用于对农业使用面积进行耕作的设备和方法与流程
- 国知局
- 2024-07-12 13:18:06
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于对农业使用面积进行耕作的设备,和相应的方法,对于该方法可以使用这种设备。
背景技术:
1、根据现有技术已知的是,借助自走式机器对农业使用面积进行处理。这些机器可以是移动式自主田地机器人,它们配备有自身的底盘或行走机构并且具有相对紧凑的尺寸。虽然这种田地机器人已经能以高精度使用,但其遭受相对高成本的缺点,这使成本高效的使用变得有问题。另一个缺点由以下产生,即,这种自主或自走式田地机器人被视为车辆,并且在这方面德国立法机构为此对其使用有严格限制。
2、自走式机器还可以配备有呈横梁形式的龙门系统,其中,通常在横梁的两个端部处安置有带有辊子的行走机构,从而因此横梁可以在土壤或农业使用面积上在纵向方向上运动。例如,由at364659b已知一种用于利用这种呈桥的形式的龙门系统对农业使用面积进行处理的装置,该装置借助在轨道上运行的轮子横向于其纵向延伸部移动。运行小车能沿着桥在其纵向方向上移动,该运行小车用作用于田地处理装置(如播种或用于除草)的器具载体。
技术实现思路
1、本发明基于以下任务,利用简单的手段优化对农业使用面积的处理,并且将其设计得更高效。
2、该任务通过具有权利要求1的特征的设备并且通过具有权利要求32的特征的方法来解决。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中定义。
3、根据本发明的设备用于对农业使用面积进行耕作并且包括:至少一个长形的横梁;和带有至少一个轮子的相配属的行走机构,横梁能够利用所述至少一个轮子在使用面积上进行圆形或直线移动;和至少一个田地耕作装置,所述田地耕作装置能够沿着所述横梁运动或移动。此外,所述设备包括:至少一个箱体,优选多个这种箱体;和输送系统,所述输送系统在所述横梁处沿着所述横梁的纵向延伸部设置。利用所述输送系统,至少一个箱体沿着所述横梁的纵向延伸部在特定的方向上运动并且因此被带到预定位置处、尤其是与田地耕作装置邻接的预定位置处。这对于多个箱体来说适宜地也是可能的,利用输送系统,这些箱体能够沿着横梁的纵向延伸部运动。
4、在本发明的意义上,“箱体”的特征应理解为任何适用于接纳收获物或水果的容器。这种箱体可以构造为收获箱体、种植箱体、生长箱体或同类箱体。适宜地,在这种箱体的两个相对置的侧处可以设置有把手或同类物,利用所述把手或同类物可以抓取这种箱体。这种箱体适宜地可以由塑料或木材组成,或备选地也可以由(轻)金属(如铝)组成。无论如何,组成或构成根据本发明的这种箱体的材料选择得足够稳定,因此不仅确保在所述箱体填充有收获物时由手提起这种箱体,而且多个相邻的箱体在辊道或同类物上的接触也是可行的,而在此不发生箱体侧壁中的鼓起或甚至破裂形成。补充地,在这一点上要指出的是,在本发明的意义上,术语“箱体”和“容器”应同义地理解。此外,箱体或容器在拐角区域中也可以构造成倒圆的或甚至构造成圆形的。
5、根据本发明的设备的“巧妙”之处在于,利用输送系统可实现将至少一个箱体沿着横梁带到或运动到预定位置处。为此目的,输送系统或者可以具有环绕的输送带和/或具有辊道,在所述输送带或所述辊道上可以放置箱体。所述预定位置(利用输送系统可将箱体带到预定位置)尤其是与安置或设置在横梁处的田地耕作装置邻接。如果即箱体沿着横梁位于与田地耕作装置邻接的这种位置处,则可以由田地耕作装置将籽、秧苗或同类物从箱体中取出,并且因此随后在农业使用面积上进行进一步耕作,或者在收获过程中将收获物或同类物转交返回到箱体中。
6、以相同方式,本发明还设置有一种用于对农业使用面积进行耕作的方法,在这种方法中可以使用上述根据本发明的设备。无论如何,对于这种方法而言特征在于,该方法全自动地执行并且包括从植物播种或种下直到其收获的工作步骤或植物种植的过程步骤,其中,在收获过程中,预定量的收获物(如有可能同样不同植物的收获物)被机械地引入到为此设置的箱体中。此外,该方法的特点还在于,在相同的农业使用面积上播种或收获不同的植物,其中,当借助田地耕作装置引入收获时,不同植物的收获物被一起引入到一个共同的箱体中。
7、如上文已经解释的,输送系统可以包括环绕的输送带,在输送带上可以放置至少一个箱体、优选多个箱体。适宜地,这种输送带由橡胶材料构成或在其表面处具有这种橡胶材料,从而因此防止箱体在输送带上滑动。
8、对于输送带补充地或备选地,对于输送系统可以设置成,该输送系统具有辊道,该辊道带有多个承载辊,所述承载辊分别具有水平的转动轴线。对于这种情况,至少一个箱体能够从上方放置到所述辊道的承载辊上。可选地可能的是,所述辊道还具有多个引导辊,所述引导辊分别具有竖直的转动轴线,其中,所述引导辊分别在侧向上布置在所述辊道处并且因此将所述辊道朝向侧面限界。借助上述辊子,对于呈辊道形式的输送系统实现了:因此至少一个箱体沿着横梁的纵向延伸部的运动能以小的滚动阻力实现。
9、本发明涉及一种用于处理农业使用面积的方法和/或涉及一种为此设置的设备,该设备具有带有相当大的纵向延伸部的横梁。考虑到其纵向延伸部,该横梁优选以轻量化结构实施,为此例如考虑由铝组成的结构元件。原则上,横梁可以具有任意长度,例如具有至少10米或更长、如25米的长度。备选地,对于横梁,大于30米的长度延伸尺寸也是可能的。
10、由于横梁的上述设计(其具有相当大的纵向延伸部并且能够以龙门系统的形式构造),实现以下优点:当横梁运动时,可以覆盖大的土壤面或耕地面并且因此对其进行耕作,并且在此大大减少土壤面或耕地面上的土壤压实。由此,与在传统耕种中相比,对于收获后的土壤整备所需的能量更少,并且在土壤中可储存的二氧化碳更多。
11、根据本发明,横梁可以配备有至少一个田地耕作装置或施加装置,所述田地耕作装置或施加装置可以沿着横梁运动或移动。例如,可以借助所谓的运行小车或同类物实现这种可移动性,运行小车或同类物安置在横梁的相配属的导轨处。
12、根据本发明设置成,借助横梁对露天的农业使用面积、即所谓的空地进行耕作。在此背景下,要再次指出的是,根据本发明的设备连同其横梁可以借助相配属的行走机构(该行走机构具有至少一个轮子)在该农业使用面积上移动或运动。
13、借助本发明,有利地可实现用于农业使用面积的高度自动化的耕作系统,所述农业使用面积由于本发明可以利用不同的蔬菜作物进行种植。在这里,横梁或者可以在围绕固定的中心柱(横梁与固定的中心柱铰接连接)的圆形轨道中运动,或者可以在耕地面或田地面上沿着直线伸延的轨迹运动。在后一种情况下,在横梁的两个端部处分别设置有带有轮子的行走机构,轮子在耕地面上滚动。
14、本发明同样设置了一种用于对农业使用面积进行耕作的系统,该系统包括上文解释的设备,该设备在此满足在农业使用面积上的基站的功能。这种系统此外包括至少一个可相对于农业使用面积运动的平台,所述平台带有至少一个田地耕作装置,所述田地耕作装置安置在平台的底盘或其一部分处并且利用所述田地耕作装置可执行植物种植的过程步骤,并且这种系统包括安置在平台的底盘或其一部分处或上的输送系统。在此,平台与上文解释的设备分开地设置,并且因此不是该设备的一部分。至少一个箱体、优选多个这种箱体可以利用输送系统在底盘的纵向方向或横向方向上运动,并且因此能够被带到预定位置处、尤其是与田地耕作装置邻接的预定位置处。所述至少一个平台或多个这种平台可以被带到与横梁邻接的位置中,如此使得平台能够从横梁承接箱体,或者能够将如下这种箱体送回到所述横梁处或上,所述箱体然后填充有植物的收获物并且位于所述平台上。
15、在根据本发明的系统的一个有利的改进方案中,平台或者可以是移动式田地机器人的一部分,或者可以安置或挂接在拖拉机或同类物处。
16、根据上述第一变型方案,平台是移动式田地机器人的一部分,其中,在其底盘处设置有多个安置在所述底盘处的轮子,利用所述轮子,所述底盘能够在使用面积上移动。轮子中的至少一个轮子设有驱动器。进一步优选地,至少一个轮子围绕竖直轴线可枢转地或可转动地支承在所述底盘处,以便对于所述移动式田地机器人实现其行驶方向的改变。
17、在根据所述第一变型方案的根据本发明的系统的一个有利的改进方案中,所述平台或所述田地机器人的所有轮子分别能够围绕竖直的转动轴线枢转,从而因此所述移动式田地机器人能够在待耕作的农业使用面积的土壤上全向移动。下文还单独解释,“全向”这一特征在本发明的意义上应以何种方式理解。
18、在根据所提及的第二变型方案的根据本发明的系统的有利的改进方案中,所述平台的底盘配备有耦联装置,利用所述耦联装置能够将所述底盘安置或挂接在拖拉机或同类物处。对于这种情况适宜的是,该耦联装置与拖拉机的三点式接纳部相适配,并且因此能够安置在这种三点式接纳部处。
19、在根据本发明的系统的有利的改进方案中,所述平台的底盘模块化地构造并且在此包括多个长形的且尤其是管状构造的插接元件。这些插接元件尤其是在不使用专门工具的情况下能相互连接并且能再次彼此脱开,如此使得所述底盘的至少一个尺寸是可改变的。所述底盘的这种可改变的尺寸优选是底盘的横向于拖拉机的行驶方向伸延的尺寸或长度。对此补充地也可能的是,底盘的尺寸还可以在拖拉机的行驶方向上或平行于拖拉机的行驶方向改变和/或也可以在竖直方向上改变。
20、在根据本发明的系统的有利的改进方案中,设置有控制或调节装置,利用所述控制或调节装置能够控制或调节所述移动机器人或所述底盘在所述使用面积上的运动和/或至少一个田地耕作装置的致动,优选地,所述控制或调节装置安置在所述底盘或其一部分处或与其邻接地安置。
21、在根据本发明的系统的有利的改进方案中,上述控制或调节装置在程序技术上如此设立,使得利用所述控制或调节装置能够确定平均周期时间和/或能量需求,并且在此基础上能够验证特定于农业的过程可靠性。在这里,当所述控制或调节装置在程序技术上如此设立,使得利用所述控制或调节装置能够执行针对所述设备、所述移动机器人和/或至少一个安置在其处的田地耕作装置的使用或运行的至少近似的经济性计算时,另外的优点在此得到实现。
22、根据本发明的系统的有利的改进方案包括发射/接收单元,所述发射/接收单元在信号技术上与所述控制或调节装置连接,其中,借助所述发射/接收单元能够或者从远程部位、尤其是呈控制中心形式的远程部位接收用于监控和/或控制所述底盘和/或安置或设置在所述底盘处的田地耕作装置的运行的信息或数据包和/或能够将所述信息或数据包发射到这种远程部位处。进一步有利的是,所述发射/接收单元安置在所述底盘或其一部分处或与其邻接地安置。
23、按照根据本发明系的统的有利的改进方案,关于所述平台,在所述底盘的相配属的导轨处可以安置有至少一个运行小车,所述运行小车能够沿着所述平台的纵向延伸部可运动地在所述平台处移动。在此,在所述运行小车处安置有至少一个田地耕作装置,其中,所述运行小车用作用于田地耕作装置的器具载体。这以与在根据本发明的设备中相同的方式导致以下优点:然后由于运行小车在导轨处或沿着导轨的运动,安置或安装在运行小车处的田地耕作装置可以精确地与在农业使用面积上的位置或其中使用的植物的位置对准。
24、按照根据本发明系统的有利的改进方案,关于所述平台,至少一个田地耕作装置可以借助机器人臂或同类物安置在运行小车处。这种机器人臂具有多个自由度和/或多个臂元件,所述臂元件具有多个转动活节,所述转动活节具有由此产生的自由度,并且所述机器人臂能够以具有至少两个自由度的工业机器人的形式构造并且在此具有两个或更多个活节臂,所述活节臂分别能够围绕竖直或水平的转动轴线枢转。相应地,借助这种机器人臂可实现,将安置在机器人臂处的田地耕作装置以高的精确置于朝向农业使用面积上的植物的方向或相对于所述植物对准。
25、按照根据本发明的系统的有利的改进方案,关于所述平台,所述平台的输送系统可以具有带动装置,所述带动装置能够与箱体相互作用,以便因此使所述箱体沿着所述平台的纵向延伸部在特定方向上运动,其中,在所述平台的相配属的导轨处安置有至少一个能在所述平台处可运动地移动的运行小车,所述带动装置设置在所述运行小车处。
26、根据一个有利的改进方案,对于根据本发明的系统设置成,所述平台具有高度调节机构,所述高度调节机构与输送系统相互作用,如此使得借助所述高度调节机构能够将所述输送系统与农业使用面积的竖直间距和因此其竖直高度调整到预定的值。这导致以下优点,如果平台被运动到与设备的横梁邻接的位置处,并且在此那么在平台的输送系统与设备或横梁的输送系统之间应存在可能的高度差,则可以通过将平台的高度调节机构致动来平衡该高度差,其方式为,利用该高度调节机构将平台的输送系统带到与设备的输送系统相同的竖直高度上。在这方面,借助高度调节机构将平台的输送系统与农业使用面积的竖直间距调整到的预定值可以相应于设备的横梁在其一端部处相对于农业使用面积具有的竖直间距或竖直高度。以这种方式,则确保箱体从设备的横梁到平台处的运行可靠的转交,并且反之亦然。
27、根据本发明的一个有利的改进方案,所述设备的输送系统和/或所述平台的输送系统可以具有带动装置,该带动装置可以与箱体相互作用,并且因此使箱体沿着横梁或平台的纵向延伸部在特定方向上运动。这种带动装置可以设置或安置在至少一个运行小车处,其中,所述运行小车安置在横梁或平台的相配属的导轨处并且因此沿着横梁或平台的纵向延伸部可运动地在横梁或平台处能移动地安置。这意味着,当运行小车运动时,则位于输送系统上的箱体可借助设置在运行小车处的带动装置沿着横梁或平台在特定方向上运动。
28、根据本发明,借助设置在根据本发明的系统的设备的横梁处或平台处的田地耕作装置,可以在农业使用面积处或上执行任何植物种植的过程步骤,例如植物的种下和/或收获、杂草去除、植物的有针对性的灌溉和/或施肥、植物的修剪和/或耕地土壤的有针对性的处理或疏松。在此,如有可能使用可借助输送系统沿着设备的横梁或沿着平台运动的箱体是有帮助的,以便在其中例如运输或引入种子或收获的植物。
29、本发明的有利的改进方案通过以下特征形成,这些特征只要能应用就以相同的方式不仅适用于设备及其横梁而且适用于根据本发明的系统的平台:
30、-横梁能够以其一个端部在固定的中心柱处连接,优选铰接地经由转动倾翻活节或相应的活节叉来连接,其中,横梁的另一个端部具有在土壤或耕地面上滚动的行走机构。因此,横梁能围绕由固定的中心柱形成的中央或中心的转动点在圆形中运动。如上文已经解释的,对此备选地也可行的是,横梁在其两个端部处分别配备有行走机构,从而因此横梁可以在土壤上进行直线或平移移动。和/或:
31、-在横梁处或在平台处还可以设置有多个“运行小车”连同安置在运行小车处的田地耕作装置,其能够沿着横梁或平台的纵向延伸部可运动地在所述横梁或平台处移动。这样的多个“运行小车”能够可运动地安置在横梁的同一侧处和/或安置在横梁的不同侧处,即安置在横梁的相反侧处(即在左侧处和在右侧处)。尤其是对于如下情况,即,多个这种运行小车连同分别安置在所述运行小车处的田地耕作装置设置在横梁的相反的侧处,可行的是,则运行小车或田地耕作装置在横梁的一个侧处独立于设置在横梁的相应另一个或相反的侧处的运行小车或田地耕作装置运动。和/或:
32、-田地耕作装置可借助机器人臂连结在横梁处或在平台处或在运行小车处。这种机器人臂优选具有多个自由度和/或多个臂元件,所述臂元件具有多个转动活节,所述转动活节具有由此产生的自由度。由此对于田地耕作装置来说(所述田地耕作装置可以安置在机器人臂的自由端部处)有利地得到带有大半径的灵活的可运动性。因此,也可以在农业使用面积上耕作或实现如下植物,所述植物不直接邻接于或低于横梁或平台定位。和/或:
33、-上述机器人臂能以scara机器人的形式构造。这种scara机器人以已知的方式具有四个轴和四个自由度,由此对于可安装在z轴的下端部处的田地耕作装置有利地产生大的使用半径。和/或:
34、-在运行小车处可以安装不同种类或类型的田地耕作装置。例如可行的是,在运行小车处同时安装不同类型的这种田地耕作装置。补充地或备选地,根据本发明可以在需要时在至少一个运行小车处将一个田地耕作装置更换成另一个田地耕作装置。为此目的,根据本发明,在横梁处或在平台处设置有工具更换系统,利用该工具更换系统在横梁处或在平台处预留多个不同类型的田地耕作装置,并且在需要时可在至少一个运行小车处将一个田地耕作装置更换成另一个田地耕作装置。例如,这种更换针对如下情况来进行,即,应耕作另一作物和/或应进行另一耕作过程。和/或:
35、-上述工具更换系统在一定程度上形成用于不同种类的田地耕作装置的“储备容器”。为了给至少一个运行小车以期望方式装配预定类型的田地耕作装置适宜的是,工具更换系统同样构造成能沿着横梁的纵向延伸部运动,从而那么在需要时可以在选择的运行小车和安置在该运行小车处的机器人臂处更快速地且以更大的灵活性实现田地耕作装置的更换,计划的更换-田地耕作装置也可以安装在该机器人臂处。和/或:
36、-上述可安装在运行小车处(或备选地:直接安装在横梁处)的田地耕作装置可以例如是灌溉施加器、肥料施加器、具有至少一个竖直的转动轴线或操纵轴线并且带有另外的安置在其处的外围器具的操纵器或施加器和/或具有至少两个自由度的工业机器人(=操纵器)(dof,也称为scara机器人或delta机器人)。如果这种施加器或操纵器配备有两个或更多个竖直的转动轴线,则这例如意味着,它具有两个或更多个活节臂,所述活节臂分别可以围绕竖直的转动轴线枢转。对此备选地也可行的是,这种活节臂也可以围绕水平轴线枢转。和/或:
37、-至少一个副横梁能够可移动地或可伸缩地支承或经由活节轴承以任意布置(水平、竖直、对角)可翻转地安置在所述设备的在功能上作为主横梁的横梁处或上。以与在主横梁处相同的方式,在这种副横梁处也可以设置有至少一个运行小车连同安置在所述运行小车处的田地耕作装置,其可以在副横梁的纵向方向上移动。对此备选地可以设置成,至少一个田地耕作装置也直接安置在这种副横梁处。因此,针对根据本发明的耕作系统的工作半径就可以有利地得到扩大,而不导致被耕作的耕地面的进一步压实。和/或:
38、-根据本发明,借助横梁或平台以及安置在横梁或平台处的工具或田地耕作装置(其可沿着横梁或平台的纵向延伸部可运动地在所述横梁或平台处被引导),也可以仅局部地在被引入到耕地面或农业使用面积中的植物的区域中实现土壤疏松。田地耕作装置相对于农业使用面积的运动也关于平台通过以下来实现,即,平台自身在使用面积上移动,或者作为移动式田地机器人的一部分,或者作为到拖拉机处的挂接部或安置部。和/或:
39、-借助可如所解释的那样安装在运行小车处(或备选地:直接在横梁处)的不同类型的田地耕作装置,覆盖或实现农业使用面积的耕作的所有过程,如土壤处理(如犁地、松土)、植物种下、植物保护、灌溉、施肥、收获和如有可能用于“拾取和放置”方式的物流。和/或:
40、-适宜的是,每个运行小车分别具有工具更换系统,利用所述工具更换系统可以如所解释的那样在与该工具更换系统相配属的运行小车处安装不同类型的田地耕作装置。和/或:
41、-关于如所解释的那样沿着横梁的纵向延伸部可运动地安置在横梁处的运行小车,不言而喻的是,这种运行小车与安置在运行小车处的田地耕作装置一起在横梁运动期间则沿着横梁运动或移动,横梁的运动可以或者围绕中心点以圆形进行,或者可以沿着耕地面直线或平移进行。由此,在耕地面的任意部位、即每个部位处的植物可以由田地耕作装置达到,以便实施期望的耕作过程或收获过程。和/或:
42、-设备或平台的输送系统按照如下方式构造,使得该输送系统在所述设备的横梁或平台的底盘的纵向延伸部的两个方向上都是能致动或有效的。由此,至少一个箱体可以沿着横梁在其两个方向上运动。经适当修改后,当然这也适用于可放置在输送系统的输送带或辊道上的多个箱体。
43、-关于为根据本发明的设备或根据本发明的系统的平台设置的输送系统,也可以在设备的横梁处或在平台的底盘处设置多个这种输送系统。对于这种情况,这些多个输送系统可以竖直地相叠布置和/或水平地并排布置。为此目的,在设备的横梁处或在平台的底盘处采取适当的机械预防措施,以便实现多个输送系统的这种布置。
44、-在田地耕作装置和/或相配属的运行小车处(其如上文所解释的那样可运动地沿着横梁或平台安置)可以设置有至少一个传感器或相应的传感器包。利用所述传感器或传感器包能够进行工作空间监控或能对可利用所述田地耕作装置处理或由此收获的植物进行适当的识别。和/或:
45、-作为移动式田地机器人的一部分,横梁和/或平台配备或装配有多个太阳能面板并且具有至少一个电池蓄存器,所述电池蓄存器与太阳能面板电连接。因此可以在白天用通过太阳能面板获取的电流为所述电池蓄存器供电或充电,并且由此覆盖横梁或移动式田地机器人和相配属的装置的能源自身需求。因此,电池蓄存器在夜间也可以作为夜间蓄存器,以确保根据本发明的横梁或移动式田地机器人以及安置在其处的装置的持续运行。以这种方式,确保对根据本发明的横梁或移动式田地机器人以及设置在其处的装置的自给自足的能量供应。例如可以在横梁的整个长度上以两排总共安装有75块太阳能面板。因此,可以实现100%的能源需求覆盖并且由此确保对根据本发明的横梁连同安置在横梁处的装置的上述自给自足的能源供应。和/或:
46、-上述太阳能面板优选安置在横梁上方或安置在横梁的上部区域中。相应地,这些太阳能面板同时满足针对横梁的防风雨保护功能。经适当修改后,这也适用于移动式田地机器人,在这种移动式田地机器中,这种太阳能面板可以安置在平台的底盘上方。和/或:
47、-沿着横梁或平台,至少一个箱体可运动地引导—这种箱体可用于将种子从中心点带到横梁的期望部位,以便在那里进行植物在田地上的播种。补充地或备选地,箱体根据其名称可用于,接纳在收获过程中由工具从农业使用面积的土壤中取出的收获物,并且然后沿着横梁将其带回到中心点。上述箱体可以由传统的标准蔬菜箱体形成。和/或:
48、-关于至少一个箱体的使用,利用输送系统(该输送系统优选构造成集成在横梁或平台的上部区域中)实现:一个这种箱体或同样多个箱体沿着横梁或平台的纵向延伸部有针对性地运动,优选在横梁或平台的两个方向上有针对性地运动。在将本发明设计为圆形耕作系统时因此在使用这种输送系统的情况下可以从中央、即从固定的中心柱经由横梁沿径向向外运输箱体。经适当修改后,这也适用于相反的方向,即适用于箱体沿径向向内、即朝着固定的中心柱方向的运输。和/或:
49、-在本发明的一个有利的改进方案中,横梁和/或所述设备的输送系统和/或平台可以配备有存储库或辊子库,在所述存储库或辊子库中可以接纳多个箱体。这种库可以接纳>>10的数量的箱体,例如10、20、30、40或50个这种箱体亦或还更多数量的箱体。和/或:
50、-例如,借助本发明可以在1/4公顷大小的农业使用面积上经济性地种植超过25000株蔬菜植物,这比传统种植中多25%。在本发明设计为圆形耕作系统的情况下(在该圆形耕作系统中横梁围绕固定的中心柱进行圆形运动),则每天可使用600株秧苗并且也可收获可对照多的植物。在此,选择性的收获可实现相对于传统的种植例如10%的进一步效率提升。和/或:
51、-在横梁处和/或在平台处可以安置有带有至少一个喷嘴的装置,借助所述至少一个喷嘴可以在农业使用面积的土壤的有针对性的部位处引入或注入液体。在此有利的是,所述装置能沿着横梁的长度延伸部移动。在喷嘴装置到达横梁处的预定部位处之后,所述至少一个喷嘴到农业使用面积的土壤中的有针对性的引入例如例如经由高度调节装置实现。液体可以是水,以便借此有针对性地对被置入到土壤中的植物进行灌溉,和/或是带有肥料的水溶液,以便借此有针对性地对植物进行施肥。和/或:
52、-如果利用上述喷嘴装置将水注入或喷射到土壤中,例如与要灌溉的植物邻接地或直接靠近要灌溉的植物地将水注入或喷射到土壤中,这根据本发明相应于最小量灌溉,借助该最小量灌溉与传统种植相比达到约80%的节水。和/或:
53、-借助本发明,在使用适当的工具或田地耕作装置(其如所解释的那样可安装在运行小车处)的情况下,也在无化学药剂的情况下实现生态植物保护,以及在最大限度的土壤保护和能量效率的情况下实现点状的土壤准备或收获残留物的掺入。和/或:
54、-根据本发明可以设置成,农业使用面积的耕作全自动地执行,例如从植物播种直到植物收获。这种耕作方式的一个特征可在于,在同一农业使用面积上播种或收获不同的植物。在此过程中则可以在收获物引入时也将不同的植物共同收集在一个共同的箱体中,例如用于直接销售给可能的消费者。由此,借助本发明实现,在利用被引入的收获物的过程中节省至少一个交易或处理环节,并且由此获得有吸引力的市场价格。和/或:
55、-借助本发明,可以在农业使用面积上实现定点耕作(所谓的“定点耕种”),在该定点耕作中,农业使用面积的耕作只集中在有针对性的种植点上,在所述种植点处植物被引入到土壤中。然后在这些种植点处具体而言进行植物的播种、其灌溉,和如有可能还有施肥,以及最后成熟的植物的收获。这种种植方式可以取代单一种植,并且同时促进生物多样性或者物种多样性。和/或:
56、-根据本发明的一个有利的改进方案,植物种植的种植和收获过程可被描绘为拾取和放置过程。由此这些过程可以跨作物地、即针对不同种类和大小的蔬菜植物执行。例如可以在运行小车处安装合适的呈抓取工具形式的田地耕作装置,利用该抓取工具可收获以任何大小的生菜和甘蓝菜,甚至是球茎甘蓝。和/或:
57、-如上所解释的,借助本发明可以给农业使用面积种植不同品种的植物或蔬菜。所通知的作物可以是以下:冰山生菜、结球生菜和罗马生菜、紫甘蓝和白甘蓝(迷你)、西兰花、球茎甘蓝、芹菜、黄瓜和西葫芦以及南瓜。换言之,借助本发明可实现且设置成,在农业使用面积上进行植物或蔬菜的“混合种植”。和/或:
58、-根据本发明,用于植物的收获过程步骤优选自动进行并且进一步优选在夜间进行。这可以尤其是设置用于如下情况:如上文所解释的,农业使用面积种植了不同品种的植物或蔬菜。在此,可以将这些不同品种或植物在收获过程中直接从田地引入到箱体中,其可以如所解释的那样沿着横梁或平台运输。在此存在以固定方式添加马铃薯箱体、洋葱箱体和胡萝卜箱体的可能性,并且由此完成为终端客户进行供给。和/或:
59、-借助本发明可以利用集成构造的田地耕作装置或种植工具,或多个这种装置或工具(它们也可同时安装在运行小车处),在单个微点耕作的意义上对许多不同的蔬菜作物进行耕作。这可以有利地或者至少部分自动地或者优选也全自动地进行,适宜地按照鉴于在农业使用面积的耕作方面的各个过程步骤及其时间顺序的相应的理论数据的规范来进行。和/或:
60、-根据本发明的一个有利的改进方案,横梁可以配备控制或调节装置,借助该控制或调节装置可以适当地控制横梁的运动,无论是围绕中心点的圆形运动,还是沿着耕作的农业使用面积的直线或纵向运动,和/或安置在其处的田地耕作装置的运动或操作。和/或:
61、-适宜地,上述控制或调节装置可以在程序技术上这样设立,使得对横梁和/或安置在所述横梁处的田地耕作装置不同的操控和/或关于沿着横梁的箱体运输的不同的操控能够根据调节回路的方式实施、即以受调节的方式实施。经适当修改后,这也适用于根据本发明的系统的平台。和/或:
62、-在本发明的一个有利的改进方案中,借助上述控制或调节装置也可以验证计算出的平均周期时间、估计的能源需求和/或特定于农业的过程可靠性。和/或:
63、-在本发明的一个有利的改进方案中,上述控制或调节装置可以在程序技术上如此设立,使得利用所述控制或调节装置也可实现针对根据本发明的横梁或平台的使用或运行的至少近似的经济性计算。经适当修改后,这也适用于根据本发明的方法的相应的改进方案。和/或:
64、-在本发明的一个有利的改进方案中,作为移动式田地机器人的一部分,横梁或平台可以配备有发射/接收单元,该发射/接收单元在信号技术上与控制或调节装置连接。借助该发射/接收单元,可以或者从远程部位(例如呈用于监控和/或控制根据本发明的横梁的运行的控制中心形式的远程部位)接收信息或数据包和/或能够将所述信息或数据包发射到这种远程部位处。适宜地,在本发明的作为圆形耕作系统的设计中,这种发射/接收单元可以安置在固定的中心柱处且优选安置在固定的中心柱的上部区域中,从而利用所述发射/接收单元实现用于待传输的数据从远程部位和/或到远程部位处的良好的发射或接收功率。和/或:
65、-根据本发明的一个有利的改进方案,可以利用安置在运行小车处或安置在横梁或平台处的田地耕作装置直接处理要耕作的植物。这种处理可在于,借助田地耕作装置或适合于此构造的工具对植物适当地切割或分开,和/或将不可食用的生物物质从植物中分离出。在本发明的意义上,术语“不可食用的生物物质”应理解为待耕作的植物的渐渐死去的生物物质,其可由于腐烂、虫害或缺乏营养和/或缺乏水分而产生。和/或:
66、-根据本发明,为了收获物的质量提高,设置成,将不可食用的生物物质从待收获的植物中分离出。不可食用的生物物质的这种分离可以在植物(例如西兰花)的如下阶段中进行,在该阶段期间所述植物仍安置在农业使用面积中。补充地或备选地,不可食用的生物物质的分离也可以在植物在收获时从土壤中带出时的过程步骤的过程中进行。无论如何,植物的这种切割和/或不可食用的生物物质的分离通过优选光学的传感器来支持,如上文已经解释的那样,田地耕作装置或相配属的运行小车可以配备所述传感器,并且于是利用所述传感器检测植物及其位置和/或大小。和/或:
67、-根据本发明,不可食用的生物物质的上文所解释的分离也可在此背景下看到,即因此剩余的健康植物或植物部分受到保护,并在这方面实现对积极的植物保护。以同样的方式,借此通过影响叶片和促进剩余的健康植物或植物部分长出新的嫩芽来实现促进生长。和/或:
68、-在控制或调节装置上在软件侧可以实施针对新过程或过程步骤的算法。因此,借助本发明能可靠地且尤其是与天气无关地生成针对神经网络的训练数据。如果借助为此设置的传感器或摄像机每天对在相同位置处的相同植物进行记录,则减少耗费的植物掩蔽。另一个优点是,在串联后在要耕作的植物的后期的生长阶段中也可以良好地进行监视。这方面以同样方式适用于根据本发明的横梁的运行并且也用于根据本发明的相应构造的方法。和/或:
69、-根据本发明的一个有利的改进方案,横梁(即主横梁和/或副横梁)可以配备有一个或多个拖曳链,利用所述拖曳链,除了接纳电线路外,还实现灌溉线路和/或用于肥料(例如有机肥料)的线路的引导。和/或:
70、-根据本发明的一个有利的改进方案,借助田地耕作装置也可以清除农业使用面积的种植区域的杂草。在此可以设置成,借助合适的抓取臂将这种杂草从土壤中带出,并且然后将其引入到与此邻接地位于横梁或平台上的箱体中。接着这个则可以借助箱体将被带出的杂草经由横梁或平台运走,从而杂草不再在农业使用面积上繁殖或松散地躺在周围。和/或:
71、-通过在根据本发明的农业使用面积的耕作中的高度自动化程度以及与此关联的通过视觉伺服实现的精确度,也得到重要的优点,即,能够将化学合成的植物保护剂完全置换。与此相关联地,也存在以下优点:通过选择性的精确灌溉可以节约大量水。与传统蔬菜种植相比,这种节水率可约为80%。和/或:
72、-对于安置在横梁的至少一个端部处的行走机构的轮子,可以在耕作系统的意义上设置成,为此将农业使用面积的表面处的行驶轨迹至少以轻微的方式压实,或设置有可对照的固定结构。因此,当横梁运动时,轮子在这个(圆形或直线伸延的)行驶轨迹上滚动,从而即使在降雨时,根据本发明的横梁的使用也不受到负面影响或中断。相应地,利用本发明还有利地实现了针对农业使用面积的耕作的天气无关性。和/或:
73、-借助可运动地安置在横梁处的运行小车,可以将优选三角形的薄膜在径向方向上从外向内展开或散布到农业使用面积上,可与卷帘对照。由此可以在需要时改善农业使用面积上的针对位于所述农业使用面积上的植物的气候条件。和/或:
74、-横梁可以配备有伸缩机构,利用所述伸缩机构可以改变横梁在其纵向延伸部方向上的长度。因此可以单独地适配所述设备的长度与要耕作的农业使用面积的条件的适配。这也适用于根据本发明的设备的运行或使用。和/或:
75、-如果横梁与固定的中心柱从的一个端部连接并且在这方面构造为圆形耕作系统的一部分,则本发明的另外的优点通过以下方面得到:
76、·与上述伸缩机构相关,横梁的利用该伸缩机构可实现的长度变化也在横梁围绕固定的中心柱的转动运动过程中或期间进行,从而结果可以借助横梁扫过耕地面并且根据本发明对其进行耕作,所述耕地面例如构造成矩形的或构造成带有任意数量的拐角(如梯形和多边形)。和/或:
77、·在固定的中心柱处可以设置至少一个传感器,利用所述传感器可以探测横梁和安置在横梁处的运行小车(或多个这种运行小车)连同相关的田地耕作装置的运动。这种传感器优选作为传感器包,并且包括多个单个传感器,利用所述多个单个传感器可以例如实现“全方位监控”,即在围绕固定的中心柱360°的角度范围内进行监控。补充地或备选地可以设置成,传感器可枢转运动地安置在固定的中心柱处,并且由此分别能够在所述横梁的方向上定向,以便检测所述横梁的位置和尤其是安置在所述横梁处的在相关的田地耕作装置下的运行小车的位置。和/或:
78、·在固定的中心柱的区域中或与此邻接地可以设置有基础终端,利用所述基础终端实现所需的田地物流。这意味着,借助该基础终端可以例如实现种子的提供或分发和/或收获物的接纳或取下,优选通过使用上文已经提及的箱体。通过使用这种可沿着横梁在横梁的两个方向上运输的箱体,一方面可以将种子从基础终端运输至相应的运行小车连同安置在运行小车处的田地耕作装置,和/或另一方面然后可以将从农业使用面积或耕地土壤中带出的收获物带回到基础终端。因此,借助本发明实现了针对用于对农业使用面积进行耕作的系统的高集成度,并且在这方面将传统的大型和小型田地机器人的优点初次相互结合。和/或:
79、·横梁的一端部在固定的中心柱处的居中支承具有至少两个自由度,从而横梁也可以安装在带有坡度的地形中。
80、鉴于上文解释的横梁的相当大纵向延伸部,本发明在字面或双重意义下应理解为桥梁技术,因为:横梁的相当大的纵向延伸部和安置在所述横梁处的是用于耕作的施加器或工具的使用结合横梁在待耕作的农业使用面积上的特征性的运动导致本发明与现有技术相比的上述优点。
81、在本发明的意义上,术语或特征“田地耕作装置”和“田地处理装置”应同义理解。
82、在执行根据本发明的方法时和/或在使用根据本发明的设备或系统时可设置成,在此或者在设备或平台停止时执行植物种植的过程步骤,或者可以在设备或平台相对于农业使用面积进行水平运动期间实施这些植物种植的过程步骤,并且在此该水平运动具有10米/秒或更低的速度。对于后一种情况有利的是,所述速度明显小于10米/秒,例如仅为5米/秒,进一步优选直至1.5米/秒(这相应于人的步行速度)。设备或平台的所述停止或者其相对于农业使用面积如所解释的那样在非常适中的速度的情况下进行的水平运动在植物种植的过程步骤的执行方面按照如下是有利的,即在此所述设备或平台位于待耕作的农业使用面积的特定区域中。这导致以下优点:在使用面积的所述特定的区域中选择的植物种植的过程步骤能够由所述设备或平台(在所述设备或平台处安置至少一个田地耕作装置)以外科手术精度选择性地关于单个植物、单个植物组成部分或单个种植位置实施。只有在使用面积的预定区域中实施了或完成了至少一个经选择的过程步骤或多个这种方法步骤之后,所述设备或平台然后才或者在其自身的轮子上或者在根据下文还解释的第二变型方案的平台的情况下通过为此设置的拖拉机或同类物进一步运动到待耕作的农业使用面积的优选与此邻接的下一个预定区域中,在所述下一个预定区域中然后由所述设备执行针对至少一个植物的重新选择的植物种植的过程步骤。
83、不言而喻的是,在不脱离本发明范围的情况下,上文提及的特征和下文还要解释的特征不仅能以相应给出的组合,而且能以其他组合或单独地使用。
本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240614/104295.html
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 YYfuon@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
下一篇
返回列表