dirt-trapping element in particular a brush element or a rubber lip, is preferably arranged at the inlet opening. This advantageously prevents dirt from entering the housing.
  • the cable actuator can preferably also include one or more deflection elements, in particular a deflection pulley, for deflecting the cable.
  • a deflection element in particular the drive devices of the cable actuators close to the ground can be arranged at a certain height above the ground in order to prevent the drive devices and the cable winches from getting dirty.
  • the deflection elements are preferably arranged in the harvesting vehicle in such a way that a position of the deflection element within the harvesting vehicle can be changed. This change in position of the deflection element can advantageously be used to calibrate the harvesting tool.
  • the cable winch preferably comprises a cable drum and a cable drum displacement device, with the cable drum being movable in the direction of a longitudinal axis of the cable drum by means of the cable drum displacement device, in particular in such a way that an end or starting point of a wound cable section is fixed in position on the cable drum while the cable is being wound up or unwound located within the workspace.
  • the cable drum can preferably be moved by a width of one winding by means of the cable drum displacement device. This advantageously ensures that the end or starting point of a coiled cable section does not migrate along the longitudinal direction of the cable drum while the cable is being wound up or unwound, but rather remains in a fixed position in the working space at all times.
  • An outer peripheral surface of the cable drum preferably has a circumferential spiral-shaped groove for receiving the cable on the cable drum, with the turns formed by the spiral-shaped groove preferably being arranged essentially directly adjacent to one another, with the width of the spiral-shaped groove (31) preferably being 0, 5 mm to 7 mm, particularly preferably 1 mm to 6 mm, very particularly preferably 3 mm to 4 mm.
  • the spiral-shaped groove enables the rope to be rolled up and down on the rope drum in a defined manner.
  • the rope is wound up and unwound in such a way that no multi-layer windings are formed.
  • the movement of the cable drum in the longitudinal direction compensates for a longitudinal movement of the cable.
  • the cable is preferably wound up in only one layer on the cable drum. Adjacent turns of cable may touch or there may be a slight gap between adjacent turns of cable. Furthermore, a slight clearance can be formed between the groove windings.
  • the cable drum With each complete rotation of the cable drum by 360°, the cable drum is preferably moved by a width of one turn of the spi- ral-shaped groove moveable.
  • a width of the spiral groove preferably corresponds essentially to a thickness of the cable.
  • the cable drum movement device is preferably coupled to the cable drum, in particular a shaft of the cable drum, by means of a coupling device, so that a drive force, which can be transmitted to the cable drum, in particular the shaft of the cable drum, by means of a drive unit of the cable actuator, is transmitted to the cable drum movement device for movement by means of the coupling device the cable drum can be transferred.
  • a drive force which can be transmitted to the cable drum, in particular the shaft of the cable drum, by means of a drive unit of the cable actuator, is transmitted to the cable drum movement device for movement by means of the coupling device the cable drum can be transferred.
  • no separate drive unit is advantageously required for moving the cable drum, and the cable drum is advantageously moved as soon as the cable drum is rotated for winding and unwinding the cable.
  • the rope drum traversing device has only mechanical components and no electrical drive of its own.
  • the cable drum movement device is preferably mechanically coupled, preferably exclusively, to the shaft of the cable drum.
  • the coupling device preferably comprises a belt, in particular a toothed belt, by means of which the driving force of the shaft of the cable drum can be transmitted to the cable drum moving device.
  • the cable drum displacement device preferably comprises a longitudinal guide device, in particular a threaded spindle, which can be driven by means of the coupling device, with the cable drum being coupled to the longitudinal guide device in such a way that driving the longitudinal guide device, in particular a rotation of the threaded spindle, causes the cable drum to be moved in the direction of the longitudinal axis of the cable drum causes.
  • the cable drum is preferably also mounted so that it can move in the longitudinal direction.
  • the cable drum is preferably mounted on a bearing rod by means of a sliding bearing, which enables a translatory movement of the cable drum along the bearing rod, which runs parallel to the shaft of the cable drum.
  • the receiving device is preferably essentially cuboid, with one cable actuator being arranged in each of the corner regions of the receiving device.
  • Eight cable actuators are preferably provided, with one cable actuator each being assigned to a corner area.
  • the cable actuator is preferably arranged partially or completely in the respective corner area.
  • the cable actuator preferably includes a cable winch and a servomotor, with both components being arranged in the respective corner area.
  • the deflection element of the cable actuator can be arranged in the respective corner area, while the other components, in particular the cable winch and the servomotor, can be arranged in other areas of the receiving device, for example in the edge areas.
  • the cable is guided from the harvesting tool via the respective corner area to the cable winch or the servomotor via the deflection element.
  • the harvesting vehicle is preferably designed to carry out an automated harvesting process.
  • the harvesting vehicle preferably comprises at least one control device for controlling the cable actuators for moving the harvesting tool.
  • the control device is preferably designed in such a way that the cable actuators are controlled, in particular independently of one another.
  • the controller is designed in particular in such a way that the retraction and extension of the individual cables is controlled by the cable actuators in such a way that the harvesting tool moves in a predetermined direction or along a predetermined trajectory.
  • a correspondingly set up control program is preferably stored in the control device, which is executed with the aid of a control processor in order to generate corresponding control signals for the respective cable actuators.
  • the control program is preferably designed in such a way that an automated harvesting process can be carried out using the harvesting tool.
  • a control device is preferably provided for each cable actuator, with the control devices of the individual cable actuators being connected to one another, in particular in terms of control technology.
  • the harvesting vehicle preferably includes a sensor device for determining sensor data including information on the position and preferably a location of the harvesting good.
  • the position refers to an orientation of the harvested crop in space, for example an inclined position.
  • the sensor device preferably includes an optical sensor, for example a LIDAR (Light Detection And Ranging) sensor and/or a camera that records images that are then evaluated using suitable image analysis algorithms in order to determine a position and/or location of the harvested crop determine.
  • LIDAR Light Detection And Ranging
  • the sensor device preferably comprises at least one optical sensor, preferably a camera, in particular a camera for recording three-dimensional image data.
  • a plurality of optical sensors are particularly preferably provided, it being possible for the optical sensors to be configured identically or differently, depending on the object to be detected.
  • a first sensor can be designed to detect a position and/or size and/or orientation of a row of plants and a second sensor can be designed to detect a position and/or size and/or orientation of an individual plant.
  • the optical sensors are preferably arranged in a front area of the working area and/or in a rear area of the working area, viewed in the direction of travel of the harvesting vehicle.
  • At least one optical sensor can preferably be provided for detecting a position and/or location of the harvesting tool and/or an angle of the harvesting tool relative to the harvested crop, in particular a green asparagus plant.
  • the control device is preferably designed to control the cable actuators as a function of the sensor data in such a way that the harvesting tool can be moved into a harvesting position.
  • the sensor data are preferably transmitted to the control device.
  • the control device preferably uses the control data or the information about the position and/or location of the harvested crop to determine a harvesting position for the harvesting tool and correspondingly generates control signals for the individual cable actuators so that they are controlled and moved in such a way that the harvesting tool is moved into the harvesting position .
  • the harvesting position is preferably that position in the vicinity of the agricultural crop that the harvesting tool must assume in order to carry out the harvesting process of the agricultural crop.
  • the control device designed to use the sensor data and the information contained therein about the position and/or location of the harvested crop to determine the area or location on the harvested crop at which the crop is to be harvested, ie for example cut or grabbed.
  • the harvesting position into which the harvesting tool is moved is then preferably determined on the basis of this area or this point.
  • the harvesting vehicle as a whole can be automatically moved or advanced into the harvesting position by means of the control device.
  • the harvesting tool preferably comprises a cutting element and/or a gripping element.
  • the cutting element or the gripping element is preferably designed for cutting or gripping the agricultural crop.
  • the cutting element or the gripping element are designed to grip and cut green asparagus at a predetermined position.
  • the gripping element preferably comprises elastic elements, in particular rubber bands, for holding the harvested crop.
  • elastic elements in particular rubber bands
  • the gripping element can have two holding arms which together form holding tongs, the holding arms each comprising an elastic element, in particular a rubber band, which grip and hold the harvested crop from two sides.
  • the at least one harvesting tool preferably comprises fibers, in particular carbon fibers, or consists of fibers, in particular carbon fibers, at least in some areas.
  • the harvesting tool advantageously has a low weight, which has to be held by the cables.
  • An upper and a lower area of the harvesting tool, on which the ropes are accommodated, preferably each comprise fibers, in particular carbon fibers, or consist of fibers, in particular carbon fibers.
  • a connecting element between these two areas can include fibers, in particular carbon fibers, or consist of fibers, in particular carbon fibers.
  • the harvesting vehicle preferably comprises at least one lubricant-free bearing, in particular a lubricant-free plastic bearing.
  • the moving components of the harvesting vehicle each include at least one lubricant-free bearing.
  • the harvesting tool, in particular the cutting element and/or the gripping element preferably comprises a bearing which is free of lubricant.
  • a housing of the harvesting tool is designed as openly as possible, which means without closed (housing) areas, so that advantageously no sand or dust can settle.
  • the suspension and traversing devices each include at least one lubricant-free bearing.
  • Each of the cable actuators of each of the suspension and displacement devices preferably includes at least one lubricant-free bearing.
  • the components Due to the provision of lubricant-free bearings and the different, in particular movable, components of the harvesting vehicle, the components are less susceptible to the ingress of dirt and dust.
  • the harvesting vehicle is preferably a harvesting vehicle or a harvesting trailer.
  • the harvesting vehicle is preferably designed as an automatically controlled harvesting trailer.
  • the harvesting vehicle preferably has a steered front axle and/or a steered rear axle. Furthermore, the harvesting vehicle preferably has no differential gear or the like. Rather, the speed is electronically controlled so that curves can be driven advantageously.
  • a drive unit preferably a motor, particularly preferably an electric motor, is preferably arranged on each of the wheels of the harvesting vehicle. Accordingly, four drive units are preferably provided, which can preferably be controlled independently of one another, so that the wheels can be driven, in particular, at different speeds.
  • the ropes preferably comprise plastic and/or Kevlar.
  • the ropes are preferably made of plastic and/or Kevlar.
  • the cable actuators preferably include a housing.
  • the housing advantageously protects the cable actuator from dirt and moisture.
  • the housing preferably includes a housing protection device, in particular a brush device, which prevents the ingress of dirt and moisture.
  • the housing protection unit is direction at an input opening of the housing, through which the or the ropes are guided, arranged.
  • the design takes place in particular in such a way that the brushes brush off the cable pulled through the inlet opening and wipe off the dirt or moisture.
  • the harvesting vehicle preferably includes a conveying device designed to convey the agricultural crops harvested by the harvesting tool from the harvesting tool to a storage area of the harvesting vehicle.
  • the storage area is preferably a receiving container, for example a transport box, for the harvested crop.
  • the harvesting tool is preferably designed to deposit the harvested crop on the conveyor and/or to bring it into the conveyor. Alternatively, the harvesting tool can be designed to deposit the harvested crop directly in the storage area.
  • the harvested crop is deposited by means of the harvesting tool preferably by a corresponding movement of the harvesting tool by means of the cable kinematics and control device already described above.
  • a preferred first receiving end of the conveyor device is therefore arranged essentially immediately adjacent to the harvesting tool, so that the harvesting tool only has to travel a short distance to deposit the harvested crop on the conveyor device.
  • a second depositing end of the conveying device is correspondingly arranged in the storage area of the harvesting vehicle in order to deposit the harvested crop there after it has been transported by the conveying device.
  • the conveyor device preferably comprises a conveyor belt or is formed by a conveyor belt.
  • the harvesting tool is preferably designed to deposit the harvested crop on the conveyor belt, in particular on a first receiving end of the conveyor belt. In this way, the harvested crop can be conveyed to the storage area in a simple manner.
  • the funding band can be formed in any suitable manner known in the art.
  • the conveying device can comprise a conveying line, in particular a hose or a pipe, and a blowing device or a suction device, the conveying device being designed in such a way that the agricultural crop harvested by the harvesting tool can be conveyed along the conveying line by means of the blowing device or by means of the suction device.
  • the blowing device and the suction device are expediently provided alternatively and not together. If a blowing device is provided, it is designed to blow gas, in particular air, along the conveying line in order to move the harvested crop along the conveying line or through it. If the suction device is provided, it is designed to suck gas, in particular air, along the conveying line in order to move the harvested crop along the conveying line or through it.
  • the material to be conveyed can advantageously be moved very quickly away from the area of the harvesting tool and towards the storage area, so that downtimes of the harvesting tool can be reduced or avoided and a higher or high harvesting rate can be achieved.
  • the harvesting tool is expediently designed to introduce the harvested crop into an insertion area of the conveyor line, which can be arranged in particular in a first receiving end of the conveyor line.
  • the harvested crop is conveyed or moved from the introduction area by means of the conveying device and along the conveying line to a discharge area of the conveying line, which can be arranged in particular in a second storage end of the conveying line.
  • the discharge area of the conveyor line is preferably operatively connected to the storage area, in particular to storage containers provided in the storage area, in such a way that the harvested crop can be brought from the conveyor line directly into the storage area and stored there.
  • the inner walls of the conveying line are advantageously smooth and/or designed without structuring or the like. A particularly gentle conveyance of the harvested crop can be achieved in this way.
  • the blowing device preferably generates an overpressure in the conveying line, by means of which the harvested crop can be conveyed or moved in the conveying line. If a suction device is provided, it is preferably designed to generate a negative pressure in the conveying line, by means of which the harvested crop can be conveyed or moved in the conveying line.
  • the blowing device or the suction device preferably comprises a fan.
  • the fan generates a blowing flow or a suction flow in the conveying line, in particular by means of an overpressure or a negative pressure, by means of which the harvested crop can be conveyed.
  • a blowing line in which the blowing device is arranged, or a suction line in which the suction device is arranged, is also preferably provided, with the blowing line or the suction line being connected to the conveying line and fluidically connected. This ensures that the harvested crop does not have to be guided through the blowing device or the suction device, but that a blowing flow or a suction flow can nevertheless be generated for transporting the harvested crop in the conveying line. That is, the harvested crop is preferably guided exclusively along the conveying line.
  • the blowing line or the suction line can be designed as a pipe socket or hose socket which is connected to the conveying line at one end and has a blow-out opening or a suction opening at the other end.
  • blowing line or the suction line can be designed as a bypass line to the delivery line.
  • a separating element in particular in the form of a grid or the like, is preferably provided in the area where the blowing line or the suction line is connected to the conveying line, in order to prevent the harvested crop or other objects from inadvertently entering the blowing line or the suction line.
  • the harvesting vehicle according to the invention enables crops to be harvested quickly and precisely in an advantageous manner, since the harvesting tool can be precisely positioned at any desired location within the working and movement space due to the cable kinematics described above.
  • the movement is made possible with simple components such as ropes and rope actuators. Accordingly, the harvesting vehicle is easy to manufacture.
  • the object of the invention is also achieved by a method for operating a harvesting vehicle, in particular a harvesting vehicle with the features described above, wherein the harvesting vehicle comprises at least one harvesting tool which can be moved within a working space of the harvesting vehicle for harvesting agricultural crops, comprising the following steps:
  • sensor data comprising information on the position, preferably a location, of at least one object within the working space, preferably the harvested crop, by means of a sensor device,
  • the harvesting vehicle is preferably positioned above the harvested crop in such a way that the working and moving area is arranged above a ground area in which the harvested crop is arranged.
  • the harvested crop is preferably located in the working and moving area or protrudes into it.
  • the method is preferably repeated continuously while the harvesting vehicle is moving over the ground or over a field. After a single crop or a single plant, for example green asparagus, has been harvested, it is placed on a collecting device and/or on a conveyor of the harvesting vehicle and the harvesting vehicle moves forward to harvest another crop or plant.
  • a single crop or a single plant for example green asparagus
  • the sensor device preferably includes at least one camera designed to generate color and depth information, preferably a stereo camera, a time-of-flight camera or a camera using structured light. This is preferably a so-called RGBD (Red Green Blue Depth) camera.
  • RGBD Red Green Blue Depth
  • a speed of movement of the harvesting vehicle as a function of a number of crop objects located in the working and movement space and/or as a function of a distance between the crop objects is preferred, in particular a minimum distance between all crop objects and/or an average distance between all crop objects.
  • the harvesting process can preferably be carried out both while the harvesting vehicle is driving and when the harvesting vehicle is stationary.
  • the harvest can take place while the harvesting vehicle is driving.
  • the harvesting vehicle also stops at a certain point and harvests all of the asparagus spears that are present in the working area. This is particularly useful when, for example, the sensor device detects many asparagus spears in one and the same place or in one area.
  • the controller would then decide in each individual case based on the aforementioned parameters whether it makes sense to harvest while stationary or while driving.
  • all crop objects in particular all asparagus spears, which are isolated on the field, are to be harvested. These can be approached and harvested while driving. This is only possible if the crop objects or the asparagus spears are isolated. If necessary, the driving speed must be throttled.
  • the harvesting vehicle is preferably brought to a standstill when the number of crop objects in the work and movement area exceeds a predetermined value and/or when a distance between the crop objects, in particular a minimum distance between the crop objects and/or an average distance between all crop objects, exceeds a predetermined value.
  • the harvesting position for the harvesting tool for the individual crop objects, in particular the individual asparagus spears, is determined, the harvesting vehicle is brought into the respective harvesting position and the crop object is harvested.
  • the position of a Free space determined with maximum size, in which there are no other objects, especially no crop objects.
  • the harvesting tool can preferably be brought into the harvesting position in this free space, or the harvesting position is preferably located within this free space.
  • the harvesting tool is preferably aligned relative to the crop object as a function of the position of the free space.
  • the location of the free space is used to determine whether and how far the harvesting tool has to be rotated about its longitudinal axis in order to be suitably aligned with the crop object.
  • moving the harvesting tool from a first harvesting position to a second harvesting position and/or to a storage position on a conveyor of the harvesting vehicle includes a movement of the harvesting tool in the horizontal and vertical directions, with a movement in the horizontal direction in the height direction above the ground viewed above the crop being harvested he follows.
  • the horizontal and vertical directions relate to a positioning of the harvesting vehicle on level ground.
  • the horizontal direction can also be an X direction or a Y direction in a Cartesian coordinate system.
  • an X-direction corresponds to a direction of travel of the harvesting vehicle or a longitudinal direction of the harvesting vehicle.
  • a Y-direction is a direction perpendicular to the Y-direction.
  • a Y-direction corresponds to a direction perpendicular to the direction of travel of the harvesting vehicle or to a transverse direction of the harvesting vehicle.
  • a Z direction preferably corresponds to a direction perpendicular to the X and Y directions.
  • a Z-direction corresponds to a direction perpendicular to the direction of travel of the harvesting vehicle and perpendicular to a transverse direction of the harvesting vehicle.
  • the Z-direction corresponds to a vertical direction of the harvesting vehicle.
  • the actuation of the harvesting tool preferably includes gripping and preferably subsequent cutting of the crop object.
  • the following strategy is preferably used to determine and move to the individual harvesting positions on a crop object, in particular an asparagus spear: It is determined from which direction, ie in which area in an environment of the crop object, the greatest free space is available, a movement is carried out in the horizontal plane over the field to be harvested, so that the harvesting tool is close to the crop object to be harvested, but stands above the crop object, with the desired orientation to the crop object, a downward movement in the Z direction is performed so that a base of the harvesting tool is level with the lowest point of the crop object to be harvested, then the tool is rotated in the XY direction Move the plane so that the crop object is surrounded by the tool, the tool is closed, the crop object is cut off by means of the cutting element of the harvesting tool and at the same time held in place by the gripping element, there is a movement in the Z direction upwards, so that the harvested crop object stands above the other crop objects, movement is performed in the XY plane so that the harvested crop object is driven to the conveyor, the crop object
  • the method described above can be carried out not only for asparagus, but also for other crops in an analogous manner.
  • the harvesting vehicle is preferably designed to move autonomously along a row of harvested crops.
  • the autonomous movement of the harvesting vehicle is controlled by the harvesting vehicle's control device.
  • the autonomous movement preferably takes place as a function of an initial position of a reference point, with a current position of the reference point being determined, in particular continuously, while the harvesting vehicle is moving, and a value for a spatial deviation between the initial position and the current position of the reference point being determined and a direction of movement in dependency of this value is controlled.
  • a continuous correction of the course of the harvesting vehicle can advantageously be achieved.
  • the initial reference point is preferably determined by means of an image, with the image showing a driving section of the harvesting vehicle lying ahead in the direction of travel from the perspective of the harvesting vehicle, with the reference point preferably being a vanishing point determined by means of the image.
  • the image is preferably determined by means of the sensor device, for example by means of a front camera provided for this purpose in a front area of the harvesting vehicle.
  • the vanishing point preferably corresponds to the point to which the harvester will travel given the current course. This point can be calculated e.g. using the optical flow.
  • the position of the vanishing point when driving straight ahead must preferably be set during calibration. Subsequently, deviations from this point are preferably transferred proportionally to a steering control within the control device, so that countermeasures can be taken to keep the harvesting vehicle on the predetermined course.
  • the harvesting tool should preferably drive autonomously along a row with harvested crops, in particular a row of asparagus, and if necessary carry out steering corrections in order to stay on course.
  • the sensor data preferably includes a collection of data points, in particular 6D data points, in particular in the form of a color point cloud, for representing the object in the working space.
  • This color point cloud is the input for image processing.
  • the color point cloud is a collection of 6D points: R, G, B, X, Y, Z. Where R, G, B are the red, green, and blue color channels, and X, Y, Z are the X, Y , Z coordinates in 3D space, especially in relation to the (Cartesian) camera coordinate system.
  • a subset of the data points that represents the respective object is preferably assigned to at least one object, preferably all objects, in particular a harvested crop object, in the working and movement space, in particular a ground plane, a ground plane and/or a harvested crop object.
  • the sensor data are preferably assigned to a subset by means of Euclidean clustering.
  • At least one object parameter is preferably determined from at least one subset, preferably all subsets, with the object parameter being a position of a gripping point or interface on the crop object, an inclination of a longitudinal axis of the crop object in relation to a longitudinal axis parallel to a direction of movement of the harvesting vehicle and/or is a slope of a longitudinal axis of the crop object with respect to a transverse axis perpendicular to the longitudinal axis.
  • These parameters are used in particular to determine the respective harvesting position for a crop object.
  • knowledge of the gripping point or interface on the harvested crop object is important, for example, in order to be able to position the harvesting tool in its harvesting position in the correct alignment with respect to the gripping point or interface.
  • the gripping or cutting point is preferably located at a base of the crop object, in particular at a base of an asparagus spear.
  • the following properties are preferably calculated from a subset of data points, which is also referred to as a 3D cluster: a) X, Y, Z position of the crop attachment b) Inclination of the crop around the X axis c) Inclination of the crop around the Y axis
  • These properties preferably serve partly for classification and mainly for harvesting.
  • the position is passed directly to the harvesting tool.
  • the 3D clusters are preferably classified based on their properties. This makes it possible to assess whether it is the harvested crop, in particular the asparagus, or other objects.
  • the crop is classified in a 2D image in order to be able to distinguish the crop, e.g. asparagus, from weeds, for example.
  • the so-called tracking of objects is preferably carried out on the basis of the geometric properties of the subsets of data points or the clusters. This is one Association of detected objects between two consecutive moments. This is necessary in order to be able to track the position of an object or crop that has already been recognized, for example an asparagus spear, and not to define it incorrectly as a new object at a new position.
  • the detections of the levels described above, in particular the ground level and the earth level, are preferably carried out using the RANSAC (Random Sample Consensus).
  • the ground plane is preferably recognized first.
  • the harvesting vehicle is positioned on a ground area on which there is no crop.
  • the largest detectable level is preferably determined, which in this case is the ground level.
  • the orientation of the ground coordinate system is such that the X-Y plane corresponds to the ground plane and the X-Y axes of the ground plane are parallel to the X-Y axes of the harvester coordinate system.
  • the origin of the plane is at the intersection of the z-axis of the harvester coordinate system with the ground plane.
  • This preferably enables the subsequent step of ground plane detection.
  • This is preferably carried out analogously to the detection of the ground level, with the difference that the harvesting vehicle is positioned in a ground area on which the harvested crop is present.
  • the level detection preferably takes place continuously during the operation of the harvesting vehicle at, preferably regular, intervals. The purpose of this recognition is that all data points that are not directly above the earth plane can then be preferably hidden. This leaves only data points representing crops, specifically only asparagus stalks, and other objects overlying the ground plane.
  • the remaining data points that lie above the earth plane are preferably grouped into subsets called clusters.
  • the previously described Euclidean clustering is preferably used for this.
  • all neighboring Points that are within a predefined maximum distance from each other are assigned to the same cluster.
  • the object of the invention is also achieved by a method for calibrating a suspension and movement device for suspending and moving a harvesting tool of a harvesting vehicle, in particular a harvesting vehicle with the features described above, the suspension and movement device having at least three cables and cable actuators, preferably at least three cable actuators , wherein the cables are each connected at a first end to a cable actuator and at a second end to the harvesting tool, such that the harvesting tool has at least three degrees of freedom of movement by actuating the cable actuators and by retracting and extending the cables, and wherein the Harvesting tool for calibrating the at least three cable actuators is positioned at a predetermined position within the work and movement space, in particular in a center of the work and movement space, by means of an auxiliary construction, the at least three cable actuators being actuated so that the cables are retracted until a predetermined tension of the ropes is reached.
  • the center of the work and movement space represents a central point within the volume formed by the work and movement space.
  • Each of the cable actuators preferably includes a cable winch and a drive, in particular a servo motor, with the tensioning force being determined by means of a drive force of the drive, in particular a torque of the servo motor.
  • the object according to the invention is also achieved by a method for calibrating a sensor device of a harvesting vehicle, in particular a harvesting vehicle with the features described above, comprising the step of recognizing at least one regular or irregular pattern, in particular arranged at a predetermined position on the harvesting vehicle, in particular a checkerboard pattern or a QR code, by the sensor device.
  • the sensor device in particular the camera, must be calibrated in order to be able to generate or calculate a sensible color point cloud.
  • the step of calibrating preferably includes determining a relative position between the sensor device and the harvesting vehicle, between the sensor device and a ground plane on which the crop is arranged, between the sensor device and a ground plane outside the ground plane and/or between at least two cameras of the sensor device .
  • the cameras to be calibrated must preferably detect the calibration pattern at the same time. Preferably 3 to 20 recordings are necessary, depending on which camera parameters have to be determined. The positions of the cameras in relation to one another are then known and the assignment of the pixels in the individual images can be calculated.
  • At least two cameras are preferably calibrated with respect to one another.
  • the cameras are preferably identical in relation to a longitudinal axis of the harvesting vehicle along the direction of travel and are arranged in parallel or slightly convergently.
  • lighting for the ToF camera is preferably calibrated first and then a color camera for the ToF camera.
  • the projector is preferably calibrated to the camera.
  • a coordinate system is preferably assigned to the sensor device, in particular the at least two cameras of the sensor device, the harvesting vehicle, the earth plane and the ground plane, with position data relating to the coordinate system of the sensor device being determined from the sensor data determined by the sensor device, with the position data being converted into the respective Coordinate systems of the harvester, the earth plane and / or the ground plane are transformed.
  • the error between a target position and an actual position of the harvesting tool can be measured and then compensated for.
  • the following coordinate systems are preferably defined: a) camera coordinate system b) harvesting vehicle coordinate system: zero point of the harvesting tool to which the at least one harvesting tool is oriented c) ground coordinate system: the plane on which the harvesting vehicle is driving d) earth coordinate system: the Level from which the crop grows e) Crop coordinate system: Each individual crop object gets its own coordinate system, which is used to control the harvesting tools.
  • the previously described subsets of data points are preferably calculated in relation to the coordinate system of the sensor device, in particular to the camera that determined the sensor data.
  • the calibration pattern is preferably placed at a fixed and precisely measured location on the harvesting vehicle.
  • the sensor device in particular a camera of the sensor device, recognizes the calibration pattern and can thus calculate its own position in relation to this pattern.
  • the relationship between the camera and harvester coordinate system is known and can be used for transformations of the data points.
  • FIG. 1 shows a first perspective view of a harvesting vehicle
  • FIG. 2 shows a second perspective view of a harvesting vehicle
  • FIG. 3 shows a third perspective view of a harvesting vehicle
  • FIG. 5 shows a side view of a work and movement area of a harvesting vehicle
  • FIG. 6 shows a perspective view of the harvesting tool with drive device
  • FIG. 7 is a perspective view of another embodiment of the harvester.
  • FIG. 8 shows a perspective view of a cable actuator.
  • FIG. 1 shows a harvesting vehicle 100 which is arranged on a ground 26 which can be, for example, a field with green asparagus.
  • the harvesting vehicle 100 is designed as a harvesting trailer which can be hitched behind a vehicle in order to be moved over the field.
  • the harvesting vehicle 100 has a receiving device in the form of a cuboid frame 10 which is formed from a number of frame elements.
  • a work and movement space 27 for a harvesting tool 12 is formed within the cuboid frame 10 .
  • the work and movement space TI is also cuboid and corresponds to the interior space defined by the frame elements 11 .
  • the harvesting tool 12 is suspended in the work and movement space TI above the floor 26 by means of a suspension and displacement device comprising eight cables 13a-d, 14a-d.
  • the cables 13a-d, 14a-d can be moved in and out by means of cable actuators assigned to the cables 13a-d, 14a-d in order to be able to change a position of the harvesting tool 12 within the working and movement space TI.
  • the cable actuators each have a cable winch 19a-19h and a servomotor 20a-h.
  • the cable winches 19a-g are each arranged in a corner region of the cuboid frame 10.
  • the servomotors 20a-h assigned to the cable winches are each arranged on a frame element 11 of the cuboid frame 10.
  • the cables 13a-d, 14a-d wound up on the cable winches 19a-h are rolled up or down according to the direction of rotation.
  • the free areas of the cables 13a-d, 14a-d lengthen and shorten accordingly, which leads to a movement of the harvesting tool 12.
  • the rolling up and down of each Ropes 13a-d, 14a-d are coordinated with one another so that the harvesting tool 12 can be moved in the desired direction and at the same time the ropes 13a-d, 14a-d have a certain tautness at all times during the movement of the harvesting tool 12.
  • a control device 21 is provided for this purpose, which can be actuated by means of an operating device 23 .
  • a control program is stored in the control device 21, which controls the servomotors and thus the movement of the harvesting tool 12 via the cables 13a-d, 14a-d.
  • the control device 21 receives sensor data from a sensor device 22.
  • the sensor device 22 is arranged on the cuboid frame 10 in such a way that a region of the floor 26 in which the harvested crop (not shown here) is located can be detected.
  • the sensor device 22 detects the crop and its position relative to the harvesting tool 12 and/or its location.
  • the sensor data including information on the position and location of the harvested crop are transmitted to the control device 21 in order to determine a harvesting position for the harvesting tool 12 in which the harvesting tool can cut the crop. Then the servomotors 20a-h are controlled accordingly in order to move the harvesting tool 12 into the harvesting position.
  • the harvested crop is gripped by the cutting and gripping element 17 of the harvesting tool 12 and then cut.
  • the harvesting tool 12 is moved to a conveying device 24 of the harvesting tool 100, where the crop can be deposited. This is done by releasing the cutting and gripping element 17.
  • the harvesting vehicle 100 has a first group of four cables 13a-d, which are each arranged in the upper four corner areas of the cuboid frame or the work and movement space TI. Furthermore, the harvesting vehicle includes a second group of four cables 14a-d, which are each arranged in the lower four corner areas of the cuboid frame or the work and movement space TI.
  • the harvesting tool 12 is arranged on a receiving element 12a.
  • the receiving element 12a is elongate and has a first end with a first Mounting portion 15 and a second end with a second mounting portion 16 on.
  • the harvesting tool 12 is arranged on the first attachment area 15 .
  • the harvesting tool 12 is attached to the receiving element 12a with a free end of an extension arm, so that a cutting and gripping element 17, which is arranged at the end of the harvesting tool 12 opposite the free end, has a certain distance to the cables 13a-d, 14a- d, so that the cables 13a-d, 14a-d do not come into contact with the crop during operation of the harvesting vehicle 100.
  • the first attachment area 15 and the second attachment area 16 of the receiving element 12a are arranged at a distance from one another, viewed in a vertical direction or in a height direction of the harvesting vehicle 100 .
  • the cables 13a-d, 14a-d are each fastened with their first ends to the respective cable actuators.
  • the second ends of the first, upper group of cables 13a-d are fastened to the first fastening area 15.
  • FIGS. 2 and 3 show further perspective views of a harvesting vehicle 100.
  • the harvesting vehicle 100 in FIGS. 2 and 3 essentially corresponds to the harvesting vehicle 100 shown in FIG. 1, with the same parts being provided with the same reference numbers.
  • the harvesting vehicle 100 has a conveying device 24 in the form of a conveyor belt, onto which the harvested crop is deposited by the harvesting tool 12 .
  • the harvesting tool 12 is correspondingly moved into a depositing position.
  • the conveyor 12 then conveys the crop into a collection device 25, for example a box.
  • the conveyor device 25 is arranged laterally within the working and movement space TI, viewed in the direction of travel of the harvesting vehicle 100 .
  • FIG. 4 shows a section of the harvesting vehicle 100 in a plan view of the work and movement space 27.
  • the centrally arranged receiving element 12a with the second fastening area 16 can be seen, to which the second ends of the cables 13a-d of the first group are fastened .
  • the cables 14a-d of the second group can also be seen running underneath.
  • FIG. 5 shows a section of the harvesting vehicle 100 in a side view of the working and movement area TI of the harvesting tool 12 . Shown is the receiving element 12a with the first attachment area 15 and the second attachment area 16. The second ends of the cables 13a-d of the first, upper group of cables 13a-d are attached to the first attachment area 15 and the second ends of the cables 14a-d of the second, lower group are attached to the second attachment area 16 . In the side view, the cables 13a-d of the first group intersect with the cables 14a-d of the second group, since the first attachment area 15 is arranged below the second attachment area 16 viewed in the vertical direction H of the harvesting tool 100 .
  • FIG. 6 shows a perspective view of the harvesting tool 12, 37a, 38b.
  • the harvesting tool has an upper attachment area 15 for attachment of the cables 14a to 14h and a lower attachment area 16 for attachment of the cables 13a to 13h.
  • the gripping and holding element 17 is arranged below the lower fastening area 16 .
  • the upper attachment area 15, the lower attachment area 16 and the rods which connect the attachment areas 15, 16 and the gripping and holding element 17 to one another can be made of carbon fibre.
  • the harvesting tool 12, 37a, 37b also has a drive device 28, by means of which the harvesting tool 12, 37a, 37b can be rotated about its longitudinal axis LI.
  • FIG. 7 shows a perspective view of a further embodiment of the harvesting vehicle 100.
  • the harvesting vehicle 100 has a first working and moving area 27a and a second working and moving area 27b, in each of which a harvesting tool 37a, 37b is arranged.
  • Both harvesting tools 37a, 37b are designed identically to the harvesting tool shown in FIGS.
  • the cables 13e to 13h, 14e to 14e and cable actuators with the cable winches 19i to 19p and cable actuators 20i to 20p are designed identically to the cable actuators of FIGS.
  • FIG. 8 shows a cable actuator with a cable drum traversing device.
  • the cable drum moving device enables the cable drum of the cable winch 19a to 19p to be moved around the end or starting point P of a wound cable section while the cable is being wound up or unwound on the cable drum, which is arranged in a fixed position within the working space 27, 27a, 27b.
  • the rope drum moving device includes a toothed belt 33 which mechanically couples the shaft of the rope drum 30 to a threaded spindle 34 so that a driving force of a drive device of the rope drum 29 is transmitted to the threaded spindle 34 .
  • the cable drum is coupled to the threaded spindle 34 in such a way that the cable drum is moved in the direction of the longitudinal axis L2 of the cable drum during the rotation of the threaded spindle 34 . Furthermore, the cable drum is movably mounted on a bearing rod 36 by means of plain bearings 35 in the direction of the longitudinal axis L2 of the cable drum.
  • the traverse distance of the cable drum displacement device is selected in such a way that when the cable drum rotates completely, it is displaced by the width of one cable winding.
  • the cable drum has a spiral groove 31 on the outer peripheral surface.
  • the spiral-shaped groove 31 serves to accommodate the cable 13a to 13h, 14a to 14h, so that the cable 13a to 13h, 14a to 14h is wound up in one layer on the cable drum in a controlled manner.

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Abstract

The invention relates to a harvesting vehicle (100) which makes it possible to harvest with a high accuracy and speed, said harvesting vehicle comprising: - at least one harvesting tool (12, 37a, 37b) for harvesting agricultural crops; - at least one suspension and displacement device for suspending and displacing the harvesting tool (12, 37a, 37b), the suspension and displacement device having at least three ropes (13a, 13b, 13c, 13d) and rope actuators, preferably at least three rope actuators, the ropes (13a, 13b, 13c, 13d) being connected at a first end to a rope actuator and at a second end to the harvesting tool (12, 37a, 37b) in such a way that, by actuating the rope actuators and by retracting and extending the ropes (13a, 13b, 13c, 13d), the harvesting tool (12, 37a, 37b) has at least three degrees of freedom of movement.

Description

Erntefahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben und Kalibrieren eines Erntefahrzeugs Harvester and method for operating and calibrating a harvester
Die Erfindung betrifft ein Erntefahrzeug, ein Verfahren zum Betreiben eines Erntefahrzeugs, ein Verfahren zum Kalibieren einer Aufhänge- und Verfahreinrichtung zum Aufhängen und Verfahren eines Erntewerkzeugs eines Erntefahrzeugs sowie ein Verfahren zum Kalibrieren einer Sensoreinrichtung eines Erntefahrzeugs. The invention relates to a harvesting vehicle, a method for operating a harvesting vehicle, a method for calibrating a suspension and displacement device for suspending and displacing a harvesting tool of a harvesting vehicle, and a method for calibrating a sensor device on a harvesting vehicle.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Fahrzeuge und Maschinen bekannt, welche zum automatisierten Ernten von Erntegut ausgelegt sind. Insbesondere zum Ernten von Erntegut wie Gemüse, insbesondere Weiß- oder Grünspargel oder auch bevorzugt bodennah wachsenden landwirtschaftlichen Erntegütern, sind Maschinen bekannt, welche das automatische Stechen und Sammeln des Spargels ermöglichen. Various vehicles and machines which are designed for the automated harvesting of crops are known from the prior art. In particular for harvesting crops such as vegetables, in particular white or green asparagus or also agricultural crops that preferably grow close to the ground, machines are known which allow the asparagus to be pricked and collected automatically.
Nachteilig bei bekannten Erntemaschinen, insbesondere bei Erntemaschinen für die Spargelernte, ist die Genauigkeit sowie die Geschwindigkeit, mit der das Erntegut geerntet wird. Ferner weisen Erntemaschinen häufig einen komplizierten Aufbau auf. Alternativ ist eine manuelle Ernte möglich. Diese ist in der Regel genauer, allerdings ist diese Form der Ernte meist zeit- und kostenintensiv. The disadvantage of known harvesting machines, in particular harvesting machines for asparagus harvesting, is the accuracy and the speed with which the harvested crop is harvested. Furthermore, harvesting machines often have a complicated structure. Alternatively, manual harvesting is possible. This is usually more accurate, but this form of harvesting is usually time-consuming and costly.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Erntefahrzeug bereitzustellen, welches eine Ernte mit einer hohen Genauigkeit und Geschwindigkeit ermöglicht. The invention is therefore based on the object of providing a harvesting vehicle which enables harvesting to be carried out with great precision and speed.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch ein Erntefahrzeug umfassend wenigstens ein Erntewerkzeug zum Ernten von landwirtschaftlichem Erntegut, wenigstens eine Aufhänge- und Verfahreinrichtung zum Aufhängen und Verfahren des Erntewerkzeugs, wobei die Aufhänge- und Verfahreinrichtung wenigstens drei Seile und Seilaktoren, bevorzugt wenigstens drei Seilaktoren, aufweist, wobei die Seile mit einem ersten Ende mit jeweils einem Seilaktor und mit einem zweiten Ende mit dem Erntewerkzeug verbunden sind, derart, dass das Erntewerkzeug durch Betätigung der Seilaktoren und durch Einfahren- und Ausfahren der Seile wenigstens drei Freiheitsgrade der Bewegung aufweist. The object of the invention is achieved by a harvesting vehicle comprising at least one harvesting tool for harvesting agricultural crops, at least one suspension and traversing device for suspending and displacing the harvesting tool, the suspension and traversing device having at least three cables and cable actuators, preferably at least three cable actuators, wherein the cables are each connected to a cable actuator at a first end and to the harvesting tool at a second end, such that the harvesting tool has at least three degrees of freedom of movement by actuating the cable actuators and by retracting and extending the cables.
Die drei Freiheitsgrade der Bewegung sind bevorzugt eine Vor- und Zurückbewegung, eine Links-Rechts-Bewegung und eine Auf- und Ab-Bewegung bezogen auf eine Fort- bewegungsrichtung des Erntefahrzeugs. Es handelt sich dabei insbesondere um translatorische Bewegungen. The three degrees of freedom of movement are preferably a forward and backward movement, a left-right movement and an up and down movement based on a forward direction of movement of the harvester. These are, in particular, translatory movements.
Bevorzugt ist das Erntewerkzeug zum Schneiden, Rupfen, Greifen und/oder Ziehen des Ernteguts ausgebildet. Dazu weist das Erntewerkzeug bevorzugt entsprechende Schneid- und/oder Greifelemente auf. Bevorzugt ist das Erntewerkzeug dazu ausgebildet das Erntegut zu greifen und anschließend zu schneiden, rupfen oder ziehen. Bevorzugt kann das Erntefahrzeug einen eigenen Antrieb zur Fortbewegung umfassen oder bevorzugt keinen eigenen Antrieb umfassen und bevorzugt von einer Zugmaschine fortbewegt werden. The harvesting tool is preferably designed for cutting, plucking, gripping and/or pulling the harvested crop. For this purpose, the harvesting tool preferably has corresponding cutting and/or gripping elements. The harvesting tool is preferably designed to grip the harvested crop and then to cut, pluck or pull it. The harvesting vehicle can preferably have its own drive for locomotion or preferably not have its own drive and can preferably be moved by a tractor.
Bei dem Erntegut kann es sich bevorzugt um Gemüse, insbesondere um eine im Boden bzw. aus dem Boden herauswachsende Pflanze handeln. Bevorzugt handelt es sich bei der Pflanze um Spargel, besonders bevorzugt Grünspargel oder Weißspargel. The harvested crop can preferably be vegetables, in particular a plant growing in the ground or out of the ground. The plant is preferably asparagus, particularly preferably green asparagus or white asparagus.
Das Ein- und Ausfahren der Seile bedeutet bevorzugt ein Verkürzen und Verlängern von freiliegenden Abschnitten der Seile, insbesondere der jeweiligen Seilabschnitte zwischen den einzelnen Seilaktoren und einem Befestigungspunkt der Seile an dem Erntewerkzeug. Dies erfolgt beispielsweise durch Auf- und Abrollen der Seile wie nachfolgend noch genauer beschrieben wird. Extending and retracting the ropes preferably means shortening and lengthening exposed sections of the ropes, in particular the respective rope sections between the individual rope actuators and a fastening point of the ropes on the harvesting tool. This is done, for example, by rolling up and unrolling the ropes, as will be described in more detail below.
Bevorzugt weist das Erntefahrzeug wenigstens vier, bevorzugt wenigstens sechs, ganz besonders bevorzugt wenigstens acht, Seile und bevorzugt wenigstens vier, bevorzugt wenigstens sechs, ganz besonders bevorzugt wenigstens acht, Seilaktoren auf, wobei die Seile jeweils mit einem ersten Ende mit jeweils einem Seilaktor und mit einem zweiten Ende mit dem Erntewerkzeug verbunden sind, derart, dass das Erntewerkzeug bei Betätigung der Seilaktoren und durch Einfahren- und Ausfahren der Seile sechs Freiheitsgrade der Bewegung aufweist. The harvesting vehicle preferably has at least four, preferably at least six, very particularly preferably at least eight, ropes and preferably at least four, preferably at least six, very particularly preferably at least eight, rope actuators, the ropes each having a first end with a rope actuator and with are connected to the harvesting tool at a second end in such a way that the harvesting tool has six degrees of freedom of movement when the cable actuators are actuated and the cables are retracted and extended.
Bevorzugt weist das Erntefahrzeug genau drei, genau vier, genau sechs oder genau acht Seile und/oder genau drei, genau vier, genau sechs oder genau acht Seilaktoren auf. Bevorzugt ist die Anzahl der Seile gleich der Anzahl der Seilaktoren. Alternativ können mehr Seile als Seilaktoren vorgesehen sein. Beispielsweise können zwei Seile einem Seilaktoren zugeordnet bzw. mit diesem verbunden sein. The harvesting vehicle preferably has exactly three, exactly four, exactly six or exactly eight cables and/or exactly three, exactly four, exactly six or exactly eight cable actuators. The number of cables is preferably equal to the number of cable actuators. Alternatively, more cables than cable actuators can be provided. For example, two cables can be assigned to or connected to a cable actuator.
Die sechs Freiheitsgrade der Bewegung sind bevorzugt eine Vor- und Zurückbewegung, eine Links-Rechts-Bewegung, eine Auf- und Ab-Bewegung sowie jeweils eine Rotationsbewegung um die drei orthogonalen Raumachsen bezogen auf eine Fortbewegungsrichtung des Erntefahrzeugs. Es handelt sich dabei insbesondere um drei translatorische Bewegungen und drei rotatorische Bewegungen. Anders gesagt können die translatorischen und rotatorischen Bewegungen entlang bzw. um drei Achsen eines kartesischen Koordinatensystems erfolgen. The six degrees of freedom of the movement are preferably a forward and backward movement, a left-right movement, an up and down movement and a rotational movement around the three orthogonal spatial axes in relation to a direction of movement of the harvesting vehicle. These are, in particular, three translational movements and three rotational movements. In other words, the translational and rotational movements can take place along or around three axes of a Cartesian coordinate system.
Bevorzugt umfasst das Erntefahrzeug wenigstens zwei Erntewerkzeuge und wenigst- tens zwei Aufhänge- und Verfahreinrichtungen, wobei jedem der Erntewerkzeuge eine Aufhänge- und Verfahreinrichtung zugeordnet ist. Bevorzugt sind die wenigstens zwei Erntewerkzeuge und die zwei Aufhänge- und Verfahreinrichtungen jeweils identisch ausgebildet sind. Alternativ können insbesondere die zwei Erntewerkzeuge nicht identisch sein. Insbesondere können die Erntewerkzeuge komplementär zueinander ausgebildet sein. In diesem Fall kann die komplementäre Ausbildung der Erntewerkzeuge bedeuten, dass beispielsweise ein erstes Erntewerkzeug zur Ernte eines großen Objekts einer Erntegutsorte und ein zweites Erntewerkzeug zur Ernte eines demgegenüber kleineren Objekts einer Erntegutsorte ausgebildet ist. Ferner können die Erntewerkzeuge beispielsweise unterschiedliche Funktionen aufweisen, wobei ein erstes Erntewerkzeug zum Schneiden und ein zweites Erntewerkzeug zum Greifen von Erntegutobjekten ausgebildet ist. The harvesting vehicle preferably comprises at least two harvesting tools and at least two suspension and displacement devices, with each of the harvesting tools being assigned a suspension and displacement device. The at least two harvesting tools and the two suspension and displacement devices are preferably each configured identically. Alternatively, the two harvesting tools in particular may not be identical. In particular, the harvesting tools can be designed to complement one another. In this case, the complementary design of the harvesting tools can mean that, for example, a first harvesting tool is designed to harvest a large object of a crop type and a second harvesting tool is designed to harvest a comparatively smaller object of a crop type. Furthermore, the harvesting tools can, for example, have different functions, with a first harvesting tool being designed for cutting and a second harvesting tool for gripping crop objects.
Bevorzugt sind die zwei Erntewerkzeuge und die zwei Aufhänge- und Verfahreinrichtungen benachbart zueinander und in Fahrtrichtung des Erntefahrzeugs betrachtet hintereinander angeordnet. Dadurch kann die Effizienz des Erntefahrzeugs erhöht werden, da Erntegut, welches von dem in Fahrtrichtung betrachtet ersten Erntewerkzeug nicht geerntet wurde mit dem zweiten Erntewerkzeug geerntet werden kann. Zudem können die Erntewerkzeuge jeweils zur Ernte von Erntegut unterschiedlicher Größe ausgelegt sein. Die vorangegangene und nachfolgende Beschreibung ist lediglich auf ein einzelnes (erstes) Erntewerkzeug gerichtet. Sämtliche Ausgestaltungsmerkmale des ersten Erntewerkzeugs gelten in analoger Weise für das zweite Erntewerkzeug. Ferner können weitere Erntewerkzeuge, beispielsweise ein drittes, viertes usw. vorgesehen sein, welche ebenfalls analog zu dem ersten Erntewerkzeug ausgebildet sind. The two harvesting tools and the two suspension and displacement devices are preferably arranged adjacent to one another and one behind the other, viewed in the direction of travel of the harvesting vehicle. As a result, the efficiency of the harvesting vehicle can be increased, since crops that were not harvested by the first harvesting tool viewed in the direction of travel can be harvested with the second harvesting tool. In addition, the harvesting tools can each be designed for harvesting crops of different sizes. The preceding and following description is only directed to a single (first) harvesting tool. All design features of the first harvesting tool apply in an analogous manner to the second harvesting tool. Further harvesting tools, for example a third, fourth, etc., can also be provided, which are also designed analogously to the first harvesting tool.
Bevorzugt weist das Erntewerkzeug eine Antriebseinrichtung auf, mittels derer das Erntewerkzeug um eine, insbesondere vertikale, Längsachse des Erntewerkzeugs rotierbar und/oder kippbar und/oder neigbar ist, wobei die Antriebseinrichtung bevorzugt einen Motor, besonders bevorzugt einen Schrittmotor, und/oder ein Getriebe, bevorzugt ein Schneckengetriebe, umfasst. Durch die Rotation und/oder das Kippen und/oder Neigen des Erntewerkzeugs ist es möglich, von verschiedenen Seiten an ein zu erntendes Erntegut, insbesondere eine Spargelstange, heranzufahren und das Beschädigen von benachbartem Erntegut, insbesondere Spargelstangen, zu vermeiden. The harvesting tool preferably has a drive device, by means of which the harvesting tool can be rotated and/or tilted and/or inclined about a longitudinal axis, in particular a vertical one, of the harvesting tool, with the drive device preferably having a motor, particularly preferably a stepper motor, and/or a gear preferably a worm gear includes. By rotating and/or tilting and/or inclining the harvesting tool, it is possible to approach crops to be harvested, in particular an asparagus spear, from different sides and to avoid damaging adjacent crops, in particular asparagus spears.
Bevorzugt ist das Erntewerkzeug in einem Winkel bis 35 Grad, besonders bevorzugt zwischen 10 und 25 Grad, ganz besonders bevorzugt 15 bis 20 Grad, um die, insbesondere vertikale, Längsachse des Erntewerkzeugs kippbar und/oder neigbar. The harvesting tool can preferably be tilted and/or inclined at an angle of up to 35 degrees, particularly preferably between 10 and 25 degrees, very particularly preferably 15 to 20 degrees, about the longitudinal axis, in particular the vertical axis, of the harvesting tool.
Bevorzugt ist die Antriebseinrichtung an einem oberen Endbereich des Erntewerkzeugs angeordnet. Die Stromversorgung der Antriebseinrichtung wird über ein nach oben verlaufendes Kabel, insbesondere ein Spiralkabel, erreicht, welches bevorzugt zusammen mit dem Erntewerkzeug verfahrbar ist. Durch die Ausführung als Spiralkabel wird vermieden, dass sich das Stromkabel mit den Seilen verheddert. The drive device is preferably arranged on an upper end region of the harvesting tool. The power supply of the drive device is achieved via a cable running upwards, in particular a spiral cable, which can preferably be moved together with the harvesting tool. The spiral cable design prevents the power cable from getting tangled with the ropes.
Bevorzugt weist das Erntefahrzeug ein Aufnahmeelement zur Aufnahme jeweils der zweiten Enden der Seile sowie zur Aufnahme des Erntewerkzeugs, wobei das Aufnahmeelement einen ersten Befestigungsbereich aufweist, in dem das Erntewerkzeug befestigt ist und einen zweiten Befestigungsbereich aufweist, wobei der erste Befestigungsbereich in einer Höhenrichtung des Erntefahrzeugs betrachtet unterhalb des zweiten Befestigungsbereichs angeordnet ist und wobei eine erste Gruppe von Seilen an dem ersten Befestigungsbereich befestigt sind und eine zweite Gruppe von Seilen an dem zweiten Befestigungsbereich befestigt sind, wobei bevorzugt Aufhängungspunkte der ersten Gruppe von Seilen unterhalb von Aufhängungspunkten der zweiten Gruppe von Seilen angeordnet ist. Unter den Aufhängungspunkten sind jene Punkte zu verstehen, an denen die jeweiligen Seile erstmalig mit dem Seilaktor in Kontakt kommen und bevorzugt dort aufgehängt bzw. befestigt oder umgelenkt werden. Für den Fall, dass das Seil in dem Seilaktor an dem Aufhängungspunkt umgelenkt wird, kann dieses Umlenken des Seils am Aufhängungspunkt insbesondere mittels einer Umlenkrolle erfolgen, über welche das Seil einer Seilwinde zugeführt wird, wie nachfolgend noch im Detail beschrieben wird. Die Seilwinde ist in diesem Fall bevorzugt beanstandet zu dem Aufhängungspunkt angeordnet. Alternativ kann das Seil direkt am Aufhängepunkt befestigt sein, insbesondere ohne dass eine Umlenkung erfolgt. In diesem Fall ist bevorzugt die Seilwinde an dem Aufhängepunkt angeordnet und nimmt das Seil bevorzugt ohne vorherige Umlenkung entlang des Weges zwischen den beiden Seilenden auf. The harvesting vehicle preferably has a receiving element for receiving the second ends of the ropes and for receiving the harvesting tool, the receiving element having a first fastening area in which the harvesting tool is fastened and a second fastening area, the first fastening area being viewed in a vertical direction of the harvesting vehicle is arranged below the second attachment area and wherein a first group of cables are attached to the first attachment area and a second group of cables are attached to the second attachment area, wherein preferably suspension points of the first group of cables are arranged below suspension points of the second group of cables . The suspension points are to be understood as meaning those points at which the respective cables come into contact with the cable actuator for the first time and are preferably suspended or fastened or deflected there. In the event that the cable is deflected in the cable actuator at the suspension point, this deflection of the cable at the suspension point can take place in particular by means of a deflection pulley, via which the cable is fed to a cable winch, as will be described in detail below. In this case, the cable winch is preferably arranged at a distance from the suspension point. Alternatively, the rope can be attached directly to the suspension point, in particular without being deflected. In this case, the cable winch is preferably arranged at the suspension point and preferably picks up the cable without prior deflection along the path between the two cable ends.
Durch die zuvor beschriebene Anordnung der Seile bzw. der Seilenden ist das Erntewerkzeug bevorzugt derart in dem Erntefahrzeug aufgehängt und bewegbar, dass aufgrund der Befestigungspunkte der Seile an dem Erntewerkzeug und dem dem jeweiligen Seil zugeordneten Seilaktor eine Rotationsbewegung des Erntewerkzeugs möglich ist. Die Rotationsbewegung wird entsprechend durch Zug auf Seile der ersten und der zweiten Gruppe erreicht. The arrangement of the ropes or the rope ends as described above means that the harvesting tool is preferably suspended and movable in the harvesting vehicle in such a way that the attachment points of the ropes on the harvesting tool and the rope actuator assigned to the respective rope allow a rotational movement of the harvesting tool. The rotational movement is achieved accordingly by pulling on the ropes of the first and second groups.
Bevorzugt ist das Erntewerkzeug ausschließlich an den Seilen in dem Erntefahrzeug aufgehängt und befestigt und es sind insbesondere keine weiteren Befestigungs- und Aufhängeelemente vorgesehen. Dazu sind die Seile bevorzugt entsprechend straff gespannt, damit das Erntewerkzeug zu jedem Zeitpunkt lagegenau in der jeweiligen Position gehalten wird. The harvesting tool is preferably suspended and fastened exclusively on the ropes in the harvesting vehicle and, in particular, no further fastening and suspension elements are provided. For this purpose, the ropes are preferably stretched tautly so that the harvesting tool is held precisely in the respective position at all times.
Bevorzugt ist das Erntewerkzeug derart an den Seilen aufgehängt, dass die Seile zu jedem Zeitpunkt straff zwischen den Seilaktoren und dem Erntewerkzeug gespannt sind. Insbesondere hängen die Seile im Wesentlichen zu keinem Zeitpunkt durch. Einzelne Seile können möglicherweise kurzzeitig geringfügig durchhängen, um einen Bewegungsfreiraum für das Erntewerkzeug in die Richtung, in die das entsprechende Seil verläuft, bereitzustellen. Die Seile sind bevorzugt derart straff gespannt, dass das Erntewerkzeug als Ganzes zu jedem Zeitpunkt mit einer gewissen Lagegenauigkeit positioniert ist, das bedeutet, dass das Erntewerkzeug nicht schwingt, wackelt, oder anderweitige lokale Bewegungen ausführt. Bevorzugt sind die Seile zur Aufnahme großer (Zug-)Kräfte ausgelegt. Beispielsweise können die Seile Stahlseile oder Kunstfaserseile sein. Dadurch sind vorteilhaft schnelle Bewegungen des Erntewerkzeugs sowie abrupte und häufige Bewegungsrichtungsänderungen des Erntewerkzeugs möglich. The harvesting tool is preferably suspended from the cables in such a way that the cables are always taut between the cable actuators and the harvesting tool. In particular, the cables essentially do not sag at any time. Individual ropes may be allowed to slack momentarily to provide clearance for the harvesting tool to move in the direction that the rope in question is running. The cables are preferably stretched so tightly that the harvesting tool as a whole is positioned with a certain positional accuracy at all times, which means that the harvesting tool does not swing, wobble, or perform any other local movements. The ropes are preferably designed to absorb large (tractive) forces. For example, the cables can be steel cables or synthetic fiber cables. As a result, rapid movements of the harvesting tool and abrupt and frequent changes in the direction of movement of the harvesting tool are advantageously possible.
Bevorzugt umfasst das Erntefahrzeug eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme der Aufhänge- und Verfahreinrichtung, wobei die Aufnahmeeinrichtung einen Arbeitsraum aufweist, welcher einen Arbeits- und Bewegungsbereich des Erntewerkzeugs umfasst. The harvesting vehicle preferably comprises a receiving device for receiving the suspension and displacement device, the receiving device having a working space which encompasses a working and movement area of the harvesting tool.
Der Arbeits- und Bewegungsbereich des Erntewerkzeugs ist jener Bereich, welcher dem Erntewerkzeug durch die zuvor beschriebenen Bewegungen zugänglich ist. Dies ist bevorzugt der Bereich, in dem das Erntewerkzeug betätigt und Erntegut geerntet werden kann. Bevorzugt sind die Seile, die Seilaktoren, das Erntewerkzeug und das Aufnahmeelement innerhalb der Aufnahmeeinrichtung angeordnet. The working and movement area of the harvesting tool is that area which is accessible to the harvesting tool through the movements described above. This is preferably the area in which the harvesting tool can be actuated and crops can be harvested. The cables, the cable actuators, the harvesting tool and the receiving element are preferably arranged inside the receiving device.
Bevorzugt sind die Seilaktoren der Aufhänge- und Verfahreinrichtung an der Aufnahmeeinrichtung angeordnet und insbesondere beabstandet zum Erntewerkzeug angeordnet. The cable actuators of the suspension and displacement device are preferably arranged on the receiving device and, in particular, arranged at a distance from the harvesting tool.
Bevorzugt ist die Aufnahmeeinrichtung als Gestell, insbesondere ein im Wesentlichen quaderförmiges Gestell, ausgebildet. Insbesondere ist das quaderförmige Gestell eine Rahmenstruktur, wobei einzelne Rahmenelemente zu einer Quaderform zusammengesetzt sind, sodass die Rahmenelemente die Kanten des Quaders bilden. The receiving device is preferably designed as a frame, in particular a substantially cuboid frame. In particular, the cuboid frame is a frame structure, with individual frame elements being assembled into a cuboid shape, so that the frame elements form the edges of the cuboid.
Bevorzugt sind die Seilaktoren an den Rahmenelementen angeordnet. The cable actuators are preferably arranged on the frame elements.
Bevorzugt umfasst jeder der Seilaktoren eine Seilwinde und Antrieb, insbesondere einen Servomotor. Mittels des Antriebs bzw. des Servomotors ist die Seilwinde betätigbar, sodass bei Rotation der Seilwinde das darauf angeordnete Seil von der Seilwinde auf- bzw. abgerollt wird. Durch das Aufrollen des Seils wird eine Kraft auf das Erntewerkzeug ausgeübt, das sich infolgedessen in Richtung der jeweiligen Seilwinde bewegt. Wird ein Seil aufgerollt, wird bevorzugt entsprechend ein oder mehrere, insbesondere gegenüberliegende, Seile abgerollt, um eine Bewegung des Erntewerkzeugs in Richtung der aufrollenden Seilwinde zu ermöglichen. Bevorzugt ist also ein Aufrollen einer oder mehrerer Seile stets mit einem Abrollen eines oder mehrerer weiterer Seile verbunden. Each of the cable actuators preferably includes a cable winch and drive, in particular a servo motor. The cable winch can be actuated by means of the drive or the servomotor, so that when the cable winch rotates, the cable arranged on it is rolled up or unwound from the cable winch. By rolling up the cable, a force is exerted on the harvesting tool, which consequently moves in the direction of the respective cable winch. If a rope is rolled up, one or more ropes, in particular opposite ropes, are preferably unwound accordingly in order to move the harvesting tool to allow in the direction of the reeling winch. A rolling up of one or more ropes is therefore preferably always associated with an unrolling of one or more further ropes.
Bevorzugt ist jeder der Seilaktoren in einem Gehäuse angeordnet. Bevorzugt weisen die Gehäuse jeweils eine Eingangsöffnung für das Seil auf. Bevorzugt ist an der Eingangsöffnung ein Schmutzabfangelement, insbesondere ein Bürstenelement oder eine Gummilippe, angeordnet. Dadurch wird vorteilhaft der Eintrag von Schmutz in das Gehäuse verhindert. Each of the cable actuators is preferably arranged in a housing. The housings preferably each have an entry opening for the cable. A dirt-trapping element, in particular a brush element or a rubber lip, is preferably arranged at the inlet opening. This advantageously prevents dirt from entering the housing.
Bevorzugt kann der Seilaktor ferner ein oder mehrere Umlenkelemente, insbesondere eine Umlenkrolle, zur Umlenkung des Seils umfassen. Durch die Vorsehung eines Umlenkelements können insbesondere die Antriebseinrichtungen der bodennahen Seilaktoren in einer gewissen Höhe über dem Boden angeordnet werden, um so ein Verschmutzen der Antriebseinrichtungen und der Seilwinden zu verhindern. The cable actuator can preferably also include one or more deflection elements, in particular a deflection pulley, for deflecting the cable. By providing a deflection element, in particular the drive devices of the cable actuators close to the ground can be arranged at a certain height above the ground in order to prevent the drive devices and the cable winches from getting dirty.
Bevorzugt sind die Umlenkelemente derart in dem Erntefahrzeug angeordnet, dass eine Position des Umlenkelements innerhalb des Erntefahrzeugs veränderbar ist. Diese Positionsänderung des Umlenkelements kann vorteilhaft zum Kalibrieren des Erntewerkzeugs verwendet werden. The deflection elements are preferably arranged in the harvesting vehicle in such a way that a position of the deflection element within the harvesting vehicle can be changed. This change in position of the deflection element can advantageously be used to calibrate the harvesting tool.
Bevorzugt umfasst die Seilwinde eine Seiltrommel und eine Seiltrommelverfahreinrichtung, wobei die Seiltrommel mittels der Seiltrommelverfahreinrichtung in Richtung einer Längsachse der Seiltrommel verfahrbar ist, insbesondere derart, dass ein End- bzw. Startpunkt eines gewickelten Seilabschnitts während des Auf- oder Abwickelns des Seils auf der Seiltrommel positionsfest innerhalb des Arbeitsraums angeordnet ist. The cable winch preferably comprises a cable drum and a cable drum displacement device, with the cable drum being movable in the direction of a longitudinal axis of the cable drum by means of the cable drum displacement device, in particular in such a way that an end or starting point of a wound cable section is fixed in position on the cable drum while the cable is being wound up or unwound located within the workspace.
Ohne das zuvor beschriebene Verfahren der Seiltrommel würde sich das Seil beziehungsweise der Punkt, an dem das Seil die Seiltrommel verlässt beim Vor- und Zurückdrehen der Trommel in Längsrichtung der Seiltrommel betrachtet bewegen. Somit wäre ein End- bzw. Startpunkt des gewickelten Seilabschnitts während des Aufoder Abwickelns des Seils auf der Seiltrommel nicht positionsfest innerhalb des Arbeitsraums angeordnet. Hierdurch würden sich unterschiedliche Seilwinkel und unterschiedliche Seitenpositionierungen ergeben, welche sich auf die Position des Ernte- Werkzeugs auswirken würden. Zwar könnte dies bei der Positionierung des Erntewerkzeuges durch entsprechende Berechnungen in einer Steuerung bzw. einer Steuerungssoftware berücksichtigt werden, allerdings wäre dies sehr aufwändig. Zudem können durch die Winkelstellung des Seils gegebenenfalls seitliche Kräfte oder dergleichen einwirken, was ungewünscht ist und durch die Steuerung des Erntewerkzeugs nur noch sehr schwer zu kompensieren wäre. Zwar kann dieser nachteilige Effekt gegebenenfalls durch eine Umlenkung des Seils etwas verringert, jedoch nicht ganz verhindert werden. Without the previously described movement of the cable drum, the cable or the point at which the cable leaves the cable drum would move when the drum rotates forwards and backwards, viewed in the longitudinal direction of the cable drum. Thus, an end or starting point of the wound cable section would not be arranged in a fixed position within the working space during the winding or unwinding of the cable on the cable drum. This would result in different rope angles and different lateral positioning, which would affect the position of the harvesting tool would affect. Although this could be taken into account when positioning the harvesting tool by appropriate calculations in a controller or control software, this would be very complex. In addition, due to the angular position of the cable, lateral forces or the like can act, which is undesirable and would be very difficult to compensate for by controlling the harvesting tool. Although this disadvantageous effect can be somewhat reduced by deflecting the rope, it cannot be completely prevented.
Bevorzugt ist bei jeder vollständigen Rotation der Seiltrommel um 360° die Seiltrommel mittels der Seiltrommelverfahreinrichtung um eine Breite einer Windung verfahrbar. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass der End- bzw. Startpunkt eines gewickelten Seilabschnitts während des Auf- oder Abwickelns des Seils nicht entlang der Längsrichtung der Seiltrommel wandert, sondern zu jedem Zeitpunkt positionsfest im Arbeitsraum verharrt. With each complete rotation of the cable drum by 360°, the cable drum can preferably be moved by a width of one winding by means of the cable drum displacement device. This advantageously ensures that the end or starting point of a coiled cable section does not migrate along the longitudinal direction of the cable drum while the cable is being wound up or unwound, but rather remains in a fixed position in the working space at all times.
Bevorzugt weist eine äußere Umfangsfläche der Seiltrommel eine umlaufende spiralförmige Nut zur Aufnahme des Seils auf der Seiltrommel auf, wobei bevorzugt die durch die spiralförmige Nut gebildeten Windungen im Wesentlichen direkt benachbart zueinander angeordnet sind, wobei bevorzugt die Breite der spiralförmigen Nut (31) bevorzugt 0,5 mm bis 7 mm, besonders bevorzugt 1 mm bis 6 mm, ganz besonders bevorzugt 3 mm bis 4 mm, beträgt. Durch die spiralförmige Nut wird ein definiertes Auf- und Abrollen des Seils auf der Seiltrommel ermöglicht. Insbesondere wird das Seil derart auf- und abgewickelt, dass keine mehrlagigen Wicklungen gebildet werden. Mit anderen Worten kompensiert die Bewegung der Seiltrommel in Längsrichtung eine Längsbewegung des Seils. An outer peripheral surface of the cable drum preferably has a circumferential spiral-shaped groove for receiving the cable on the cable drum, with the turns formed by the spiral-shaped groove preferably being arranged essentially directly adjacent to one another, with the width of the spiral-shaped groove (31) preferably being 0, 5 mm to 7 mm, particularly preferably 1 mm to 6 mm, very particularly preferably 3 mm to 4 mm. The spiral-shaped groove enables the rope to be rolled up and down on the rope drum in a defined manner. In particular, the rope is wound up and unwound in such a way that no multi-layer windings are formed. In other words, the movement of the cable drum in the longitudinal direction compensates for a longitudinal movement of the cable.
Bevorzugt wird das Seil in ausschließlich einer Lage auf der Seiltrommel aufgewickelt. Benachbarte Seilwindungen können sich berühren oder es kann ein geringfügiger Spalt zwischen benachbarten Seilwindungen ausgebildet sein. Ferner kann ein geringfügiger Abstand zwischen den Nutenwindungen ausgebildet sein. The cable is preferably wound up in only one layer on the cable drum. Adjacent turns of cable may touch or there may be a slight gap between adjacent turns of cable. Furthermore, a slight clearance can be formed between the groove windings.
Bevorzugt ist bei jeder vollständigen Rotation der Seiltrommel um 360° die Seiltrommel mittels der Seiltrommelverfahreinrichtung um eine Breite einer Windung der spi- ralförmigen Nut verfahrbar. Bevorzugt entspricht eine Breite der spiralförmigen Nut im Wesentlichen einer Dicke des Seils. With each complete rotation of the cable drum by 360°, the cable drum is preferably moved by a width of one turn of the spi- ral-shaped groove moveable. A width of the spiral groove preferably corresponds essentially to a thickness of the cable.
Bevorzugt ist die Seiltrommelverfahreinrichtung mit der Seiltrommel, insbesondere einer Welle der Seiltrommel, mittels einer Kopplungseinrichtung gekoppelt, sodass eine Antriebskraft, welche mittels einer Antriebseinheit des Seilaktors an die Seiltrommel, insbesondere die Welle der Seiltrommel, übertragbar ist, mittels der Kopplungseinrichtung an die Seiltrommelverfahreinrichtung zum Verfahren der Seiltrommel übertragbar ist. Dadurch ist vorteilhaft keine separate Antriebseinheit zum Verfahren der Seiltrommel notwendig und es wird vorteilhaft ein Verfahren der Seiltrommel bewirkt, sobald die Seiltrommel zum Auf- und Abrollen des Seils rotiert wird. Insbesondere weist die Seiltrommelverfahreinrichtung lediglich mechanische Komponenten auf und keinen eigenen elektrischen Antrieb. Bevorzugt ist die Seiltrommelverfahreinrichtung, bevorzugt ausschließlich, mechanisch mit der Welle der Seiltrommel gekoppelt. The cable drum movement device is preferably coupled to the cable drum, in particular a shaft of the cable drum, by means of a coupling device, so that a drive force, which can be transmitted to the cable drum, in particular the shaft of the cable drum, by means of a drive unit of the cable actuator, is transmitted to the cable drum movement device for movement by means of the coupling device the cable drum can be transferred. As a result, no separate drive unit is advantageously required for moving the cable drum, and the cable drum is advantageously moved as soon as the cable drum is rotated for winding and unwinding the cable. In particular, the rope drum traversing device has only mechanical components and no electrical drive of its own. The cable drum movement device is preferably mechanically coupled, preferably exclusively, to the shaft of the cable drum.
Bevorzugt umfasst die Kopplungseinrichtung einen Riemen, insbesondere einen Zahnriemen, mittels welchem die Antriebskraft der Welle der Seiltrommel an die Seiltrommelverfahreinrichtung übertragbar ist. The coupling device preferably comprises a belt, in particular a toothed belt, by means of which the driving force of the shaft of the cable drum can be transmitted to the cable drum moving device.
Bevorzugt umfasst die Seiltrommelverfahreinrichtung eine Längsführeinrichtung, insbesondere eine Gewindespindel, welche mittels der Kopplungseinrichtung antreibbar ist, wobei die Seiltrommel derart mit der Längsführeinrichtung gekoppelt ist, dass ein Antreiben der Längsführeinrichtung, insbesondere eine Rotation der Gewindespindel, ein Verfahren der Seiltrommel in Richtung der Längsachse der Seiltrommel bewirkt. The cable drum displacement device preferably comprises a longitudinal guide device, in particular a threaded spindle, which can be driven by means of the coupling device, with the cable drum being coupled to the longitudinal guide device in such a way that driving the longitudinal guide device, in particular a rotation of the threaded spindle, causes the cable drum to be moved in the direction of the longitudinal axis of the cable drum causes.
Bevorzugt ist die Seiltrommel zusätzlich in Längsrichtung beweglich gelagert. Bevorzugt ist die Seiltrommel an einer Lagerstange mittels eines Gleitlagers gelagert, welches eine translatorische Bewegung der Seiltrommel entlang der Lagerstange, welche parallel zu der Welle der Seiltrommel verläuft, ermöglicht. The cable drum is preferably also mounted so that it can move in the longitudinal direction. The cable drum is preferably mounted on a bearing rod by means of a sliding bearing, which enables a translatory movement of the cable drum along the bearing rod, which runs parallel to the shaft of the cable drum.
Bevorzugt ist die Aufnahmevorrichtung im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet, wobei je ein Seilaktor in jedem der Eckbereiche der Aufnahmeeinrichtung angeordnet ist. Bevorzugt sind acht Seilaktoren vorgesehen, wobei je ein Seilaktor einem Eckbereich zugeordnet ist. Bevorzugt ist der Seilaktor teilweise oder vollständig in dem jeweiligen Eckbereich angeordnet. Bevorzugt umfasst der Seilaktor eine Seilwinde und einen Servomotor, wobei beide Komponenten in dem jeweiligen Eckbereich angeordnet sind. Dadurch werden die Seile jeweils in einen Eckbereich der Aufnahmeeinrichtung geführt, wodurch vorteilhaft ein größtmöglicher Arbeits- und Bewegungsraum für das Erntewerkzeug bereitgestellt wird. The receiving device is preferably essentially cuboid, with one cable actuator being arranged in each of the corner regions of the receiving device. Eight cable actuators are preferably provided, with one cable actuator each being assigned to a corner area. The cable actuator is preferably arranged partially or completely in the respective corner area. The cable actuator preferably includes a cable winch and a servomotor, with both components being arranged in the respective corner area. As a result, the ropes are each guided into a corner region of the receiving device, as a result of which the greatest possible working and movement space is advantageously provided for the harvesting tool.
Aus Platzgründen kann bevorzugt alternativ lediglich das Umlenkelement des Seilaktors im jeweiligen Eckbereich angeordnet sein, während die übrigen Komponenten, insbesondere die Seilwinde und der Servomotor, in anderen Bereichen der Aufnahmeeinrichtung, beispielsweise in den Kantenbereichen, angeordnet sein können. Über das Umlenkelement wird das Seil von dem Erntewerkzeug über den jeweiligen Eckbereich zu der Seilwinde bzw. dem Servomotor geführt. For reasons of space, only the deflection element of the cable actuator can be arranged in the respective corner area, while the other components, in particular the cable winch and the servomotor, can be arranged in other areas of the receiving device, for example in the edge areas. The cable is guided from the harvesting tool via the respective corner area to the cable winch or the servomotor via the deflection element.
Bevorzugt ist das Erntefahrzeug zur Durchführung eines automatisierten Erntevorgangs ausgebildet. The harvesting vehicle is preferably designed to carry out an automated harvesting process.
Bevorzugt umfasst das Erntefahrzeug wenigstens eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Seilaktoren zur Bewegung des Erntewerkzeugs. Die Steuerungseinrichtung ist bevorzugt derart ausgebildet, dass die Seilaktoren, insbesondere jeweils unabhängig voneinander, angesteuert werden. Die Steuerung ist dabei insbesondere derart ausgebildet, dass das Einfahren und Ausfahren der einzelnen Seile mittels der Seilaktoren derart gesteuert wird, dass eine Bewegung des Erntewerkzeugs in eine vorbestimmte Richtung bzw. entlang einer vorbestimmten Trajektorie erfolgt. Dazu ist in der Steuerungseinrichtung bevorzugt ein entsprechend eingerichtetes Steuerungsprogramm hinterlegt, welches mithilfe eines Steuerprozessors ausgeführt wird, um entsprechende Steuersignale für die jeweiligen Seilaktoren zu generieren. Das Steuerungsprogramm ist dabei bevorzugt derart ausgebildet, dass ein automatisierter Erntevorgang mittels des Erntewerkzeugs durchführbar ist. Bevorzugt ist für jeden Seilaktor eine Steuereinrichtung vorgesehen, wobei die Steuereinrichtungen der einzelnen Seilaktoren insbesondere steuerungstechnisch miteinander verbunden sind. The harvesting vehicle preferably comprises at least one control device for controlling the cable actuators for moving the harvesting tool. The control device is preferably designed in such a way that the cable actuators are controlled, in particular independently of one another. The controller is designed in particular in such a way that the retraction and extension of the individual cables is controlled by the cable actuators in such a way that the harvesting tool moves in a predetermined direction or along a predetermined trajectory. For this purpose, a correspondingly set up control program is preferably stored in the control device, which is executed with the aid of a control processor in order to generate corresponding control signals for the respective cable actuators. The control program is preferably designed in such a way that an automated harvesting process can be carried out using the harvesting tool. A control device is preferably provided for each cable actuator, with the control devices of the individual cable actuators being connected to one another, in particular in terms of control technology.
Bevorzugt umfasst das Erntefahrzeug eine Sensoreinrichtung zur Ermittlung von Sensordaten umfassend Informationen zur Position und bevorzugt einer Lage des Ernte- guts. Die Lage bezeichnet dabei eine Orientierung des Ernteguts im Raum, beispielsweise eine Schräglage. Die Sensoreinrichtung umfasst bevorzugt einen optischen Sensor, beispielsweise einen LIDAR(engl.: Light Detection And Ranging)-Sensor und/oder eine Kamera, welche Bilder aufnimmt, welche anschließend mittels geeigneter Bildanalysealgorithmen ausgewertet werden, um eine Position und/oder Lage des Ernteguts zu ermitteln. The harvesting vehicle preferably includes a sensor device for determining sensor data including information on the position and preferably a location of the harvesting good. The position refers to an orientation of the harvested crop in space, for example an inclined position. The sensor device preferably includes an optical sensor, for example a LIDAR (Light Detection And Ranging) sensor and/or a camera that records images that are then evaluated using suitable image analysis algorithms in order to determine a position and/or location of the harvested crop determine.
Bevorzugt umfasst die Sensoreinrichtung wenigstens einen optischen Sensor, bevorzugt eine Kamera, insbesondere eine Kamera zur Aufnahme dreidimensionaler Bilddaten. Besonders bevorzugt sind mehrere optische Sensoren vorgesehen, wobei die optischen Sensoren identisch oder unterschiedlich ausgebildet sein können, abhängig von dem zu detektierenden Objekt. Beispielsweise kann ein erster Sensor zur Erkennung einer Position und/oder Größe und/oder Orientierung einer Pflanzreihe ausgebildet sein und ein zweiter Sensor kann zur Erkennung einer Position und/oder Größe und/oder Orientierung einer einzelnen Pflanze ausgebildet sein. Bevorzugt sind die optischen Sensoren in Fahrrichtung des Erntefahrzeugs betrachtet in einem vorderen Bereich des Arbeitsraums und/oder in einem hinteren Bereich des Arbeitsraums angeordnet. The sensor device preferably comprises at least one optical sensor, preferably a camera, in particular a camera for recording three-dimensional image data. A plurality of optical sensors are particularly preferably provided, it being possible for the optical sensors to be configured identically or differently, depending on the object to be detected. For example, a first sensor can be designed to detect a position and/or size and/or orientation of a row of plants and a second sensor can be designed to detect a position and/or size and/or orientation of an individual plant. The optical sensors are preferably arranged in a front area of the working area and/or in a rear area of the working area, viewed in the direction of travel of the harvesting vehicle.
Bevorzugt kann wenigstens ein optischer Sensor zur Erkennung einer Position und/oder Lage des Erntewerkzeugs und/oder eines Winkels des Erntewerkzeugs relativ zu dem Erntegut, insbesondere einer Grünspargelpflanze, vorgesehen sein. At least one optical sensor can preferably be provided for detecting a position and/or location of the harvesting tool and/or an angle of the harvesting tool relative to the harvested crop, in particular a green asparagus plant.
Bevorzugt ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, die Seilaktoren in Abhängigkeit der Sensordaten zu steuern, derart, dass das Erntewerkzeug in eine Ernteposition bewegbar ist. Dazu werden die Sensordaten bevorzugt an die Steuereinrichtung übertragen. Die Steuereinrichtung ermittelt bevorzugt anhand der Steuerdaten bzw. der Informationen über die Position und/oder Lage des Ernteguts eine Ernteposition für das Erntewerkzeug und generiert entsprechend Steuersignale für die einzelnen Seilaktoren, sodass diese derart angesteuert und bewegt werden, dass das Erntewerkzeug in die Ernteposition bewegt wird. The control device is preferably designed to control the cable actuators as a function of the sensor data in such a way that the harvesting tool can be moved into a harvesting position. For this purpose, the sensor data are preferably transmitted to the control device. The control device preferably uses the control data or the information about the position and/or location of the harvested crop to determine a harvesting position for the harvesting tool and correspondingly generates control signals for the individual cable actuators so that they are controlled and moved in such a way that the harvesting tool is moved into the harvesting position .
Die Ernteposition ist dabei bevorzugt jene Position in der Umgebung des landwirtschaftlichen Ernteguts, welche das Erntewerkzeug einnehmen muss, um den Erntevorgang des landwirtschaftlichen Ernteguts durchzuführen. Bevorzugt ist die Steuer- einrichtung dazu ausgebildet anhand der Sensordaten und der darin enthaltenen Informationen über die Position und/oder Lage des Ernteguts den Bereich bzw. die Stelle am Erntegut zu ermitteln, an der das Erntegut geerntet, also beispielsweise geschnitten oder gegriffen werden soll. Anhand dieses Bereichs bzw. dieser Stelle wird dann bevorzugt die Ernteposition ermittelt, in die das Erntewerkzeug bewegt wird. Bevorzugt kann das Erntefahrzeug als Ganzes mittels der Steuerungseinrichtung automatisiert in die Ernteposition verfahren bzw. vorgerückt werden. The harvesting position is preferably that position in the vicinity of the agricultural crop that the harvesting tool must assume in order to carry out the harvesting process of the agricultural crop. Preference is given to the control device designed to use the sensor data and the information contained therein about the position and/or location of the harvested crop to determine the area or location on the harvested crop at which the crop is to be harvested, ie for example cut or grabbed. The harvesting position into which the harvesting tool is moved is then preferably determined on the basis of this area or this point. Preferably, the harvesting vehicle as a whole can be automatically moved or advanced into the harvesting position by means of the control device.
Bevorzugt umfasst das Erntewerkzeug ein Schneidelement und/oder ein Greifelement. Bevorzugt ist das Schneidelement bzw. das Greifelement zum Schneiden bzw. Greifen des landwirtschaftlichen Ernteguts ausgebildet. Insbesondere sind das Schneidelement bzw. das Greifelement dazu ausgebildet, Grünspargel an einer vorbestimmten Position zu greifen und zu schneiden. The harvesting tool preferably comprises a cutting element and/or a gripping element. The cutting element or the gripping element is preferably designed for cutting or gripping the agricultural crop. In particular, the cutting element or the gripping element are designed to grip and cut green asparagus at a predetermined position.
Bevorzugt umfasst das Greifelement elastische Elemente, insbesondere Gummibänder, zum Halten des Ernteguts. Dadurch ist ein besonders schonendes Greifen des Ernteguts, insbesondere des Spargels, möglich. Beispielsweise kann das Greifelement zwei Haltearme aufweisen, die zusammen eine Haltezange bilden, wobei die Haltearme jeweils ein elastisches Element, insbesondere ein Gummiband, umfassen, welche das Erntegut von zwei Seiten umgreifen und halten. The gripping element preferably comprises elastic elements, in particular rubber bands, for holding the harvested crop. This enables the harvested crop, in particular the asparagus, to be gripped particularly gently. For example, the gripping element can have two holding arms which together form holding tongs, the holding arms each comprising an elastic element, in particular a rubber band, which grip and hold the harvested crop from two sides.
Bevorzugt umfasst das wenigstens eine Erntewerkzeug Fasern, insbesondere Kohlefasern, oder besteht zumindest bereichsweise aus Fasern, insbesondere Kohlefasern. Dadurch weist das Erntewerkzeug vorteilhaft ein geringes Gewicht auf, welches durch die Seile gehalten werden muss. Bevorzugt umfassen jeweils ein oberer und ein unterer Bereich des Erntewerkzeugs, an welchen die Seile aufgenommen sind, Fasern, insbesondere Kohlefasern, oder bestehen aus Fasern, insbesondere Kohlefasern. Ferner kann ein Verbindungselement zwischen diesen beiden Bereichen Fasern, insbesondere Kohlefasern, umfassen oder aus Fasern, insbesondere Kohlefasern, bestehen. The at least one harvesting tool preferably comprises fibers, in particular carbon fibers, or consists of fibers, in particular carbon fibers, at least in some areas. As a result, the harvesting tool advantageously has a low weight, which has to be held by the cables. An upper and a lower area of the harvesting tool, on which the ropes are accommodated, preferably each comprise fibers, in particular carbon fibers, or consist of fibers, in particular carbon fibers. Furthermore, a connecting element between these two areas can include fibers, in particular carbon fibers, or consist of fibers, in particular carbon fibers.
Bevorzugt umfasst das Erntefahrzeug wenigstens ein schmiermittelfreies Lager, insbesondere ein schmiermittelfreies Kunststofflager. Bevorzugt umfassen die beweglichen Komponenten des Erntefahrzeugs jeweils wenigstens ein schmiermittelfreies Lager. Bevorzugt umfasst das Erntewerkzeug, insbesondere das Schneidelement und/oder das Greifelement, ein schmiermittelfreies Lager. Ferner ist ein Gehäuse des Erntewerkzeugs möglichst offen gestaltet, das bedeutet ohne geschlossene (Gehäuse- )Bereiche, sodass sich vorteilhaft kein Sand oder Staub festsetzen kann. The harvesting vehicle preferably comprises at least one lubricant-free bearing, in particular a lubricant-free plastic bearing. Preferably, the moving components of the harvesting vehicle each include at least one lubricant-free bearing. The harvesting tool, in particular the cutting element and/or the gripping element, preferably comprises a bearing which is free of lubricant. Furthermore, a housing of the harvesting tool is designed as openly as possible, which means without closed (housing) areas, so that advantageously no sand or dust can settle.
Bevorzugt umfassen die Aufhänge- und Verfahreinrichtungen jeweils wenigstens ein schmiermittelfreies Lager. Bevorzugt umfasst jeder der Seilaktoren jeder der Aufhänge- und Verfahreinrichtungen wenigstens ein schmiermittelfreis Lager. Preferably, the suspension and traversing devices each include at least one lubricant-free bearing. Each of the cable actuators of each of the suspension and displacement devices preferably includes at least one lubricant-free bearing.
Durch die Vorsehung von schmiermittelfreien Lagern und den unterschiedlichen, insbesondere beweglichen, Komponenten des Erntefahrzeugs sind die Komponenten weniger anfällig für Schmutz- und Staubeintrag. Due to the provision of lubricant-free bearings and the different, in particular movable, components of the harvesting vehicle, the components are less susceptible to the ingress of dirt and dust.
Bevorzugt ist das Erntefahrzeug ein Erntekraftfahrzeug oder ein Ernteanhänger. Bevorzugt ist das Erntefahrzeug als automatisiert gesteuerter Ernteanhänger ausgebildet. The harvesting vehicle is preferably a harvesting vehicle or a harvesting trailer. The harvesting vehicle is preferably designed as an automatically controlled harvesting trailer.
Bevorzugterweise weist das Erntefahrzeug eine gelenkte Vorderachse und/oder eine gelenkte Hinterachse auf. Ferner hat das Erntefahrzeug bevorzugt kein Differentialgetriebe oder dergleichen. Vielmehr wird die Drehzahl elektronisch geregelt, damit Kurven vorteilhaft fahrbar sind. Hierfür ist bevorzugt je eine Antriebseinheit, bevorzugt ein Motor, besonders bevorzugt ein Elektromotor, an je einem der Räder des Erntefahrzeugs angeordnet. Entsprechend sind bevorzugt vier Antriebseinheiten vorgesehen, welche bevorzugt unabhängig voneinander ansteuerbar sind, sodass die Räder insbesondere mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten antreibbar sind. Ferner gibt es bevorzugt vier unterschiedliche Fahrmodi, nämlich (i) vorne gelenkt, (ii) hinten gelenkt, (iii) vorne und hinten gelenkt und (iv) beide Achsen parallel gestellt, um Parallelbewegungen zum Rangieren zu erlauben. The harvesting vehicle preferably has a steered front axle and/or a steered rear axle. Furthermore, the harvesting vehicle preferably has no differential gear or the like. Rather, the speed is electronically controlled so that curves can be driven advantageously. For this purpose, a drive unit, preferably a motor, particularly preferably an electric motor, is preferably arranged on each of the wheels of the harvesting vehicle. Accordingly, four drive units are preferably provided, which can preferably be controlled independently of one another, so that the wheels can be driven, in particular, at different speeds. Furthermore, there are preferably four different driving modes, namely (i) steered at the front, (ii) steered at the rear, (iii) steered at the front and rear, and (iv) both axles are set parallel to allow parallel movements for maneuvering.
Bevorzugt umfassen die Seile Kunststoff und/oder Kevlar. Bevorzugt bestehen die Seile aus Kunststoff und/oder Kevlar. The ropes preferably comprise plastic and/or Kevlar. The ropes are preferably made of plastic and/or Kevlar.
Bevorzugt umfassen die Seilaktoren ein Gehäuse. Das Gehäuse schützt den Seilaktor vorteilhaft vor Schmutz und Feuchtigkeit. Bevorzugt umfasst das Gehäuse eine Gehäuseschutzeinrichtung, insbesondere eine Bürstenvorrichtung, welche das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit verhindert. Bevorzugt ist die Gehäuseschutzein- richtung an einer Eingangsöffnung des Gehäuses, durch welche das bzw. die Seile geführt werden, angeordnet. Im Falle der Ausbildung als Bürstenvorrichtung erfolgt die Ausbildung insbesondere derart, dass die Bürsten das durch die Eingangsöffnung gezogene Seil abbürsten und den Schmutz bzw. die Feuchtigkeit abstreifen. The cable actuators preferably include a housing. The housing advantageously protects the cable actuator from dirt and moisture. The housing preferably includes a housing protection device, in particular a brush device, which prevents the ingress of dirt and moisture. The housing protection unit is direction at an input opening of the housing, through which the or the ropes are guided, arranged. In the case of the design as a brush device, the design takes place in particular in such a way that the brushes brush off the cable pulled through the inlet opening and wipe off the dirt or moisture.
Bevorzugt umfasst das Erntefahrzeug eine Fördereinrichtung ausgebildet zur Förderung des von dem Erntewerkzeug geernteten landwirtschaftlichen Ernteguts von dem Erntewerkzeug in einen Lagerbereich des Erntefahrzeugs. Der Lagerbereich ist bevorzugt ein Aufnahmebehältnis, beispielsweise eine Transportkiste, für das Erntegut. Dadurch ist vorteilhaft ein direktes Sammeln des Ernteguts zum weiteren Abtransport möglich. The harvesting vehicle preferably includes a conveying device designed to convey the agricultural crops harvested by the harvesting tool from the harvesting tool to a storage area of the harvesting vehicle. The storage area is preferably a receiving container, for example a transport box, for the harvested crop. As a result, direct collection of the harvested crop for further transport is advantageously possible.
Bevorzugt ist das Erntewerkzeug dazu ausgebildet, das geerntete Erntegut auf der Fördereinrichtung abzulegen und/oder in die Fördereinrichtung einzubringen. Alternativ kann das Erntewerkzeug dazu ausgelegt sein, das Erntegut direkt in dem Lagerbereich abzulegen. The harvesting tool is preferably designed to deposit the harvested crop on the conveyor and/or to bring it into the conveyor. Alternatively, the harvesting tool can be designed to deposit the harvested crop directly in the storage area.
Das Ablegen des Ernteguts mittels des Erntewerkzeugs erfolgt bevorzugt durch entsprechende Bewegung des Erntewerkzeugs mittels der zuvor bereits beschriebenen Seilkinematik und Steuereinrichtung. The harvested crop is deposited by means of the harvesting tool preferably by a corresponding movement of the harvesting tool by means of the cable kinematics and control device already described above.
Aufgrund der hohen Geschwindigkeit des Erntevorgangs mittels des Erntewerkzeugs ist ein schneller Abtransport des Ernteguts von großer Bedeutung. Daher ist ein bevorzugt erstes Aufnahmeende der Fördereinrichtung im Wesentlichen unmittelbar benachbart zu dem Erntewerkzeug angeordnet, damit des Erntewerkzeug lediglich einen kurzen Verfahrweg zum Ablegen des Ernteguts auf der Fördereinrichtung zurücklegen muss. Ein zweites Ablageende der Fördereinrichtung ist entsprechend in dem Lagerbereich des Erntefahrzeugs angeordnet, um das Erntegut nach Transport durch die Fördereinrichtung dort abzulegen. Due to the high speed of the harvesting process using the harvesting tool, rapid removal of the harvested crop is of great importance. A preferred first receiving end of the conveyor device is therefore arranged essentially immediately adjacent to the harvesting tool, so that the harvesting tool only has to travel a short distance to deposit the harvested crop on the conveyor device. A second depositing end of the conveying device is correspondingly arranged in the storage area of the harvesting vehicle in order to deposit the harvested crop there after it has been transported by the conveying device.
Bevorzugt umfasst die Fördereinrichtung ein Förderband oder wird von einem Förderband gebildet. In diesem Fall ist das Erntewerkzeug bevorzugterweise dazu ausgebildet, das geerntete Erntegut auf dem Förderband, insbesondere auf einem ersten Aufnahmeende des Förderbandes, abzulegen. Hierdurch kann auf einfache Art und Weise eine Förderung des Ernteguts zum Lagerbereich erreicht werden. Das Förder- band kann auf jede geeignete, aus dem Stand der Technik bekannte Weise ausgebildet werden. The conveyor device preferably comprises a conveyor belt or is formed by a conveyor belt. In this case, the harvesting tool is preferably designed to deposit the harvested crop on the conveyor belt, in particular on a first receiving end of the conveyor belt. In this way, the harvested crop can be conveyed to the storage area in a simple manner. The funding band can be formed in any suitable manner known in the art.
Alternativ kann die Fördereinrichtung eine Förderleitung, insbesondere ein Schlauch oder ein Rohr, und eine Blaseinrichtung oder eine Saugeinrichtung umfassen, wobei die Fördereinrichtung derart ausgebildet ist, dass das von dem Erntewerkzeug geerntete landwirtschaftliche Erntegut mittels der Blaseinrichtung oder mittels der Saugeinrichtung entlang der Förderleitung förderbar ist. Hierbei werden die Blaseinrichtung und die Saugvorrichtung zweckmäßigerweise alternativ und nicht zusammen vorgesehen. Im Falle der Vorsehung einer Blaseinrichtung ist diese dazu ausgebildet, Gas, insbesondere Luft, entlang der Förderleitung zu blasen, um damit das Erntegut entlang der Förderleitung bzw. durch diese hindurch zu bewegen. Im Falle der Vorsehung der Saugeinrichtung ist diese dazu ausgebildet, Gas, insbesondere Luft, entlang der Förderleitung zu saugen, um damit das Erntegut entlang der Förderleitung bzw. durch diese hindurch zu bewegen. Mittels dieser bevorzugten Ausführungsform der Fördereinrichtung kann das Fördergut vorteilhaft sehr schnell vom Bereich des Erntewerkzeugs weg und zum Lagerbereich hin bewegt werden, sodass Stillstandzeiten des Erntewerkzeugs verringert bzw. vermieden und eine höhere bzw. hohe Ernterate erreicht werden kann. Alternatively, the conveying device can comprise a conveying line, in particular a hose or a pipe, and a blowing device or a suction device, the conveying device being designed in such a way that the agricultural crop harvested by the harvesting tool can be conveyed along the conveying line by means of the blowing device or by means of the suction device. Here, the blowing device and the suction device are expediently provided alternatively and not together. If a blowing device is provided, it is designed to blow gas, in particular air, along the conveying line in order to move the harvested crop along the conveying line or through it. If the suction device is provided, it is designed to suck gas, in particular air, along the conveying line in order to move the harvested crop along the conveying line or through it. Using this preferred embodiment of the conveying device, the material to be conveyed can advantageously be moved very quickly away from the area of the harvesting tool and towards the storage area, so that downtimes of the harvesting tool can be reduced or avoided and a higher or high harvesting rate can be achieved.
Zweckmäßigerweise ist das Erntewerkzeug ausgebildet, das geerntete Erntegut in einen Einführbereich der Förderleitung, der insbesondere in einem ersten Aufnahmeende der Förderleitung angeordnet sein kann, einzubringen. Vom Einführbereich wird das Erntegut mittels der Fördereinrichtung und entlang der Förderleitung zu einem Ausführbereich der Förderleitung, der insbesondere in einem zweiten Ablageende der Förderleitung angeordnet sein kann, befördert bzw. bewegt. Der Ausführbereich der Förderleitung ist bevorzugt mit dem Lagerbereich, insbesondere mit im Lagerbereich vorgesehenen Lagerbehältern, wirkverbunden derart, dass das Erntegut von der Förderleitung direkt in den Lagerbereich eingebracht und dort gelagert werden kann. The harvesting tool is expediently designed to introduce the harvested crop into an insertion area of the conveyor line, which can be arranged in particular in a first receiving end of the conveyor line. The harvested crop is conveyed or moved from the introduction area by means of the conveying device and along the conveying line to a discharge area of the conveying line, which can be arranged in particular in a second storage end of the conveying line. The discharge area of the conveyor line is preferably operatively connected to the storage area, in particular to storage containers provided in the storage area, in such a way that the harvested crop can be brought from the conveyor line directly into the storage area and stored there.
Vorteilhaft sind die Innenwandungen der Förderleitung glatt und/oder ohne Strukturierung oder dergleichen ausgebildet. Hierdurch kann eine besonders schonende Förderung des Ernteguts erreicht werden. Bevorzugt erzeugt die Blaseinrichtung einen Überdruck in der Förderleitung mittels dessen das Erntegut in der Förderleitung förderbar ist bzw. bewegt wird. Im Falle der Vorsehung einer Saugeinrichtung ist diese bevorzugt dazu ausgebildet einen Unterdrück in der Förderleitung zu erzeugen, mittels dessen das Erntegut in der Förderleitung förderbar ist bzw. bewegt wird. The inner walls of the conveying line are advantageously smooth and/or designed without structuring or the like. A particularly gentle conveyance of the harvested crop can be achieved in this way. The blowing device preferably generates an overpressure in the conveying line, by means of which the harvested crop can be conveyed or moved in the conveying line. If a suction device is provided, it is preferably designed to generate a negative pressure in the conveying line, by means of which the harvested crop can be conveyed or moved in the conveying line.
Ferner bevorzugt umfasst die Blaseinrichtung bzw. die Saugeinrichtung einen Lüfter. Durch den Lüfter wird in der Förderleitung eine Blasströmung bzw. eine Saugströmung, insbesondere mittels eines Überdrucks bzw. eines Unterdrucks, erzeugt, mittels dessen das Erntegut befördert werden kann. Furthermore, the blowing device or the suction device preferably comprises a fan. The fan generates a blowing flow or a suction flow in the conveying line, in particular by means of an overpressure or a negative pressure, by means of which the harvested crop can be conveyed.
Ferner bevorzugt ist eine Blasleitung, in der die Blaseinrichtung angeordnet ist, oder eine Saugleitung, in der die Saugeinrichtung angeordnet ist, vorgesehen, wobei die Blasleitung bzw. die Saugleitung an die Förderleitung angeschlossen und strömungstechnisch verbunden ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass das Erntegut nicht durch die Blaseinrichtung bzw. die Saugeinrichtung geführt werden muss, aber trotzdem eine Blasströmung bzw. eine Saugströmung zur Beförderung des Ernteguts in der Förderleitung erzeugt werden kann. D.h., das Erntegut wird bevorzugt ausschließlich entlang der Förderleitung geführt. Die Blasleitung bzw. die Saugleitung kann als Rohrstutzen oder Schlauchstutzen ausgebildet sein, der an einem Ende mit der Förderleitung verbunden ist und am anderen Ende eine Ausblasöffnung bzw. eine Ansaugöffnung aufweist. Alternativ kann die Blasleitung bzw. die Saugleitung als Bypassleitung zur Förderleitung ausgebildet sein. Ferner bevorzugt ist im Bereich des Anschlusses der Blasleitung bzw. der Saugleitung an die Förderleitung ein Trennelement, insbesondere in Form eines Gitters oder dergleichen, vorgesehen, um ein ungewolltes Eindringen des Ernteguts oder sonstiger Gegenstände in die Blasleitung bzw. in die Saugleitung zu vermeiden. A blowing line in which the blowing device is arranged, or a suction line in which the suction device is arranged, is also preferably provided, with the blowing line or the suction line being connected to the conveying line and fluidically connected. This ensures that the harvested crop does not have to be guided through the blowing device or the suction device, but that a blowing flow or a suction flow can nevertheless be generated for transporting the harvested crop in the conveying line. That is, the harvested crop is preferably guided exclusively along the conveying line. The blowing line or the suction line can be designed as a pipe socket or hose socket which is connected to the conveying line at one end and has a blow-out opening or a suction opening at the other end. Alternatively, the blowing line or the suction line can be designed as a bypass line to the delivery line. Furthermore, a separating element, in particular in the form of a grid or the like, is preferably provided in the area where the blowing line or the suction line is connected to the conveying line, in order to prevent the harvested crop or other objects from inadvertently entering the blowing line or the suction line.
Das erfindungsgemäße Erntefahrzeug ermöglicht auf vorteilhafte Weise ein schnelles und präzises Ernten von Erntegut, da das Erntewerkzeug aufgrund der zuvor beschriebenen Seilkinematik präzise an einen beliebigen Ort innerhalb des Arbeits- und Bewegungsraums positioniert werden kann. Dabei wird die Bewegung mit einfachen Komponenten wie Seilen und Seilaktoren ermöglicht. Entsprechend ist das Erntefahrzeug einfach zu fertigen. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Erntefahrzeugs, insbesondere ein Erntefahrzeug mit den zuvor beschriebenen Merkmalen, wobei das Erntefahrzeug wenigstens ein Erntewerkzeug umfasst, welches innerhalb eines Arbeitsraums des Erntefahrzeugs zum Ernten von landwirtschaftlichem Erntegut bewegbar ist, umfassend die folgenden Schritte: The harvesting vehicle according to the invention enables crops to be harvested quickly and precisely in an advantageous manner, since the harvesting tool can be precisely positioned at any desired location within the working and movement space due to the cable kinematics described above. The movement is made possible with simple components such as ropes and rope actuators. Accordingly, the harvesting vehicle is easy to manufacture. The object of the invention is also achieved by a method for operating a harvesting vehicle, in particular a harvesting vehicle with the features described above, wherein the harvesting vehicle comprises at least one harvesting tool which can be moved within a working space of the harvesting vehicle for harvesting agricultural crops, comprising the following steps:
- Ermitteln von Sensordaten umfassend Informationen zur Position, bevorzugt einer Lage, von wenigstens einem Objekt innerhalb des Arbeitsraums, bevorzugt des Ernteguts, mittels einer Sensoreinrichtung, - Determination of sensor data comprising information on the position, preferably a location, of at least one object within the working space, preferably the harvested crop, by means of a sensor device,
- Ermitteln einer Ernteposition für das Erntewerkzeug basierend auf den Sensordaten, - determining a harvesting position for the harvesting tool based on the sensor data,
- Bewegen des Erntewerkzeugs in eine Ernteposition, und - moving the harvesting tool to a harvesting position, and
- Betätigen des Erntewerkzeugs. - Operating the harvesting tool.
Das Erntefahrzeug wird dabei bevorzugt derart oberhalb des Ernteguts positioniert, dass der Arbeits- und Bewegungsbereich oberhalb eines Bodenbereichs angeordnet ist, in dem das Erntegut angeordnet ist. Das Erntegut befindet sich bevorzugt in dem Arbeits- und Bewegungsbereich bzw. ragt in diesen hinein. The harvesting vehicle is preferably positioned above the harvested crop in such a way that the working and moving area is arranged above a ground area in which the harvested crop is arranged. The harvested crop is preferably located in the working and moving area or protrudes into it.
Das Verfahren wird bevorzugt fortlaufend wiederholt, während sich das Erntefahrzeug über den Boden bzw. über einen Acker bewegt. Nachdem ein einzelnes Erntegut bzw. eine einzelne Pflanze, beispielsweise der Grünspargel, geerntet wurde, wird dieses auf einer Sammeleinrichtung und/oder auf einer Fördereinrichtung des Erntefahrzeugs abgelegt und das Erntefahrzeug fährt vor zur Ernte eines weiteren Ernteguts bzw. einer weiteren Pflanze. The method is preferably repeated continuously while the harvesting vehicle is moving over the ground or over a field. After a single crop or a single plant, for example green asparagus, has been harvested, it is placed on a collecting device and/or on a conveyor of the harvesting vehicle and the harvesting vehicle moves forward to harvest another crop or plant.
Bevorzugt umfasst die Sensoreinrichtung wenigstens eine Kamera ausgebildet zur Generierung von Färb- und Tiefeninformationen, bevorzugt eine Stereokamera, eine Ti- me-of-Flight-Kamera oder eine Kamera unter Verwendung von strukturiertem Licht. Hierbei handelt es sich bevorzugt um eine sogenannte RGBD (Red Green Blue Depth)- Kamera. The sensor device preferably includes at least one camera designed to generate color and depth information, preferably a stereo camera, a time-of-flight camera or a camera using structured light. This is preferably a so-called RGBD (Red Green Blue Depth) camera.
Bevorzugt wird eine Fortbewegungsgeschwindigkeit des Erntefahrzeugs in Abhängigkeit von einer Anzahl der im Arbeits- und Bewegungsraum befindlichen Erntegutobjekte und/oder in Abhängigkeit eines Abstands der Erntegutobjekte untereinander, insbesondere eines minimalen Abstands aller Erntegutobjekte untereinander und/oder eines mittleren Abstands aller Erntegutobjekte untereinander, gesteuert. A speed of movement of the harvesting vehicle as a function of a number of crop objects located in the working and movement space and/or as a function of a distance between the crop objects is preferred, in particular a minimum distance between all crop objects and/or an average distance between all crop objects.
Der Erntevorgang kann bevorzugt sowohl während der Fahrt des Erntefahrzeugs als auch im Stillstand des Erntefahrzeugs durchgeführt werden. The harvesting process can preferably be carried out both while the harvesting vehicle is driving and when the harvesting vehicle is stationary.
Im Fall einer Ernte von Spargelstangen kann beispielsweise die Ernte während der Fahrt des Erntefahrzeuges erfolgen. Ebenso kann es jedoch möglich beziehungsweise vorgesehen sein, dass das Erntefahrzeug auch auf einer bestimmten Stelle anhält und alle dort im Arbeitsraum vorhandenen Spargelstangen aberntet. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn beispielsweise die Sensoreinrichtung viele Spargelstangen auf ein und derselben Stelle bzw. in einem Bereich erkennt. Die Steuerung würde dann im jeweiligen Einzelfall anhand der vorgenannten Parameter entscheiden, ob eine Ernte im Stillstand oder während der Fahrt sinnvoll ist. In the case of harvesting asparagus spears, for example, the harvest can take place while the harvesting vehicle is driving. However, it can also be possible or provided that the harvesting vehicle also stops at a certain point and harvests all of the asparagus spears that are present in the working area. This is particularly useful when, for example, the sensor device detects many asparagus spears in one and the same place or in one area. The controller would then decide in each individual case based on the aforementioned parameters whether it makes sense to harvest while stationary or while driving.
Während der Fahrt sollen bevorzugt alle Erntegutobjekte, insbesondere alle Spargelstangen, geerntet werden, die vereinzelt auf dem Feld stehen. Diese können während der Fahrt angefahren und abgeerntet werden. Dies ist nur möglich, wenn die Erntegutobjekte bzw. die Spargelstangen vereinzelt stehen. Gegebenenfalls muss die Fahrgeschwindigkeit gedrosselt werden. During the journey, preferably all crop objects, in particular all asparagus spears, which are isolated on the field, are to be harvested. These can be approached and harvested while driving. This is only possible if the crop objects or the asparagus spears are isolated. If necessary, the driving speed must be throttled.
Bevorzugt wird das Erntefahrzeug zum Stillstand gebracht, wenn die Anzahl der im Arbeits- und Bewegungsraum befindlichen Erntegutobjekte einen vorbestimmten Wert überschreitet und/oder wenn ein Abstand der Erntegutobjekte untereinander, insbesondere eines minimalen Abstands der Erntegutobjekte untereinander und/oder eines mittleren Abstands aller Erntegutobjekte untereinander, einen vorbestimmten Wert überschreitet. The harvesting vehicle is preferably brought to a standstill when the number of crop objects in the work and movement area exceeds a predetermined value and/or when a distance between the crop objects, in particular a minimum distance between the crop objects and/or an average distance between all crop objects, exceeds a predetermined value.
Wenn das Erntefahrzeug zum Stillstand gebracht wurde, wird die Ernteposition für das Erntewerkzeug für die einzelnen Erntegutobjekte, insbesondere die einzelnen Spargelstangen, bestimmt, das Erntefahrzeug in die jeweilige Ernteposition gebracht und das Erntegutobjekt geerntet. When the harvesting vehicle has been brought to a standstill, the harvesting position for the harvesting tool for the individual crop objects, in particular the individual asparagus spears, is determined, the harvesting vehicle is brought into the respective harvesting position and the crop object is harvested.
Bevorzugt wird zum Ermitteln der einem Erntegutobjekt zugeordneten Ernteposition in einem vorbestimmten Umgebungsbereich um das Erntegutobjekt die Lage eines Freiraums mit maximaler Größe ermittelt, in dem sich keine weiteren Objekte, insbesondere keine Erntegutobjekte, befinden. In diesem Freiraum kann das Erntewerkzeug bevorzugt in die Ernteposition gebracht werden bzw. die Ernteposition befindet sich bevorzugt innerhalb dieses Freiraums. The position of a Free space determined with maximum size, in which there are no other objects, especially no crop objects. The harvesting tool can preferably be brought into the harvesting position in this free space, or the harvesting position is preferably located within this free space.
Bevorzugt erfolgt eine Ausrichtung des Erntewerkzeugs relativ zu dem Erntegutobjekt in Abhängigkeit der Lage des Freiraums. Insbesondere wird anhand der Lage des Freiraums ermittelt, ob und wie weit das Erntewerkzeug um seine Längsachse gedreht werden muss, um geeignet zum Erntegutobjekt ausgerichtet zu sein. The harvesting tool is preferably aligned relative to the crop object as a function of the position of the free space. In particular, the location of the free space is used to determine whether and how far the harvesting tool has to be rotated about its longitudinal axis in order to be suitably aligned with the crop object.
Bevorzugt umfasst das Bewegen des Erntewerkzeugs von einer ersten Ernteposition in eine zweite Ernteposition und/oder in eine Ablageposition an einer Fördereinrichtung des Erntefahrzeugs eine Bewegung des Erntewerkzeugs in Horizontal- und Vertikalrichtung, wobei bevorzugt eine Bewegung in Horizontalrichtung in Höhenrichtung oberhalb des Bodens betrachtet oberhalb des Ernteguts erfolgt. Preferably, moving the harvesting tool from a first harvesting position to a second harvesting position and/or to a storage position on a conveyor of the harvesting vehicle includes a movement of the harvesting tool in the horizontal and vertical directions, with a movement in the horizontal direction in the height direction above the ground viewed above the crop being harvested he follows.
Die Horizontal- bzw. die Vertikalrichtung beziehen sich dabei auf eine Positionierung des Erntefahrzeugs auf einem ebenen Boden. Die Horizontalrichtung kann dabei ebenfalls eine X-Richtung oder eine Y-Richtung in einem kartesischen Koordinatensystem sein. Insbesondere entspricht eine X-Richtung einer Fortbewegungsrichtung des Erntefahrzeugs oder einer Längsrichtung des Erntefahrzeugs. Eine Y-Richtung ist eine Richtung senkrecht zur Y-Richtung. Insbesondere entspricht eine Y-Richtung eine Richtung senkrecht zur Fortbewegungsrichtung des Erntefahrzeugs oder einer Querrichtung des Erntefahrzeugs. Eine Z-Richtung entspricht bevorzugt einer Richtung senkrecht zur X- und Y-Richtung. Insbesondere entspricht eine Z-Richtung eine Richtung senkrecht zur Fortbewegungsrichtung des Erntefahrzeugs und senkrecht zu einer Querrichtung des Erntefahrzeugs. Die Z-Richtung entspricht einer Hochrichtung des Erntefahrzeugs. The horizontal and vertical directions relate to a positioning of the harvesting vehicle on level ground. The horizontal direction can also be an X direction or a Y direction in a Cartesian coordinate system. In particular, an X-direction corresponds to a direction of travel of the harvesting vehicle or a longitudinal direction of the harvesting vehicle. A Y-direction is a direction perpendicular to the Y-direction. In particular, a Y-direction corresponds to a direction perpendicular to the direction of travel of the harvesting vehicle or to a transverse direction of the harvesting vehicle. A Z direction preferably corresponds to a direction perpendicular to the X and Y directions. In particular, a Z-direction corresponds to a direction perpendicular to the direction of travel of the harvesting vehicle and perpendicular to a transverse direction of the harvesting vehicle. The Z-direction corresponds to a vertical direction of the harvesting vehicle.
Bevorzugt umfasst das Betätigen des Erntewerkzeugs das Greifen und das, bevorzugt anschließende, Schneiden des Erntegutobjekts. The actuation of the harvesting tool preferably includes gripping and preferably subsequent cutting of the crop object.
Zusammengefasst wird zum Ermitteln und Anfahren der einzelnen Erntepositionen an einem Erntegutobjekt, insbesondere einer Spargelstange, bevorzugt die folgende Strategie angewendet: Es wird ermittelt, aus welcher Richtung, d.h. in welchem Bereich in einer Umgebung des Erntegutobjekts, der größte Freiraum zur Verfügung steht, es wird über dem abzuerntenden Feld eine Bewegung in der Horizontalebene durchgeführt, sodass das Erntewerkzeug dicht neben dem zu erntenden Erntegutobjekt steht, aber oberhalb des Erntegutobjekts steht, mit der gewünschten Ausrichtung zum Erntegutobjekt, es wird eine Bewegung in Z-Richtung nach unten durchgeführt, so dass eine Basis des Erntewerkzeugs auf Höhe des untersten Punktes des zu erntenden Erntegutobjekts steht, im Anschluss wird das Werkzeug in der X-Y-Ebene verfahren, so dass das Erntegutobjekt vom Werkzeug umschlossen wird, das Werkzeug wird geschlossen, dabei wird das Erntegutobjekt mittels des Schneideelements des Erntewerkzeugs abgeschnitten und gleichzeitig mittels des Greifelements festgehalten, es findet eine Bewegung in Z-Richtung nach oben statt, so dass das geerntete Erntegutobjekt oberhalb der anderen Erntegutobjekte steht, es wird eine Bewegung in der X-Y-Ebene durchgeführt, so dass das geerntete Erntegutobjekt zum Förderband gefahren wird, das Erntegutobjekt wird auf dem Förderband fallengelassen und wird vom Förderband befördert. In summary, the following strategy is preferably used to determine and move to the individual harvesting positions on a crop object, in particular an asparagus spear: It is determined from which direction, ie in which area in an environment of the crop object, the greatest free space is available, a movement is carried out in the horizontal plane over the field to be harvested, so that the harvesting tool is close to the crop object to be harvested, but stands above the crop object, with the desired orientation to the crop object, a downward movement in the Z direction is performed so that a base of the harvesting tool is level with the lowest point of the crop object to be harvested, then the tool is rotated in the XY direction Move the plane so that the crop object is surrounded by the tool, the tool is closed, the crop object is cut off by means of the cutting element of the harvesting tool and at the same time held in place by the gripping element, there is a movement in the Z direction upwards, so that the harvested crop object stands above the other crop objects, movement is performed in the XY plane so that the harvested crop object is driven to the conveyor, the crop object is dropped on the conveyor and is carried by the conveyor.
Das zuvor beschriebene Verfahren kann nicht nur für Spargel, sondern in analoger Weise ebenfalls für andere Erntegüter durchgeführt werden. The method described above can be carried out not only for asparagus, but also for other crops in an analogous manner.
Bevorzugt ist das Erntefahrzeug zu einer autonomen Fortbewegung entlang einer Reihe mit Erntegut ausgebildet. Insbesondere wird die autonome Fortbewegung des Erntefahrzeugs von der Steuereinrichtung des Erntefahrzeugs gesteuert. The harvesting vehicle is preferably designed to move autonomously along a row of harvested crops. In particular, the autonomous movement of the harvesting vehicle is controlled by the harvesting vehicle's control device.
Bevorzugt erfolgt die autonome Fortbewegung in Abhängigkeit einer initialen Position eines Referenzpunktes, wobei während der Fortbewegung des Erntefahrzeugs eine aktuelle Position des Referenzpunktes, insbesondere fortlaufend, ermittelt wird und ein Wert für eine räumliche Abweichung zwischen der initialen Position und der aktuellen Position des Referenzpunktes ermittelt und eine Fortbewegungsrichtung in Ab- hängigkeit dieses Werts gesteuert wird. Dadurch kann vorteilhaft eine fortlaufende Korrektur des Fahrtkurses des Erntefahrzeugs erreicht werden. The autonomous movement preferably takes place as a function of an initial position of a reference point, with a current position of the reference point being determined, in particular continuously, while the harvesting vehicle is moving, and a value for a spatial deviation between the initial position and the current position of the reference point being determined and a direction of movement in dependency of this value is controlled. As a result, a continuous correction of the course of the harvesting vehicle can advantageously be achieved.
Bevorzugt wird der initiale Referenzpunkt mittels einer Abbildung ermittelt, wobei die Abbildung einen in Fahrtrichtung vorausliegenden Fahrabschnitt des Erntefahrzeugs aus Erntefahrzeugperspektive zeigt, wobei der Referenzpunkt bevorzugt ein mittels der Abbildung bestimmter Fluchtpunkt ist. Die Abbildung wird bevorzugt mittels der Sensoreinrichtung ermittelt, beispielsweise mittels einer für diesen Zweck vorgesehenen Frontkamera in einem Frontbereich des Erntefahrzeugs. The initial reference point is preferably determined by means of an image, with the image showing a driving section of the harvesting vehicle lying ahead in the direction of travel from the perspective of the harvesting vehicle, with the reference point preferably being a vanishing point determined by means of the image. The image is preferably determined by means of the sensor device, for example by means of a front camera provided for this purpose in a front area of the harvesting vehicle.
Der Fluchtpunkt entspricht bevorzugt dem Punkt, zu dem das Erntefahrzeug fahren wird, bei aktuellem Kurs. Dieser Punkt kann z.B. mit Hilfe des optischen Flusses berechnet werden. Die Position des Fluchtpunktes bei Geradeausfahrt muss bevorzugt während der Kalibrierung eingestellt werden. Im Anschluss werden bevorzugt Abweichungen von diesem Punkt proportional an eine Lenkungssteuerung innerhalb der Steuerungseinrichtung übergeben, so dass Gegenmaßnahmen getroffen werden können, um das Erntefahrzeug auf dem vorbestimmten Kurs zu halten. The vanishing point preferably corresponds to the point to which the harvester will travel given the current course. This point can be calculated e.g. using the optical flow. The position of the vanishing point when driving straight ahead must preferably be set during calibration. Subsequently, deviations from this point are preferably transferred proportionally to a steering control within the control device, so that countermeasures can be taken to keep the harvesting vehicle on the predetermined course.
Das Erntewerkzeug soll bevorzugt entlang einer Reihe mit Erntegut, insbesondere einer Spargelreihe, autonom fahren und ggf. Lenkkorrekturen durchführen, um auf Kurs zu bleiben. The harvesting tool should preferably drive autonomously along a row with harvested crops, in particular a row of asparagus, and if necessary carry out steering corrections in order to stay on course.
Bevorzugt umfassen die Sensordaten eine Sammlung von Datenpunkten, insbesondere von 6D-Datenpunkten, insbesondere in Form einer Farb-Punktwolke, zur Repräsentation des Objekts im Arbeitsraum. Diese Farb-Punktwolke (Colour Point Cloud) ist der Eingang für die Bildverarbeitung. Die Farb-Punktwolke ist eine Sammlung von 6D- Punkten: R, G, B, X, Y, Z. Dabei sind R, G, B die roten, grünen und blauen Farbkanäle und X, Y, Z die X-, Y-, Z- Koordinaten im 3D Raum, insbesondere im Bezug zum (kartesischen) Kamerakoordinatensystem. The sensor data preferably includes a collection of data points, in particular 6D data points, in particular in the form of a color point cloud, for representing the object in the working space. This color point cloud is the input for image processing. The color point cloud is a collection of 6D points: R, G, B, X, Y, Z. Where R, G, B are the red, green, and blue color channels, and X, Y, Z are the X, Y , Z coordinates in 3D space, especially in relation to the (Cartesian) camera coordinate system.
Bevorzugt wird wenigstens einem Objekt, bevorzugt allen Objekten, insbesondere einem Erntegutobjekt, in dem Arbeits- und Bewegungsraum, insbesondere einer Bodenebene, einer Erdebene und/oder einem Erntegutobjekt, eine Untermenge der Datenpunkte zugeordnet, welche das jeweilige Objekt repräsentiert. Bevorzugt erfolgt die Zuordnung der Sensordaten zu einer Untermenge mittels Euclidean Clustering. A subset of the data points that represents the respective object is preferably assigned to at least one object, preferably all objects, in particular a harvested crop object, in the working and movement space, in particular a ground plane, a ground plane and/or a harvested crop object. The sensor data are preferably assigned to a subset by means of Euclidean clustering.
Bevorzugt wird aus wenigstens einer Untermenge, bevorzugt aller Untermengen, wenigstens ein Objektparameter ermittelt, wobei der Objektparameter eine Position einer Greif- oder Schnittstelle an dem Erntegutobjekt, eine Neigung einer Längsachse des Erntegutobjekts in Bezug auf eine Längsachse parallel zu einer Fortbewegungsrichtung des Erntefahrzeugs und/oder eine Neigung einer Längsachse des Erntegutobjekts in Bezug auf eine Querachse senkrecht zu der Längsachse ist. Diese Parameter werden insbesondere herangezogen, um die jeweilige Ernteposition für ein Erntegutobjekt zu bestimmen. Dabei ist die Kenntnis der Greif- oder Schnittstelle an dem Erntegutobjekt beispielsweise wichtig, um das Erntewerkzeug in seiner Ernteposition in der korrekten Ausrichtung zu der Greif- oder Schnittstelle positionieren zu können. Die Greif- oder Schnittstelle befindet sich bevorzugt an einer Basis des Erntegutobjekts, insbesondere an einer Basis einer Spargelstange. At least one object parameter is preferably determined from at least one subset, preferably all subsets, with the object parameter being a position of a gripping point or interface on the crop object, an inclination of a longitudinal axis of the crop object in relation to a longitudinal axis parallel to a direction of movement of the harvesting vehicle and/or is a slope of a longitudinal axis of the crop object with respect to a transverse axis perpendicular to the longitudinal axis. These parameters are used in particular to determine the respective harvesting position for a crop object. In this case, knowledge of the gripping point or interface on the harvested crop object is important, for example, in order to be able to position the harvesting tool in its harvesting position in the correct alignment with respect to the gripping point or interface. The gripping or cutting point is preferably located at a base of the crop object, in particular at a base of an asparagus spear.
Zusammengefasst werden bevorzugt aus einer Untermenge an Datenpunkten, welche auch als 3D Cluster bezeichnet wird, folgende Eigenschaften berechnet: a) X, Y, Z Position des Ansatzes des Ernteguts b) Neigung des Ernteguts um die X Achse c) Neigung des Ernteguts um die Y Achse In summary, the following properties are preferably calculated from a subset of data points, which is also referred to as a 3D cluster: a) X, Y, Z position of the crop attachment b) Inclination of the crop around the X axis c) Inclination of the crop around the Y axis
Diese Eigenschaften dienen bevorzugt teilweise der Klassifizierung und hauptsächlich der Ernte. Die Position wird direkt dem Erntewerkzeug übergeben. These properties preferably serve partly for classification and mainly for harvesting. The position is passed directly to the harvesting tool.
Die 3D Cluster werden wie zuvor ausgeführt bevorzugt anhand ihrer Eigenschaften klassifiziert. Das ermöglicht die Beurteilung, ob es sich um das Erntegut, insbesondere den Spargel, oder sonstige Objekte handelt. Zusätzlich wird in einem 2D Bild eine Klassifizierung des Ernteguts durchgeführt, um das Erntegut, zum Beispiel den Spargel, von z.B. Unkraut unterscheiden zu können. As explained above, the 3D clusters are preferably classified based on their properties. This makes it possible to assess whether it is the harvested crop, in particular the asparagus, or other objects. In addition, the crop is classified in a 2D image in order to be able to distinguish the crop, e.g. asparagus, from weeds, for example.
Anhand der geometrischen Eigenschaften der Untermengen an Datenpunkten bzw. der Cluster wird bevorzugt das Nachverfolgen, das sogenannte Tracking, von Objekten, insbesondere des Erntegutobjekts, durchgeführt. Hierbei handelt es sich um eine Zuordnung von erkannten Objekten zwischen zwei aufeinanderfolgenden Momenten. Dies ist notwendig um die Position eines bereits erkannten Objekts bzw. Ernteguts, beispielsweise einer Spargelstange, verfolgen zu können und nicht fälschlicherweise als neues Objekt an einer neuen Position zu definieren. The so-called tracking of objects, in particular the harvested crop object, is preferably carried out on the basis of the geometric properties of the subsets of data points or the clusters. This is one Association of detected objects between two consecutive moments. This is necessary in order to be able to track the position of an object or crop that has already been recognized, for example an asparagus spear, and not to define it incorrectly as a new object at a new position.
Bevorzugt werden die Erkennungen der zuvor beschriebenen Ebenen, insbesondere der Bodenebene und der Erdebene, mit dem RANSAC (Random Sample Consensus) durchgeführt. The detections of the levels described above, in particular the ground level and the earth level, are preferably carried out using the RANSAC (Random Sample Consensus).
Als erstes wird bevorzugt die Bodenebene erkannt. Dafür wird das Erntefahrzeug auf einem Bodenbereich, auf dem kein Erntegut vorhanden ist, positioniert. Mit Hilfe von RANSAC wird bevorzugt die größte detektierbare Ebene ermittelt, die in diesem Fall die Bodenebene ist. Die Ausrichtung des Boden-Koordinatensystems erfolgt so, dass die X-Y-Ebene der Bodenebene entspricht und die X-Y-Achsen der Bodenebene parallel zu den X-Y-Achsen des Erntefahrzeug-Koordinatensystems sind. Der Ursprung der Ebene liegt am Schnitt der Z-Achse des Erntefahrzeug-Koordinatensystems mit der Bodenebene. The ground plane is preferably recognized first. For this purpose, the harvesting vehicle is positioned on a ground area on which there is no crop. With the help of RANSAC, the largest detectable level is preferably determined, which in this case is the ground level. The orientation of the ground coordinate system is such that the X-Y plane corresponds to the ground plane and the X-Y axes of the ground plane are parallel to the X-Y axes of the harvester coordinate system. The origin of the plane is at the intersection of the z-axis of the harvester coordinate system with the ground plane.
Nachdem die Bodenebene erkannt wurde, werden bevorzugt alle Datenpunkte ausgeblendet, die unmittelbar über der Bodenebene liegen. Es bleiben nur Datenpunkte die höher lokalisiert sind. After the ground plane has been detected, all data points that are directly above the ground plane are preferably hidden. Only data points that are located higher remain.
Das ermöglicht bevorzugt den nachfolgenden Schritt der Erdebenenerkennung. Diese wird bevorzugt analog zur Erkennung der Bodenebene durchgeführt mit dem Unterschied, dass das Erntefahrzeug hier in einem Bodenbereich positioniert wird, auf dem das Erntegut vorhanden ist. Ferner erfolgt die Ebenenerkennung bevorzugt fortlaufend während des Betriebs des Erntefahrzeugs in, bevorzugt regelmäßigen, Abständen. Der Zweck dieser Erkennung ist, dass im Anschluss bevorzugt alle Datenpunkte ausgeblendet werden können, die nicht unmittelbar über der Erdebene liegen. Dadurch bleiben nur Datenpunkte übrig, die Erntegut, insbesondere nur Spargelstangen, und weitere Objekte, die über der Erdebene liegen, repräsentieren. This preferably enables the subsequent step of ground plane detection. This is preferably carried out analogously to the detection of the ground level, with the difference that the harvesting vehicle is positioned in a ground area on which the harvested crop is present. Furthermore, the level detection preferably takes place continuously during the operation of the harvesting vehicle at, preferably regular, intervals. The purpose of this recognition is that all data points that are not directly above the earth plane can then be preferably hidden. This leaves only data points representing crops, specifically only asparagus stalks, and other objects overlying the ground plane.
Die übriggebliebenen Datenpunkte, die über der Erdebene liegen, werden bevorzugt in Untermengen, sogenannten Clustern, gruppiert. Dafür wird bevorzugt das zuvor beschriebene Euclidean Clustering angewendet. Hierbei werden alle benachbarten Punkte, die in einem vordefinierten maximalen Abstand zueinander liegen, dem gleichen Cluster zugeordnet. The remaining data points that lie above the earth plane are preferably grouped into subsets called clusters. The previously described Euclidean clustering is preferably used for this. Here, all neighboring Points that are within a predefined maximum distance from each other are assigned to the same cluster.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Kalibieren einer Aufhänge- und Verfahreinrichtung zum Aufhängen und Verfahren eines Erntewerkzeugs eines Erntefahrzeugs, insbesondere eines Erntefahrzeugs mit den zuvor beschriebenen Merkmalen, wobei die Aufhänge- und Verfahreinrichtung wenigstens drei Seile und Seilaktoren, bevorzugt wenigstens drei Seilaktoren, aufweist, wobei die Seile jeweils mit einem ersten Ende mit einem Seilaktor und mit einem zweiten Ende mit dem Erntewerkzeug verbunden sind, derart, dass das Erntewerkzeug durch Betätigung der Seilaktoren und durch Einfahren und Ausfahren der Seile wenigstens drei Freiheitsgrade der Bewegung aufweist und wobei das Erntewerkzeug zur Kalibrierung der wenigstens drei Seilaktoren mittels einer Hilfskonstruktion an einer vorbestimmten Position innerhalb des Arbeits- und Bewegungsraums, insbesondere in einer Mitte des Arbeits- und Bewegungsraums, positioniert wird, wobei die wenigstens drei Seilaktoren betätigt werden, sodass die Seile eingefahren werden bis eine vorgestimmte Spannkraft der Seile erreicht ist. Die Mitte des Arbeits- und Bewegungsraums stellt dabei einen zentralen Punkt innerhalb des durch den Arbeits- und Bewegungsraum gebildeten Volumens dar. The object of the invention is also achieved by a method for calibrating a suspension and movement device for suspending and moving a harvesting tool of a harvesting vehicle, in particular a harvesting vehicle with the features described above, the suspension and movement device having at least three cables and cable actuators, preferably at least three cable actuators , wherein the cables are each connected at a first end to a cable actuator and at a second end to the harvesting tool, such that the harvesting tool has at least three degrees of freedom of movement by actuating the cable actuators and by retracting and extending the cables, and wherein the Harvesting tool for calibrating the at least three cable actuators is positioned at a predetermined position within the work and movement space, in particular in a center of the work and movement space, by means of an auxiliary construction, the at least three cable actuators being actuated so that the cables are retracted until a predetermined tension of the ropes is reached. The center of the work and movement space represents a central point within the volume formed by the work and movement space.
Bevorzugt umfasst jeder der Seilaktoren eine Seilwinde und einen Antrieb, insbesondere einen Servomotor, wobei die Spannkraft mittels einer Antriebskraft des Antriebs, insbesondere eines Drehmoments des Servomotors, ermittelt wird. Each of the cable actuators preferably includes a cable winch and a drive, in particular a servo motor, with the tensioning force being determined by means of a drive force of the drive, in particular a torque of the servo motor.
Dadurch ist es möglich, die Seile zu straffen, indem die Seilaktoren langsam so bewegt werden, dass die Seile kürzer werden. Dies wird fortgeführt, bis eine bestimmte Spannung in jedem Seil erreicht wurde. This makes it possible to tighten the ropes by slowly moving the rope actuators in such a way that the ropes become shorter. This continues until a certain tension has been reached in each rope.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Kalibieren einer Sensoreinrichtung eines Erntefahrzeugs, insbesondere eines Erntefahrzeugs mit den zuvor beschriebenen Merkmalen, umfassend den Schritt des Erkennens wenigstens eines regelmäßigen oder unregelmäßigen, insbesondere an einer vorbestimmten Position am Erntefahrzeug angeordneten, Musters, insbesondere eines Schachbrettmusters oder eines QR-Codes, durch die Sensoreinrichtung. Die Sensoreinrichtung, insbesondere die Kamera, muss kalibriert werden, um eine sinnvolle Farb-Punktewolke erzeugen bzw. berechnen zu können. The object according to the invention is also achieved by a method for calibrating a sensor device of a harvesting vehicle, in particular a harvesting vehicle with the features described above, comprising the step of recognizing at least one regular or irregular pattern, in particular arranged at a predetermined position on the harvesting vehicle, in particular a checkerboard pattern or a QR code, by the sensor device. The sensor device, in particular the camera, must be calibrated in order to be able to generate or calculate a sensible color point cloud.
Bevorzugt umfasst der Schritt des Kalibrierens die Bestimmung einer relativen Position zwischen der Sensoreinrichtung und dem Erntefahrzeug, zwischen der Sensoreinrichtung und einer Erdebene, auf welcher das Erntegut angeordnet ist, zwischen der Sensoreinrichtung und einer Bodenebene außerhalb der Erdebene und/oder zwischen wenigstens zwei Kameras der Sensoreinrichtung. The step of calibrating preferably includes determining a relative position between the sensor device and the harvesting vehicle, between the sensor device and a ground plane on which the crop is arranged, between the sensor device and a ground plane outside the ground plane and/or between at least two cameras of the sensor device .
Die zu kalibrierenden Kameras müssen bevorzugt gleichzeitig das Kalibrierungsmuster detektieren. Es sind bevorzugt 3 bis 20 Aufnahmen nötig, je nachdem welche Kameraparameter bestimmt werden müssen. Im Anschluss sind die Positionen der Kameras zueinander bekannt und die Zuordnung der Bildpunkte in den einzelnen Bildern kann berechnet werden. The cameras to be calibrated must preferably detect the calibration pattern at the same time. Preferably 3 to 20 recordings are necessary, depending on which camera parameters have to be determined. The positions of the cameras in relation to one another are then known and the assignment of the pixels in the individual images can be calculated.
Bei Stereokameras werden bevorzugt wenigstens zwei Kameras zueinander kalibriert. Die Kameras sind bevorzugt in Bezug auf eine Längsachse des Erntefahrzeugs entlang der Fahrtrichtung identisch und parallel oder leicht konvergent angeordnet. In the case of stereo cameras, at least two cameras are preferably calibrated with respect to one another. The cameras are preferably identical in relation to a longitudinal axis of the harvesting vehicle along the direction of travel and are arranged in parallel or slightly convergently.
Bei Time-of-Flight (ToF)- Kameras wird bevorzugt zunächst eine Beleuchtung zur ToF- Kamera kalibriert und anschließend eine Farbkamera zur ToF Kamera. In the case of time-of-flight (ToF) cameras, lighting for the ToF camera is preferably calibrated first and then a color camera for the ToF camera.
Bei Kameras mit strukturiertem Licht wird bevorzugt der Projektor zur Kamera kalibriert. For cameras with structured light, the projector is preferably calibrated to the camera.
Bevorzugt ist der Sensoreinrichtung, insbesondere der wenigstens zwei Kameras der Sensoreinrichtung, dem Erntefahrzeug, der Erdebene und der Bodenebene jeweils ein Koordinatensystem zugeordnet, wobei aus von der Sensoreinrichtung ermittelten Sensordaten Positionsdaten in Bezug auf das Koordinatensystem der Sensoreinrichtung bestimmt werden, wobei die Positionsdaten in die jeweiligen Koordinatensysteme des Erntefahrzeugs, der Erdebene und/oder der Bodenebene transformiert werden. A coordinate system is preferably assigned to the sensor device, in particular the at least two cameras of the sensor device, the harvesting vehicle, the earth plane and the ground plane, with position data relating to the coordinate system of the sensor device being determined from the sensor data determined by the sensor device, with the position data being converted into the respective Coordinate systems of the harvester, the earth plane and / or the ground plane are transformed.
Dadurch kann man den Fehler zwischen einer Soll-Position und einer Ist-Position des Erntewerkzeugs messen und im Anschluss kompensieren. Zusammengefasst werden bevorzugt folgende Koordinatensysteme definiert: a) Kamera-Koordinatensystem b) Erntefahrzeug-Koordinatensystem: Nullpunkt des Erntewerkzeugs, zu dem das wenigstens eine Erntewerkzeug orientiert wird c) Boden- Koordinatensystem: Die Ebene auf der das Erntefahrzeug fährt d) Erd- Koordinatensystem: Die Ebene, aus der das Erntegut herauswächst e) Erntegut- Koordinatensystem: Jedes einzelne Erntegutobjekt bekommt ein eigenes Koordinatensystem, welches für die Ansteuerung der Erntewerkzeuge verwendet wird. As a result, the error between a target position and an actual position of the harvesting tool can be measured and then compensated for. In summary, the following coordinate systems are preferably defined: a) camera coordinate system b) harvesting vehicle coordinate system: zero point of the harvesting tool to which the at least one harvesting tool is oriented c) ground coordinate system: the plane on which the harvesting vehicle is driving d) earth coordinate system: the Level from which the crop grows e) Crop coordinate system: Each individual crop object gets its own coordinate system, which is used to control the harvesting tools.
Bevorzugt werden die zuvor beschriebenen Untermengen an Datenpunkten (die sogenannte Punktewolke) im Bezug zum Koordinatensystem der Sensoreinrichtung, insbesondere zur Kamera, welche die Sensordaten ermittelt hat, berechnet. Es ist jedoch notwendig, dass die Ergebnisse in die anderen zuvor beschriebenen Koordinatensysteme übertragen werden, z.B. im Erntemaschinen-Koordinatensystem, damit 3D Punkte auch von dem Erntewerkzeug bzw. dem Schneide- und/oder Greifelement angefahren werden können. The previously described subsets of data points (the so-called point cloud) are preferably calculated in relation to the coordinate system of the sensor device, in particular to the camera that determined the sensor data. However, it is necessary for the results to be transferred to the other coordinate systems described above, e.g. in the harvesting machine coordinate system, so that 3D points can also be approached by the harvesting tool or the cutting and/or gripping element.
Hierfür wird das Kalibrierungsmuster bevorzugt an einer festen und präzise eingemessenen Stelle an dem Erntefahrzeug platziert. Die Sensoreinrichtung, insbesondere eine Kamera der Sensoreinrichtung, erkennt das Kalibrierungsmuster und kann so die eigene Position in Bezug zu diesem Muster berechnen. Dadurch ist die Beziehung zwischen Kamera- und Erntefahrzeug-Koordinatensystem bekannt und kann für Transformationen der Datenpunkte werden. For this purpose, the calibration pattern is preferably placed at a fixed and precisely measured location on the harvesting vehicle. The sensor device, in particular a camera of the sensor device, recognizes the calibration pattern and can thus calculate its own position in relation to this pattern. As a result, the relationship between the camera and harvester coordinate system is known and can be used for transformations of the data points.
Die zuvor beschriebenen Verfahren können beliebig miteinander kombiniert bzw. nacheinander durchgeführt werden. The methods described above can be combined with one another or carried out one after the other as desired.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen in The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments. show it in
Fig. 1 eine erste perspektivische Ansicht eines Erntefahrzeugs, Fig. 2 eine zweite perspektivische Ansicht eines Erntefahrzeugs, Fig. 3 eine dritte perspektivische Ansicht eines Erntefahrzeugs, TI 1 shows a first perspective view of a harvesting vehicle, FIG. 2 shows a second perspective view of a harvesting vehicle, FIG. 3 shows a third perspective view of a harvesting vehicle, ti
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Arbeits- und Bewegungsraum eines Erntefahrzeugs, 4 shows a plan view of a work and movement area of a harvesting vehicle,
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Arbeits- und Bewegungsraums eines Erntefahrzeugs, 5 shows a side view of a work and movement area of a harvesting vehicle,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Erntewerkzeugs mit Antriebseinrichtung, 6 shows a perspective view of the harvesting tool with drive device,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Erntefahrzeugs, und 7 is a perspective view of another embodiment of the harvester, and
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Seilaktors. 8 shows a perspective view of a cable actuator.
Figur 1 zeigt ein Erntefahrzeug 100, welches auf einem Boden 26 angeordnet ist, welcher beispielsweise ein Acker mit Grünspargel sein kann. Das Erntefahrzeug 100 ist als Ernteanhänger ausgebildet, welcher hinter ein Fahrzeug gespannt werden kann, um über den Acker bewegt zu werden. Das Erntefahrzeug 100 weist eine Aufnahmeeinrichtung in Form eines quaderförmigen Gestells 10 auf, welches aus mehreren Rahmenelementen gebildet wird. Innerhalb des quaderförmigen Gestells 10 ist ein Arbeits- und Bewegungsraum 27 für ein Erntewerkzeug 12 ausgebildet. Der Arbeits- und Bewegungsraum TI ist ebenfalls quaderförmig ausgebildet und entspricht dem von den Rahmenelementen 11 definierten Innenraum. FIG. 1 shows a harvesting vehicle 100 which is arranged on a ground 26 which can be, for example, a field with green asparagus. The harvesting vehicle 100 is designed as a harvesting trailer which can be hitched behind a vehicle in order to be moved over the field. The harvesting vehicle 100 has a receiving device in the form of a cuboid frame 10 which is formed from a number of frame elements. A work and movement space 27 for a harvesting tool 12 is formed within the cuboid frame 10 . The work and movement space TI is also cuboid and corresponds to the interior space defined by the frame elements 11 .
Das Erntewerkzeug 12 ist mittels einer Aufhänge- und Verfahreinrichtung umfassend acht Seile 13a-d, 14a-d in dem Arbeits- und Bewegungsraum TI oberhalb des Bodens 26 aufgehängt. Die Seile 13a-d, 14a-d sind mittels jeweils den Seilen 13a-d, 14a-d zugeordneten Seilaktoren ein- und ausfahrbar, um eine Position des Erntewerkzeugs 12 innerhalb des Arbeits- und Bewegungsraums TI verändern zu können. Dazu weisen die Seilaktoren jeweils eine Seilwinde 19a-19h sowie einen Servomotor 20a-h auf. Die Seilwinden 19a-g sind jeweils in einem Eckbereich des quaderförmigen Gestells 10 angeordnet. Die jeweils den Seilwinden zugeordneten Servomotoren 20a-h sind jeweils an einem Rahmenelement 11 des quaderförmigen Gestells 10 angeordnet. The harvesting tool 12 is suspended in the work and movement space TI above the floor 26 by means of a suspension and displacement device comprising eight cables 13a-d, 14a-d. The cables 13a-d, 14a-d can be moved in and out by means of cable actuators assigned to the cables 13a-d, 14a-d in order to be able to change a position of the harvesting tool 12 within the working and movement space TI. For this purpose, the cable actuators each have a cable winch 19a-19h and a servomotor 20a-h. The cable winches 19a-g are each arranged in a corner region of the cuboid frame 10. The servomotors 20a-h assigned to the cable winches are each arranged on a frame element 11 of the cuboid frame 10.
Durch Betätigen der Servomotoren 20a-h und der damit verbundenen Rotation der Seilwinden 19a-h werden die jeweils auf den Seilwinden 19a-h aufgerollten Seile 13a- d, 14a-d auf- bzw. abgerollt entsprechend der Rotationsrichtung. Dabei Verlängern und Verkürzen sich die freien Bereiche der Seile 13a-d, 14a-d entsprechend, was zu einer Bewegung des Erntewerkzeugs 12 führt. Das Auf- und Abrollen der einzelnen Seile 13a-d, 14a-d ist dabei aufeinander abgestimmt, sodass eine Bewegung des Erntewerkzeugs 12 in die gewünschte Richtung möglich ist und gleichzeitig die Seile 13a- d, 14a-d zu jedem Zeitpunkt der Bewegung des Erntewerkzeugs 12 eine gewisse Straffheit aufweisen. By actuating the servomotors 20a-h and the associated rotation of the cable winches 19a-h, the cables 13a-d, 14a-d wound up on the cable winches 19a-h are rolled up or down according to the direction of rotation. The free areas of the cables 13a-d, 14a-d lengthen and shorten accordingly, which leads to a movement of the harvesting tool 12. The rolling up and down of each Ropes 13a-d, 14a-d are coordinated with one another so that the harvesting tool 12 can be moved in the desired direction and at the same time the ropes 13a-d, 14a-d have a certain tautness at all times during the movement of the harvesting tool 12.
Dazu ist eine Steuereinrichtung 21 vorgesehen, welche mittels einer Bedieneinrichtung 23 betätigbar ist. In der Steuereinrichtung 21 ist ein Steuerprogramm hinterlegt, welches die Servomotoren und damit die Bewegung des Erntewerkzeugs 12 über die Seile 13a-d, 14a-d steuert. Zur Steuerung erhält die Steuereinrichtung 21 Sensordaten von einer Sensoreinrichtung 22. Die Sensoreinrichtung 22 ist an dem quaderförmigen Gestell 10 angeordnet derart, dass ein Bereich des Bodens 26, in dem sich das hier nicht dargestellte Erntegut befindet, detektierbar ist. Die Sensoreinrichtung 22 detek- tiert das Erntegut sowie dessen Position relativ zu dem Erntewerkzeug 12 und/oder dessen Lage. A control device 21 is provided for this purpose, which can be actuated by means of an operating device 23 . A control program is stored in the control device 21, which controls the servomotors and thus the movement of the harvesting tool 12 via the cables 13a-d, 14a-d. For control, the control device 21 receives sensor data from a sensor device 22. The sensor device 22 is arranged on the cuboid frame 10 in such a way that a region of the floor 26 in which the harvested crop (not shown here) is located can be detected. The sensor device 22 detects the crop and its position relative to the harvesting tool 12 and/or its location.
Die Sensordaten umfassend Informationen zu Position und Lage des Ernteguts werden an die Steuereinrichtung 21 übertragen, um eine Ernteposition für das Erntewerkzeug 12 zu ermitteln, in welcher das Erntewerkzeug das Erntegut schneiden kann. Anschließend werden die Servomotoren 20a-h entsprechend angesteuert, um das Erntewerkzeug 12 in die Ernteposition zu bewegen. Zunächst wird das Erntegut von dem Schneid- und Greifelement 17 des Erntewerkzeugs 12 gegriffen und anschließend geschnitten. Nachdem das Erntegut geerntet wurde, wird das Erntewerkzeug 12 zu einer Fördereinrichtung 24 des Erntewerkzeugs 100 verfahren, wo das Erntegut abgelegt werden kann. Dies erfolgt durch Lösen des Schneid -und Greifelements 17. The sensor data including information on the position and location of the harvested crop are transmitted to the control device 21 in order to determine a harvesting position for the harvesting tool 12 in which the harvesting tool can cut the crop. Then the servomotors 20a-h are controlled accordingly in order to move the harvesting tool 12 into the harvesting position. First, the harvested crop is gripped by the cutting and gripping element 17 of the harvesting tool 12 and then cut. After the crop has been harvested, the harvesting tool 12 is moved to a conveying device 24 of the harvesting tool 100, where the crop can be deposited. This is done by releasing the cutting and gripping element 17.
Das Erntefahrzeug 100 weist eine erste Gruppe von vier Seilen 13a-d auf, welche jeweils in den oberen vier Eckbereichen des quaderförmigen Gestells bzw. des Arbeitsund Bewegungsraums TI angeordnet sind. Ferner umfasst das Erntefahrzeug eine zweite Gruppe von vier Seilen 14a-d, welche jeweils in den unteren vier Eckbereichen des quaderförmigen Gestells bzw. des Arbeits- und Bewegungsraums TI angeordnet sind. The harvesting vehicle 100 has a first group of four cables 13a-d, which are each arranged in the upper four corner areas of the cuboid frame or the work and movement space TI. Furthermore, the harvesting vehicle includes a second group of four cables 14a-d, which are each arranged in the lower four corner areas of the cuboid frame or the work and movement space TI.
Das Erntewerkzeug 12 ist an einem Aufnahmeelement 12a angeordnet. Das Aufnahmeelement 12a ist länglich ausgebildet und weist ein erstes Ende mit einem ersten Befestigungsbereich 15 und ein zweites Ende mit einem zweiten Befestigungsbereich 16 auf. Das Erntewerkzeug 12 ist an dem ersten Befestigungsbereich 15 angeordnet. Das Erntewerkzeug 12 ist mit einem freien Ende eines Verlängerungsarms an dem Aufnahmeelement 12a befestigt, sodass ein Schneid- und Greifelement 17, welches an dem dem freien Ende gegenüberliegenden Ende des Erntewerkzeugs 12 angeordnet ist, einen gewissen Abstand zu den Seilen 13a-d, 14a-d aufweist, damit die Seile 13a-d, 14a-d während des Betriebs des Erntefahrzeugs 100 nicht in Kontakt mit dem Erntegut kommen. The harvesting tool 12 is arranged on a receiving element 12a. The receiving element 12a is elongate and has a first end with a first Mounting portion 15 and a second end with a second mounting portion 16 on. The harvesting tool 12 is arranged on the first attachment area 15 . The harvesting tool 12 is attached to the receiving element 12a with a free end of an extension arm, so that a cutting and gripping element 17, which is arranged at the end of the harvesting tool 12 opposite the free end, has a certain distance to the cables 13a-d, 14a- d, so that the cables 13a-d, 14a-d do not come into contact with the crop during operation of the harvesting vehicle 100.
Der erste Befestigungsbereich 15 und der zweite Befestigungsbereich 16 des Aufnahmeelements 12a sind in einer vertikalen Richtung bzw. in einer Höhenrichtung des Erntefahrzeugs 100 betrachtet beabstandet zueinander angeordnet. Die Seile 13a-d, 14a-d sind jeweils mit ihren ersten Enden an den jeweiligen Seilaktoren befestigt. An dem ersten Befestigungsbereich 15 sind neben dem Erntewerkzeug 12 die zweiten Enden der ersten, oberen Gruppe von Seilen 13a-d befestigt. The first attachment area 15 and the second attachment area 16 of the receiving element 12a are arranged at a distance from one another, viewed in a vertical direction or in a height direction of the harvesting vehicle 100 . The cables 13a-d, 14a-d are each fastened with their first ends to the respective cable actuators. In addition to the harvesting tool 12, the second ends of the first, upper group of cables 13a-d are fastened to the first fastening area 15.
Dadurch, dass der Befestigungspunkt der ersten, oberen Gruppe von Seilen 13a-d unterhalb des Befestigungspunkts der zweiten, unteren Gruppe von Seilen 14a-d liegt, kann bei entsprechender Betätigung der Seilaktoren ein Kippen und damit eine Rotation des Erntewerkzeugs 12 erreicht werden. Because the attachment point of the first, upper group of ropes 13a-d is below the attachment point of the second, lower group of ropes 14a-d, tilting and thus rotation of the harvesting tool 12 can be achieved when the rope actuators are actuated accordingly.
Figuren 2 und 3 zeigen weitere perspektivische Ansichten eines Erntefahrzeugs 100. Das Erntefahrzeug 100 in Figuren 2 und 3 entspricht im Wesentlichen dem in Figur 1 dargestellten Erntefahrzeug 100, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. In Figuren 2 und 3 ist zu sehen, dass das Erntefahrzeug 100 eine Fördereinrichtung 24 in Form eines Förderbandes aufweist, auf welches das geerntete Erntegut von dem Erntewerkzeug 12 abgelegt wird. Dazu wird das Erntewerkzeug 12 entsprechend in eine Ablegeposition verfahren. Die Fördereinrichtung 12 fördert das Erntegut anschließend in eine Sammeleinrichtung 25, beispielsweise eine Kiste. Die Fördereinrichtung 25 in dabei in Fahrtrichtung des Erntefahrzeugs 100 betrachtet seitlich innerhalb des Arbeits- und Bewegungsraums TI angeordnet. Auf diese Weise ist der Verfahrweg des Erntewerkzeugs zum Ablegen des Ernteguts möglichst kurz, sodass das Ablegen des Ernteguts den Erntevorgang nicht übermäßig verzögert. Figur 4 zeigt einen Ausschnitt des Erntefahrzeugs 100 in einer Draufsicht auf den Ar- beits- und Bewegungsraum 27. Zu erkennen ist das mittig angeordnete Aufnahmeelement 12a mit dem zweiten Befestigungsbereich 16, an dem die zweiten Enden der Seile 13a-d der ersten Gruppe befestigt sind. Ferner sind darunter verlaufend die Seile 14a-d der zweiten Gruppe zu sehen. FIGS. 2 and 3 show further perspective views of a harvesting vehicle 100. The harvesting vehicle 100 in FIGS. 2 and 3 essentially corresponds to the harvesting vehicle 100 shown in FIG. 1, with the same parts being provided with the same reference numbers. It can be seen in FIGS. 2 and 3 that the harvesting vehicle 100 has a conveying device 24 in the form of a conveyor belt, onto which the harvested crop is deposited by the harvesting tool 12 . For this purpose, the harvesting tool 12 is correspondingly moved into a depositing position. The conveyor 12 then conveys the crop into a collection device 25, for example a box. The conveyor device 25 is arranged laterally within the working and movement space TI, viewed in the direction of travel of the harvesting vehicle 100 . In this way, the travel path of the harvesting tool for depositing the crop is as short as possible, so that depositing the crop does not excessively delay the harvesting process. FIG. 4 shows a section of the harvesting vehicle 100 in a plan view of the work and movement space 27. The centrally arranged receiving element 12a with the second fastening area 16 can be seen, to which the second ends of the cables 13a-d of the first group are fastened . The cables 14a-d of the second group can also be seen running underneath.
In Figur 5 ist ein Ausschnitt des Erntefahrzeugs 100 in einer Seitenansicht auf den Ar- beits- und Bewegungsbereich TI des Erntewerkzeugs 12 gezeigt. Dargestellt ist das Aufnahmeelement 12a mit dem ersten Befestigungsbereich 15 und dem zweiten Befestigungsbereich 16. Die zweiten Enden der Seile 13a-d der ersten, oberen Gruppe der Seile 13a-d sind an dem ersten Befestigungsbereich 15 befestigt und die zweiten Enden der Seile 14a-d der zweiten, unteren Gruppe sind an dem zweiten Befestigungsbereich 16 befestigt. In der Seitenansicht kreuzen sich die Seile 13a-d der ersten Gruppe mit den Seilen 14a-d der zweiten Gruppe, da der erste Befestigungsbereich 15 in Höhenrichtung H des Erntewerkzeugs 100 betrachtet unterhalb des zweiten Befestigungsbereichs 16 angeordnet ist. FIG. 5 shows a section of the harvesting vehicle 100 in a side view of the working and movement area TI of the harvesting tool 12 . Shown is the receiving element 12a with the first attachment area 15 and the second attachment area 16. The second ends of the cables 13a-d of the first, upper group of cables 13a-d are attached to the first attachment area 15 and the second ends of the cables 14a-d of the second, lower group are attached to the second attachment area 16 . In the side view, the cables 13a-d of the first group intersect with the cables 14a-d of the second group, since the first attachment area 15 is arranged below the second attachment area 16 viewed in the vertical direction H of the harvesting tool 100 .
Figur 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Erntewerkzeugs 12, 37a, 38b. Das Erntewerkzeug weist einen oberen Befestigungsbereich 15 zur Befestigung der Seile 14a bis 14h und einen unteren Befestigungsbereich 16 zur Befestigung der Seile 13a bis 13h auf. Unterhalb das unteren Befestigungsbereichs 16 ist das Greif- und Halteelement 17 angeordnet. Der obere Befestigungsbereich 15, der untere Befestigungsbereich 16 sowie die Stangen, welche die Befestigungsbereiche 15, 16 und das Greif- und Halteelement 17 miteinander verbinden, können aus Kohlefaser bestehen. Das Erntewerkzeug 12, 37a, 37b weist ferner eine Antriebseinrichtung 28 auf, mittels welcher das Erntewerkzeug 12, 37a, 37b um seine Längsachse LI rotierbar ist. FIG. 6 shows a perspective view of the harvesting tool 12, 37a, 38b. The harvesting tool has an upper attachment area 15 for attachment of the cables 14a to 14h and a lower attachment area 16 for attachment of the cables 13a to 13h. The gripping and holding element 17 is arranged below the lower fastening area 16 . The upper attachment area 15, the lower attachment area 16 and the rods which connect the attachment areas 15, 16 and the gripping and holding element 17 to one another can be made of carbon fibre. The harvesting tool 12, 37a, 37b also has a drive device 28, by means of which the harvesting tool 12, 37a, 37b can be rotated about its longitudinal axis LI.
Figur 7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Erntefahrzeugs 100. Das Erntefahrzeug 100 weist einen ersten Arbeits- und Bewegungsbereich 27a und einen zweiten Arbeits- und Bewegungsbereich 27b auf, in denen je ein Erntewerkzeug 37a, 37b angeordnet ist. Beide Erntewerkzeuge 37a, 37b sind identisch zu dem in Figuren 1 bis 5 dargestellten Erntewerkzeug ausgebildet. Ferner sind die Seile 13e bis 13h, 14e bis 14e und Seilaktoren mit den Seilwinden 19i bis 19p und Seilaktoren 20i bis 20p identisch zu den Seilaktoren der Figuren 1 bis 5 ausgebildet. In Figur 8 ist ein Seilaktor mit einer Seiltrommelverfahreinrichtung dargestellt. Die Seiltrommelverfahreinrichtung ermöglicht ein Verfahren der Seiltrommel der Seilwinde 19a bis 19p um ein Wandern des End- bzw. Startpunkts P eines gewickelten Seilabschnitts während des Auf- oder Abwickelns des Seils auf der Seiltrommel positionsfest innerhalb des Arbeitsraums 27 , 27a, 27b angeordnet ist. Dazu umfasst die Seiltrommelverfahreinrichtung einen Zahnriemen 33, welcher die Welle der Seiltrommel 30 mechanisch mit einer Gewindespindel 34 koppelt, sodass eine Antriebskraft einer Antriebseinrichtung der Seiltrommel 29 auf die Gewindespindel 34 übertragen wird. Die Seiltrommel ist mit der Gewindespindel 34 gekoppelt derart, dass die Seiltrommel während der Rotation der Gewindespindel 34 in Richtung der Längsachse L2 der Seiltrommel verfahren wird. Ferner ist die Seiltrommel mittels Gleitlagern 35 in Richtung der Längsachse L2 der Seiltrommel beweglich an einer Lagerstange 36 gelagert. Die Verfahrweite der Seiltrommelverfahreinrichtung ist derart gewählt, dass bei einer vollständigen Rotation der Seiltrommel ein Verfahren derselben um die Breite einer Seilwindung erfolgt. FIG. 7 shows a perspective view of a further embodiment of the harvesting vehicle 100. The harvesting vehicle 100 has a first working and moving area 27a and a second working and moving area 27b, in each of which a harvesting tool 37a, 37b is arranged. Both harvesting tools 37a, 37b are designed identically to the harvesting tool shown in FIGS. Furthermore, the cables 13e to 13h, 14e to 14e and cable actuators with the cable winches 19i to 19p and cable actuators 20i to 20p are designed identically to the cable actuators of FIGS. FIG. 8 shows a cable actuator with a cable drum traversing device. The cable drum moving device enables the cable drum of the cable winch 19a to 19p to be moved around the end or starting point P of a wound cable section while the cable is being wound up or unwound on the cable drum, which is arranged in a fixed position within the working space 27, 27a, 27b. For this purpose, the rope drum moving device includes a toothed belt 33 which mechanically couples the shaft of the rope drum 30 to a threaded spindle 34 so that a driving force of a drive device of the rope drum 29 is transmitted to the threaded spindle 34 . The cable drum is coupled to the threaded spindle 34 in such a way that the cable drum is moved in the direction of the longitudinal axis L2 of the cable drum during the rotation of the threaded spindle 34 . Furthermore, the cable drum is movably mounted on a bearing rod 36 by means of plain bearings 35 in the direction of the longitudinal axis L2 of the cable drum. The traverse distance of the cable drum displacement device is selected in such a way that when the cable drum rotates completely, it is displaced by the width of one cable winding.
Ferner weist die Seiltrommel eine spiralförmige Nut 31 an der äußeren Umfangsfläche auf. Die spiralförmige Nut 31 dient zur Aufnahme des Seils 13a bis 13h, 14a bis 14h, sodass das Seil 13a bis 13h, 14a bis 14h kontrolliert in einer Lage auf der Seiltrommel aufgewickelt wird. Furthermore, the cable drum has a spiral groove 31 on the outer peripheral surface. The spiral-shaped groove 31 serves to accommodate the cable 13a to 13h, 14a to 14h, so that the cable 13a to 13h, 14a to 14h is wound up in one layer on the cable drum in a controlled manner.
Bezugszeichenliste Reference List
100 Erntefahrzeug 100 Harvester
10 Quaderförmiges Gestell 10 cuboid frame
11 Rahmenelement 11 frame element
12 Erntewerkzeug 12 Harvesting Tool
12a Aufnahmeelement 12a receiving element
13a bis 13h Seile 13a to 13h ropes
14a bis 14h Seile 14a to 14h ropes
15 erster Befestigungsbereich 15 first attachment area
16 unterer Befestigungsbereich 16 lower attachment area
17 Schneid- und Greifelement 17 cutting and gripping element
18a - 18q Eckebereiche 18a - 18q corner areas
19a - 19p Seilwinden 19a - 19p winches
20a - 20q Servomotoren 20a - 20q servo motors
21 Steuereinrichtung 21 controller
22 Sensoreinrichtung 22 sensor setup
23 Bedieneinrichtung 23 operating device
24 Fördereinrichtung 24 conveyor
25 Sammeleinrichtung 25 collection facility
26 Boden 26 floor
27 Arbeits- und Bewegungsraum 27 work and movement space
27a, 27b erster und zweiter Arbeits- und Bewegungsraum27a, 27b first and second work and movement space
28 Antriebseinrichtung des Erntewerkzeugs28 Drive mechanism of the harvesting tool
29 Motor der Seilwinde 29 winch motor
30 Welle der Seilwinde 30 shaft of the winch
31 spiralförmige Nut 31 spiral groove
32 aufgewickelter Seilabschnitt 32 coiled section of rope
33 Zahnriemen 33 timing belt
34 Gewindespindel 34 lead screw
35 Gleitlager 35 plain bearings
36 Lagerstange 37a, 37b erstes und zweites Erntewerkzeug 36 bearing bar 37a, 37b first and second harvesting tools
H Höhenrichtung des ErntefahrzeugsH Elevation direction of the harvester
LI Längsachse des ErntewerkzeugsLI Longitudinal axis of the harvesting tool
L2 Längsachse der Seiltrommel L2 Longitudinal axis of the cable drum

Claims

Ansprüche Erntefahrzeug (100) umfassend: wenigstens ein Erntewerkzeug (12, 37a, 37b) zum Ernten von landwirtschaftlichem Erntegut, wenigstens eine Aufhänge- und Verfahreinrichtung zum Aufhängen und Verfahren des Erntewerkzeugs (12, 37a, 37b), wobei die Aufhänge- und Verfahreinrichtung wenigstens drei Seile (13a, 13b, 13c, 13d) und Seilaktoren, bevorzugt wenigstens drei Seilaktoren, aufweist, wobei die Seile (13a, 13b, 13c, 13d) jeweils mit einem ersten Ende mit einem Seilaktor und mit einem zweiten Ende mit dem Erntewerkzeug (12, 37a, 37b) verbunden sind, derart, dass das Erntewerkzeug (12, 37a, 37b) durch Betätigung der Seilaktoren und durch Einfahren- und Ausfahren der Seile (13a, 13b, 13c, 13d) wenigstens drei Freiheitsgrade der Bewegung aufweist. Erntefahrzeug (100) nach Anspruch 1, aufweisend wenigstens vier, bevorzugt wenigstens sechs, ganz besonders bevorzugt acht, Seile (13a, 13b, 13c, 13d, 14a, 14b, 14c, 14d) und bevorzugt wenigstens vier, bevorzugt wenigstens sechs, ganz besonders bevorzugt wenigstens acht, Seilaktoren aufweist, wobei die Seile (13a, 13b, 13c, 13d, 14a, 14b, 14c, 14d) jeweils mit einem ersten Ende mit jeweils einem Seilaktor und mit einem zweiten Ende mit dem Erntewerkzeug (12, 37a, 37b) verbunden sind. Erntefahrzeug (100) nach Anspruch 2, wobei die Seile (13a, 13b, 13c, 13d, 14a, 14b, 14c, 14d) jeweils mit einem ersten Ende mit jeweils einem Seilaktor und mit einem zweiten Ende mit dem Erntewerkzeug (12, 37a, 37b) verbunden sind, derart, dass das Erntewerkzeug (12, 37a, 37b) bei Betätigung der Seilaktoren und durch Einfahren- und Ausfahren der Seile sechs Freiheitsgrade der Bewegung aufweist. Erntewerkzeug (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, umfassend wenigstens zwei Erntewerkzeuge (37a, 37b) und wenigstens zwei Aufhänge- und Verfahreinrichtungen, wobei jedem der Erntewerkzeuge (37a, 37b) eine Aufhänge- und Verfahreinrichtung zugeordnet ist, wobei die wenigstens zwei Ern- tewerkzeuge (37a, 37b) und die zwei Aufhänge- und Verfahreinrichtungen jeweils bevorzugt identisch ausgebildet sind. Erntefahrzeug (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das Erntewerkzeug (12, 37a, 37b) eine Antriebseinrichtung (28) aufweist, mittels derer das Erntewerkzeug /12, 37a, 37b) um eine, insbesondere vertikale, Längsachse (LI) des Erntewerkzeugs (12, 37a, 37b) rotierbar und/oder kippbar und/oder neigbar ist, wobei die Antriebseinrichtung (28) bevorzugt einen Motor, besonders bevorzugt einen Schrittmotor, und/oder ein Getriebe, bevorzugt ein Schneckengetriebe, umfasst. Erntefahrzeug (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, aufweisend ein Aufnahmeelement (12a) zur Aufnahme jeweils der zweiten Enden der Seile (13a, 13b, 13c, 13d, 14a, 14b, 14c, 14d) sowie zur Aufnahme des Erntewerkzeugs (12), wobei das Aufnahmeelement (12a) einen ersten Befestigungsbereich (15) aufweist, in dem das Erntewerkzeug (12) befestigt ist und einen zweiten Befestigungsbereich (16) aufweist, wobei der erste Befestigungsbereich (15) in einer Höhenrichtung (H) des Erntefahrzeugs (100) betrachtet unterhalb des zweiten Befestigungsbereichs (15) angeordnet ist und wobei eine erste Gruppe von Seilen (13a, 13b, 13c, 13d) an dem ersten Befestigungsbereich (15) befestigt ist und eine zweite Gruppe von Seilen (14a, 14b, 14c, 14d) an dem zweiten Befestigungsbereich (16) befestigt ist, wobei bevorzugt Aufhängungspunkte der ersten Gruppe von Seilen (13a, 13b, 13c, 13d) an dem Erntefahrzeug (100) unterhalb der Aufhängungspunkte der zweiten Gruppe von Seilen (14a, 14b, 14c, 14d) angeordnet ist. Erntefahrzeug (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, umfassend eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme der Aufhänge- und Verfahreinrichtung, wobei die Aufnahmeeinrichtung einen Arbeitsraum aufweist, welcher einen Arbeits- und Bewegungsbereich (27) des Erntewerkzeugs (12) umfasst. Erntefahrzeug (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Aufnahmeeinrichtung als Gestell, insbesondere als ein im Wesentlichen quaderförmiges Gestell (10), ausgebildet ist. Erntefahrzeug (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei jeder der Seilaktoren eine Seilwinde (19a-h) und einen Antrieb, insbesondere einen Servomotor (20a-h), umfasst. Erntefahrzeug (100) nach Anspruch 7 oder 8 und Anspruch 9, wobei die Seilwinde eine Seiltrommel und eine Seiltrommelverfahreinrichtung umfasst, wobei die Seiltrommel mittels der Seiltrommelverfahreinrichtung in Richtung einer Längsachse der Seiltrommel (L2) verfahrbar ist, insbesondere derart, dass ein End- bzw. Startpunkt (P) eines gewickelten Seilabschnitts (32) während des Auf- oder Abwickelns des Seils (13a-13h, 14a-14h) auf der Seiltrommel positionsfest innerhalb des Arbeitsraums angeordnet ist. Erntefahrzeug (100) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Seilwinde eine Seiltrommel umfasst, wobei eine äußere Umfangsfläche der Seiltrommel eine umlaufende, spiralförmige Nut (31) zur Aufnahme des Seils (13a-13h, 14a-14h) auf der Seiltrommel aufweist, wobei bevorzugt die durch die spiralförmige Nut (31) gebildeten Windungen im Wesentlichen direkt benachbart zueinander angeordnet sind, und wobei bevorzugt die Breite der spiralförmigen Nut (31) 3 mm bis 7 mm, besonders bevorzugt 4 mm bis 6 mm, ganz besonders bevorzugt 4,5 mm bis 5,5 mm, beträgt. Erntefahrzeug (100) nach Anspruch 11, wobei bei jeder vollständigen Rotation der Seiltrommel um 360° die Seiltrommel mittels der Seiltrommelverfahreinrichtung um eine Breite einer Windung der spiralförmigen Nut (31) verfahrbar ist. Erntefahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Seiltrommelverfahreinrichtung mittels einer Kopplungseinrichtung mit der Seiltrommel (30) gekoppelt ist, sodass eine Antriebskraft, welche mittels einer Antriebseinheit des Seilaktors (29) auf die Welle (30) übertragbar ist, mittel der Kopplungseinrichtung an die Seiltrommelverfahreinrichtung zum Verfahren der Seiltrommel übertragbar ist. Erntefahrzeug nach Anspruch 13, wobei die Kopplungseinrichtung einen Riemen, insbesondere einen Zahnriemen (33), umfasst, mittels welchem die An- triebskraft der Seiltrommel (30) an die Seiltrommelverfahreinrichtung übertragbar ist. Erntefahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Seiltrommelverfahreinrichtung eine Längsführeinrichtung, insbesondere eine Gewindespindel (34), welche mittels der Kopplungseinrichtung antreibbar ist, umfasst, wobei die Seiltrommel derart mit der Längsführeinrichtung gekoppelt ist, dass ein Antreiben der Längsführeinrichtung, insbesondere eine Rotation der Gewindespindel, ein Verfahren der Seiltrommel in Richtung der Längsachse der Seiltrommel (L2) bewirkt. Erntefahrzeug (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Aufnahmeeinrichtung im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist und je ein Seilaktor in jedem der Eckbereiche der Aufnahmeeinrichtung angeordnet ist. Erntefahrzeug (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, umfassend mindestens eine Steuereinrichtung (21) zur Steuerung der Seilaktoren zur Bewegung des Erntewerkzeugs (12). Erntefahrzeug (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das Erntefahrzeug (100) eine Sensoreinrichtung (22) zur Ermittlung von Sensordaten umfassend Informationen zur Position und bevorzugt einer Lage des Ernteguts umfasst. Erntefahrzeug (100) nach Anspruch 18, wobei die Sensoreinrichtung (22) wenigstens einen optischen Sensor, bevorzugt eine Kamera, insbesondere eine Kamera zur Aufnahme dreidimensionaler Bilddaten, umfasst. Erntefahrzeug (100) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Steuereinrichtung (21) dazu ausgebildet ist, die Seilaktoren in Abhängigkeit der Sensordaten zu steuern, derart, dass das Erntewerkzeug (12) in eine Ernteposition bewegbar ist. Erntefahrzeug (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das Erntewerkzeug ein Schneidelement und/oder ein Greifelement (17) umfasst. Erntewerkzeug (100) nach Anspruch 21, wobei das Greifelement (17) elastische Elemente, insbesondere Gummibänder, zum Halten des Ernteguts umfasst. Erntewerkzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das wenigstens eine Erntewerkzeug (12, 37a, 37b) Fasern, insbesondere Kohlefasern, umfasst oder zumindest bereichsweise aus Fasern, insbesondere Kohlefasern, besteht. Erntefahrzeug (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das Erntefahrzeug ein Erntekraftfahrzeug oder ein Ernteanhänger ist. Erntefahrzeug (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, umfassend eine Fördereinrichtung (24) ausgebildet zur Förderung des von dem Erntewerkzeug geernteten landwirtschaftlichen Ernteguts von dem Erntewerkzeug in einen Lagerbereich des Erntefahrzeugs (100). Erntefahrzeug (100) nach Anspruch 25, wobei die Fördereinrichtung (24) ein Förderband umfasst oder von einem Förderband gebildet ist. Erntefahrzeug (100) nach Anspruch 25, wobei die Fördereinrichtung eine Förderleitung, insbesondere ein Schlauch oder ein Rohr, und eine Blaseinrichtung oder eine Saugeinrichtung umfasst, wobei die Fördereinrichtung derart ausgebildet ist, dass das von dem Erntewerkzeug geerntete landwirtschaftliche Erntegut mittels der Blaseinrichtung oder mittels der Saugeinrichtung entlang der Förderleitung förderbar ist. Erntefahrzeug (100) nach Anspruch TI , wobei die Innenwandungen der Förderleitung glatt und/oder ohne Strukturierung ausgebildet sind. Erntefahrzeug (100) nach Anspruch TI oder 28, wobei das Erntegut mittels Unterdrück oder mittels Überdruck durch die Förderleitung förderbar ist. Erntefahrzeug (100) nach einem der Ansprüche TI bis 29, wobei die Blaseinrichtung oder die Saugeinrichtung einen Lüfter umfasst. Erntefahrzeug (100) nach einem der Ansprüche TI bis 30, wobei eine Blasleitung, in der die Blaseinrichtung angeordnet ist, oder eine Saugleitung, in der die Saugeinrichtung angeordnet ist, an die Förderleitung angeschlossen und strömungstechnisch verbunden ist. Erntefahrzeug (100) nach einem der Ansprüche 25 bis 31, wobei das Erntewerkzeug dazu ausgebildet ist, das geerntete Erntegut auf der Fördereinrichtung (24) abzulegen. Verfahren zum Betreiben eines Erntefahrzeugs, insbesondere ein Erntefahrzeug (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 32, wobei das Erntefahrzeug (100) wenigstens ein Erntewerkzeug (12, 37a, 37b) umfasst, welches innerhalb eines Arbeits- und Bewegungsraums (27) des Erntefahrzeugs zum Ernten von landwirtschaftlichem Erntegut bewegbar ist, umfassend die folgenden Schritte: Claims Harvesting vehicle (100) comprising: at least one harvesting tool (12, 37a, 37b) for harvesting agricultural crops, at least one suspension and displacement device for suspending and displacement of the harvesting tool (12, 37a, 37b), the suspension and displacement device at least three ropes (13a, 13b, 13c, 13d) and rope actuators, preferably at least three rope actuators, wherein the ropes (13a, 13b, 13c, 13d) each have a first end with a rope actuator and a second end with the harvesting tool ( 12, 37a, 37b) are connected in such a way that the harvesting tool (12, 37a, 37b) has at least three degrees of freedom of movement by actuating the cable actuators and by retracting and extending the cables (13a, 13b, 13c, 13d). Harvesting vehicle (100) according to claim 1, having at least four, preferably at least six, most preferably eight, ropes (13a, 13b, 13c, 13d, 14a, 14b, 14c, 14d) and preferably at least four, preferably at least six, most preferably preferably at least eight cable actuators, wherein the cables (13a, 13b, 13c, 13d, 14a, 14b, 14c, 14d) each have a first end with a cable actuator and a second end with the harvesting tool (12, 37a, 37b ) are connected. Harvesting vehicle (100) according to claim 2, wherein the cables (13a, 13b, 13c, 13d, 14a, 14b, 14c, 14d) each have a first end with a respective cable actuator and a second end with the harvesting tool (12, 37a, 37b) are connected in such a way that the harvesting tool (12, 37a, 37b) has six degrees of freedom of movement when the cable actuators are actuated and the cables are retracted and extended. Harvesting tool (100) according to one of the preceding claims, comprising at least two harvesting tools (37a, 37b) and at least two suspension and displacement devices, wherein each of the harvesting tools (37a, 37b) is assigned a suspension and displacement device, the at least two harvesting tetools (37a, 37b) and the two suspension and displacement devices are each preferably identical. Harvesting vehicle (100) according to one of the preceding claims, wherein the harvesting tool (12, 37a, 37b) has a drive device (28) by means of which the harvesting tool (12, 37a, 37b) can be rotated about a, in particular vertical, longitudinal axis (LI) of the harvesting tool (12, 37a, 37b) is rotatable and/or tiltable and/or inclinable, the drive device (28) preferably comprising a motor, particularly preferably a stepper motor, and/or a gear, preferably a worm gear. Harvesting vehicle (100) according to one of the preceding claims, having a receiving element (12a) for receiving the respective second ends of the cables (13a, 13b, 13c, 13d, 14a, 14b, 14c, 14d) and for receiving the harvesting tool (12), wherein the receiving element (12a) has a first fastening area (15), in which the harvesting tool (12) is fastened, and has a second fastening area (16), the first fastening area (15) being in a height direction (H) of the harvesting vehicle (100) viewed below the second attachment area (15) and wherein a first group of cables (13a, 13b, 13c, 13d) is attached to the first attachment area (15) and a second group of cables (14a, 14b, 14c, 14d) is attached to the second attachment area (16), with suspension points of the first group of ropes (13a, 13b, 13c, 13d) on the harvesting vehicle (100) preferably being below the suspension points of the second group of ropes (14a, 14b, 14c, 14d) is arranged. Harvesting vehicle (100) according to one of the preceding claims, comprising a receiving device for receiving the suspension and displacement device, the receiving device having a working space which includes a working and movement area (27) of the harvesting tool (12). Harvesting vehicle (100) according to one of the preceding claims, wherein the receiving device is designed as a frame, in particular as a substantially cuboid frame (10). Harvesting vehicle (100) according to one of the preceding claims, wherein each of the cable actuators comprises a cable winch (19a-h) and a drive, in particular a servo motor (20a-h). Harvesting vehicle (100) according to claim 7 or 8 and claim 9, wherein the cable winch comprises a cable drum and a cable drum displacement device, wherein the cable drum can be displaced in the direction of a longitudinal axis of the cable drum (L2) by means of the cable drum displacement device, in particular in such a way that an end or The starting point (P) of a coiled cable section (32) is arranged in a fixed position within the working space during the winding or unwinding of the cable (13a-13h, 14a-14h) on the cable drum. Harvesting vehicle (100) according to claim 9 or 10, wherein the cable winch comprises a cable drum, an outer peripheral surface of the cable drum having a circumferential, helical groove (31) for receiving the cable (13a-13h, 14a-14h) on the cable drum, wherein preferably the turns formed by the helical groove (31) are arranged essentially directly adjacent to one another, and wherein the width of the helical groove (31) is preferably 3 mm to 7 mm, particularly preferably 4 mm to 6 mm, very particularly preferably 4.5 mm to 5.5 mm. Harvesting vehicle (100) according to claim 11, wherein with each complete rotation of the cable drum by 360° the cable drum can be moved by a width of one turn of the spiral groove (31) by means of the cable drum displacement device. Harvesting vehicle according to one of Claims 10 to 12, in which the cable drum displacement device is coupled to the cable drum (30) by means of a coupling device, so that a drive force which can be transmitted to the shaft (30) by means of a drive unit of the cable actuator (29) is transmitted by means of the coupling device the cable drum moving device can be transferred to move the cable drum. Harvesting vehicle according to claim 13, wherein the coupling device comprises a belt, in particular a toothed belt (33), by means of which the driving force of the cable drum (30) can be transmitted to the cable drum traversing device. Harvesting vehicle according to one of claims 10 to 14, wherein the cable drum displacement device comprises a longitudinal guide device, in particular a threaded spindle (34), which can be driven by means of the coupling device, the cable drum being coupled to the longitudinal guide device in such a way that driving the longitudinal guide device, in particular a rotation the threaded spindle, causes the cable drum to move in the direction of the longitudinal axis of the cable drum (L2). Harvesting vehicle (100) according to one of the preceding claims, wherein the receiving device is essentially cuboid and a cable actuator is arranged in each of the corner regions of the receiving device. Harvesting vehicle (100) according to one of the preceding claims, comprising at least one control device (21) for controlling the cable actuators for moving the harvesting tool (12). Harvesting vehicle (100) according to one of the preceding claims, wherein the harvesting vehicle (100) comprises a sensor device (22) for determining sensor data comprising information on the position and preferably a location of the harvested crop. Harvesting vehicle (100) according to claim 18, wherein the sensor device (22) comprises at least one optical sensor, preferably a camera, in particular a camera for recording three-dimensional image data. Harvesting vehicle (100) according to one of Claims 17 to 19, the control device (21) being designed to control the cable actuators as a function of the sensor data in such a way that the harvesting tool (12) can be moved into a harvesting position. Harvesting vehicle (100) according to one of the preceding claims, wherein the harvesting tool comprises a cutting element and/or a gripping element (17). Harvesting tool (100) according to Claim 21, in which the gripping element (17) comprises elastic elements, in particular rubber bands, for holding the harvested crop. Harvesting tool according to one of the preceding claims, wherein the at least one harvesting tool (12, 37a, 37b) comprises fibers, in particular carbon fibers, or at least partially consists of fibers, in particular carbon fibers. Harvester (100) according to any one of the preceding claims, wherein the harvester is a harvester truck or a harvester trailer. Harvesting vehicle (100) according to one of the preceding claims, comprising a conveying device (24) designed to convey the agricultural crops harvested by the harvesting tool from the harvesting tool into a storage area of the harvesting vehicle (100). Harvesting vehicle (100) according to claim 25, wherein the conveyor device (24) comprises a conveyor belt or is formed by a conveyor belt. Harvesting vehicle (100) according to claim 25, wherein the conveying device comprises a conveying line, in particular a hose or a pipe, and a blowing device or a suction device, wherein the conveying device is designed in such a way that the agricultural crop harvested by the harvesting tool is transported by means of the blowing device or by means of the Suction device can be conveyed along the conveying line. Harvesting vehicle (100) according to claim TI, wherein the inner walls of the conveying line are smooth and/or designed without structuring. Harvesting vehicle (100) according to claim TI or 28, wherein the harvested crop can be conveyed through the conveying line by means of negative pressure or by means of positive pressure. Harvesting vehicle (100) according to one of claims TI to 29, wherein the blowing device or the suction device comprises a fan. Harvesting vehicle (100) according to one of Claims TI to 30, a blowing line in which the blowing device is arranged or a suction line in which the suction device is arranged being connected to the conveying line and fluidically connected. Harvesting vehicle (100) according to one of claims 25 to 31, wherein the harvesting tool is designed to deposit the harvested crop on the conveyor (24). Method for operating a harvesting vehicle, in particular a harvesting vehicle (100) according to one of Claims 1 to 32, wherein the harvesting vehicle (100) comprises at least one harvesting tool (12, 37a, 37b) which is located within a working and movement space (27) of the harvesting vehicle movable for harvesting agricultural crops, comprising the steps of:
Ermitteln von Sensordaten umfassend Informationen zur Position, bevorzugt einer Lage, von wenigstens einem Objekt innerhalb des Arbeitsraums, bevorzugt des Ernteguts, mittels einer Sensoreinrichtung (22), Ermitteln einer Ernteposition für das Erntewerkzeug (12, 37a, 37b) basierend auf den Sensordaten, Determination of sensor data comprising information on the position, preferably a position, of at least one object within the working space, preferably the harvested crop, by means of a sensor device (22), determination of a harvesting position for the harvesting tool (12, 37a, 37b) based on the sensor data,
Bewegen des Erntewerkzeugs (12, 37a, 37b) in eine Ernteposition, und Betätigen des Erntewerkzeugs (12, 37a, 37b). Verfahren nach Anspruch 33, wobei die Sensoreinrichtung (22) wenigstens eine Kamera ausgebildet zur Generierung von Färb- und Tiefeninformationen, bevorzugt eine Stereokamera, eine Time-of-Flight-Kamera oder eine Kamera unter Verwendung von strukturiertem Licht, umfasst. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, wobei eine Fortbewegungsgeschwindigkeit des Erntefahrzeugs (100) in Abhängigkeit von einer Anzahl der im Arbeitsund Bewegungsraum befindlichen Erntegutobjekte und/oder in Abhängigkeit eines Abstands der Erntegutobjekte untereinander, insbesondere eines minimalen Abstands aller Erntegutobjekte untereinander und/oder eines mittleren Abstands aller Erntegutobjekte untereinander, gesteuert wird. Verfahren nach Anspruch 35, wobei das Erntefahrzeug zum Stillstand gebracht wird, wenn die Anzahl der im Arbeits- und Bewegungsraum befindlichen Erntegutobjekte einen vorbestimmten Wert überschreitet und/oder wenn ein Abstand der Erntegutobjekte untereinander, insbesondere eines minimalen Abstands der Erntegutobjekte untereinander und/oder eines mittleren Abstands aller Erntegutobjekte untereinander, einen vorbestimmten Wert überschreitet. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 36, wobei zum Ermitteln der einem Erntegutobjekts zugeordneten Ernteposition in einem vorbestimmten Umgebungsbereich um das Erntegutobjekt die Lage eines Freiraums mit maximaler Größe ermittelt wird, in dem sich keine weiteren Objekte, insbesondere keine Erntegutobjekte, befinden. Verfahren nach Anspruch 37, wobei eine Ausrichtung des Erntewerkzeugs (12, 37a, 37b) relativ zu dem Erntegutobjekt in Abhängigkeit der Lage des Freiraums erfolgt. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 38, wobei das Bewegen des Erntewerkzeugs (12, 37a, 37b) von einer ersten Ernteposition in eine zweite Ernteposition und/oder in eine Ablageposition an einer Fördereinrichtung des Erntefahrzeugs (12, 37a, 37b) eine Bewegung des Erntewerkzeugs (12, 37a, 37b) in Horizontal- und Vertikalrichtung umfasst, wobei bevorzugt eine Bewegung in Horizontalrichtung in Höhenrichtung oberhalb des Bodens betrachtet oberhalb des Ernteguts erfolgt. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 39, wobei das Betätigen des Erntewerkzeugs (12, 37a, 37b) das Greifen und das, bevorzugt anschließende, Schneiden des Erntegutobjekts umfasst. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 40, wobei das Erntefahrzeug zu einer autonomen Fortbewegung entlang einer Reihe mit Erntegut ausgebildet ist. Verfahren nach Anspruch 41, wobei die autonome Fortbewegung in Abhängigkeit einer initialen Position eines Referenzpunktes erfolgt, wobei während der Fortbewegung des Erntefahrzeugs eine aktuelle Position des Referenzpunkts, insbesondere fortlaufend, ermittelt wird und ein Wert für eine räumliche Abweichung zwischen der initialen Position und der aktuellen Position des Referenzpunktes ermittelt und eine Fortbewegungsrichtung in Abhängigkeit dieses Werts gesteuert wird. Verfahren nach Anspruch 42, wobei der initiale Referenzpunkt mittels einer Abbildung ermittelt wird, wobei die Abbildung einen in Fahrtrichtung vorausliegenden Fahrabschnitt des Erntefahrzeugs aus Erntefahrzeugperspektive zeigt, wobei der Referenzpunkt bevorzugt ein mittels der Abbildung bestimmter Fluchtpunkt ist. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 33 bis 43, wobei die Sensordaten eine Menge von Datenpunkten, insbesondere von 6D-Datenpunkten, insbesondere in Form einer Farb-Punktwolke, zur Repräsentation von Objekten im Arbeitsraum umfassen. Verfahren nach Anspruch 44, wobei wenigstens einem Objekt, bevorzugt allen Objekten, insbesondere einem Erntegutobjekt, in dem Arbeits- und Bewegungsraum, insbesondere einer Bodenebene, einer Erdebene und/oder einem Erntegutobjekt, eine Untermenge der Datenpunkte zugeordnet wird, welche das jeweilige Objekt repräsentiert. Verfahren nach Anspruch 45, wobei die Zuordnung der Sensordaten zu einer Untermenge mittels Euclidean Clustering erfolgt. Verfahren nach Anspruch 45 oder 46, wobei aus wenigstens einer Untermenge, bevorzugt aller Untermengen, wenigstens ein Objektparameter ermittelt wird, wobei der Objektparameter eine Position einer Greif- oder Schnittstelle an dem Erntegutobjekt, eine Neigung einer Längsachse des Erntegutobjekts in Bezug auf eine Längsachse parallel zu einer Fortbewegungsrichtung des Erntefahrzeugs und/oder eine Neigung einer Längsachse des Erntegutobjekts in Bezug auf eine Querachse senkrecht zu der Längsachse ist. Verfahren zum Kalibieren einer Aufhänge- und Verfahreinrichtung zum Aufhängen und Verfahren eines Erntewerkzeugs eines Erntefahrzeugs, insbesondere eines Erntefahrzeugs (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 32, wobei die Aufhänge- und Verfahreinrichtung wenigstens drei Seile (13a, 13b, 13c, 13d) und Seilaktoren, bevorzugt wenigstens drei Seilaktoren, aufweist, wobei die Seile (13a, 13b, 13c, 13d) jeweils mit einem ersten Ende mit einem Seilaktor und mit einem zweiten Ende mit dem Erntewerkzeug (12, 37a, 37b) verbunden sind, derart, dass das Erntewerkzeug (12, 37a, 37b) durch Betätigung der Seilaktoren und durch Einfahren und Ausfahren der Seile (13a, 13b, 13c, 13d) wenigstens drei Freiheitsgrade der Bewegung aufweist und wobei das Erntewerkzeug (12, 37a, 37b) zur Kalibrierung der wenigstens drei Seilaktoren mittels einer Hilfskonstruktion an einer vorbestimmten Position innerhalb des Arbeitsund Bewegungsraums, insbesondere in einer Mitte des Arbeits- und Bewegungsraums, positioniert wird, wobei die wenigstens drei Seilaktoren betätigt werden, sodass die Seile (13a, 13b, 13c, 13d) eingefahren werden bis eine vorbestimmte Spannkraft der Seile erreicht ist (13a, 13b, 13c, 13d). Verfahren nach Anspruch 48, wobei jeder der Seilaktoren eine Seilwinde (19a- h) und einen Antrieb, insbesondere einen Servomotor (20a-h), umfasst, wobei die Spannkraft mittels einer Antriebskraft des Antriebs, insbesondere eines Drehmoments des Servomotors (20a-h), ermittelt wird. Verfahren zum Kalibrieren einer Sensoreinrichtung eines Erntefahrzeugs, insbesondere eines Erntefahrzeugs (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 32, umfassend den Schritt des Erkennens wenigstens eines regelmäßigen oder unregelmäßigen, insbesondere an einer vorbestimmten Position am Erntefahrzeug angeordneten, Musters, insbesondere eines Schachbrettmusters oder eines QR-Codes, durch die Sensoreinrichtung (22). Verfahren nach Anspruch 50, wobei der Schritt des Kalibrierens die Bestimmung einer relativen Position zwischen der Sensoreinrichtung (22) und dem Erntefahrzeug (100), zwischen der Sensoreinrichtung (22) und einer Erdebene, auf welcher das Erntegut angeordnet ist, zwischen der Sensoreinrichtung (22) und einer Bodenebene außerhalb der Erdebene und/oder zwischen wenigstens zwei Kameras der Sensoreinrichtung (22) umfasst. Verfahren nach Anspruch 51, wobei der Sensoreinrichtung, insbesondere der wenigstens zwei Kameras der Sensoreinrichtung, dem Erntefahrzeug, der Erdebene und der Bodenebene jeweils ein Koordinatensystem zugeordnet ist, wobei aus von der Sensoreinrichtung (22) ermittelten Sensordaten Positionsdaten in Bezug auf das Koordinatensystem der Sensoreinrichtung (22) bestimmt werden, wobei die Positionsdaten in die jeweiligen Koordinatensysteme des Erntefahrzeugs, der Erdebene und/oder der Bodenebene transformiert werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 52, wobei das Muster an dem Erntewerkzeug (12, 37a, 37b) angeordnet wird und das Kalibrieren der Sensoreinrichtung (22) das Verfahren des Erntewerkzeugs (12, 37a, 37b) an unterschiedliche Positionen innerhalb des Arbeits- und Bewegungsraums umfasst, wobei an jeder der Positionen eine Erkennung des Musters durch die Sensoreinrichtung (22) erfolgt. moving the harvesting tool (12, 37a, 37b) to a harvesting position, and actuating the harvesting tool (12, 37a, 37b). Method according to claim 33, wherein the sensor device (22) comprises at least one camera designed to generate color and depth information, preferably a stereo camera, a time-of-flight camera or a camera using structured light. The method according to claim 33 or 34, wherein a speed of movement of the harvesting vehicle (100) as a function of a number of crop objects located in the working and movement space and/or as a function of a distance between the crop objects, in particular a minimum distance of all crop objects from one another and/or an average distance of all crop objects among themselves. The method according to claim 35, wherein the harvesting vehicle is brought to a standstill when the number of crop objects in the work and movement space exceeds a predetermined value and/or when there is a distance between the crop objects, in particular a minimum distance between the crop objects and/or an average distance Distance of all crop objects with each other exceeds a predetermined value. The method according to any one of claims 33 to 36, wherein to determine the harvesting position assigned to a crop object in a predetermined area around the crop object, the location of a free space with maximum size is determined, in which there are no other objects, in particular no crop objects. Method according to Claim 37, in which the harvesting tool (12, 37a, 37b) is aligned relative to the crop object as a function of the position of the free space. Method according to one of Claims 33 to 38, wherein moving the harvesting tool (12, 37a, 37b) from a first harvesting position into a second harvesting position and/or into a depositing position on a conveyor device of the harvesting vehicle (12, 37a, 37b) involves a movement of the Harvesting tool (12, 37a, 37b) in the horizontal and vertical direction, with a movement in the horizontal direction preferably taking place above the crop when viewed in the height direction above the ground. Method according to one of Claims 33 to 39, in which the actuation of the harvesting tool (12, 37a, 37b) comprises gripping and preferably subsequently cutting the crop object. Method according to one of claims 33 to 40, wherein the harvesting vehicle is designed to move autonomously along a row with harvested crop. The method according to claim 41, wherein the autonomous movement takes place as a function of an initial position of a reference point, with a current position of the reference point being determined, in particular continuously, while the harvesting vehicle is moving, and a value for a spatial deviation between the initial position and the current position of the reference point is determined and a direction of movement is controlled as a function of this value. Method according to claim 42, wherein the initial reference point is determined by means of an image, the image showing a driving section of the harvesting vehicle lying ahead in the direction of travel from the perspective of the harvesting vehicle, the reference point preferably being a vanishing point determined by means of the image. Method according to one of Claims 33 to 43, the sensor data comprising a quantity of data points, in particular 6D data points, in particular in the form of a color point cloud, for representing objects in the working space. The method according to claim 44, wherein at least one object, preferably all objects, in particular a harvested crop object, in the working and movement space, in particular a ground plane, a ground plane and/or a harvested crop object, is assigned a subset of the data points which represents the respective object. Method according to claim 45, wherein the sensor data are assigned to a subset by means of Euclidean clustering. The method according to claim 45 or 46, wherein at least one object parameter is determined from at least one subset, preferably all subsets, the object parameter being a position of a gripping or cutting point on the crop object, an inclination of a longitudinal axis of the crop object in relation to a longitudinal axis parallel to a direction of travel of the harvesting vehicle and/or an inclination of a longitudinal axis of the crop object in relation to a transverse axis perpendicular to the longitudinal axis. Method for calibrating a suspension and movement device for suspending and moving a harvesting tool of a harvesting vehicle, in particular a harvesting vehicle (100) according to one of Claims 1 to 32, the suspension and movement device having at least three cables (13a, 13b, 13c, 13d) and Cable actuators, preferably at least three cable actuators, wherein the cables (13a, 13b, 13c, 13d) are each connected at a first end to a cable actuator and at a second end to the harvesting tool (12, 37a, 37b) in such a way that the harvesting tool (12, 37a, 37b) has at least three degrees of freedom of movement by actuating the cable actuators and by retracting and extending the cables (13a, 13b, 13c, 13d) and wherein the harvesting tool (12, 37a, 37b) is used to calibrate the at least three cable actuators are positioned at a predetermined position within the work and movement space, in particular in a center of the work and movement space, by means of an auxiliary structure, the at least three cable actuators being actuated so that the cables (13a, 13b, 13c, 13d) are retracted to a predetermined tension force of the cables is reached (13a, 13b, 13c, 13d). Method according to Claim 48, in which each of the cable actuators comprises a cable winch (19a-h) and a drive, in particular a servomotor (20a-h), the tensioning force being generated by means of a drive force of the drive, in particular a torque of the servomotor (20a-h) , is determined. Method for calibrating a sensor device of a harvesting vehicle, in particular a harvesting vehicle (100) according to one of Claims 1 to 32, comprising the step of recognizing at least one regular or irregular pattern, in particular arranged at a predetermined position on the harvesting vehicle, in particular a checkerboard pattern or a QR - codes, by the sensor device (22). Method according to claim 50, wherein the step of calibrating includes determining a relative position between the sensor device (22) and the harvesting vehicle (100), between the sensor device (22) and a ground plane on which the crop is arranged, between the sensor device (22 ) and a ground plane outside the ground plane and/or between at least two cameras of the sensor device (22). Method according to claim 51, wherein a coordinate system is assigned to the sensor device, in particular the at least two cameras of the sensor device, the harvesting vehicle, the earth plane and the ground plane, with position data relating to the coordinate system of the sensor device ( 22) are determined, with the position data being transformed into the respective coordinate systems of the harvesting vehicle, the earth plane and/or the ground plane. Method according to one of claims 50 to 52, wherein the pattern is arranged on the harvesting tool (12, 37a, 37b) and the calibration of the sensor device (22) the movement of the harvesting tool (12, 37a, 37b) to different positions within the working and movement space, the pattern being recognized by the sensor device (22) at each of the positions.
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