РОБОТ-ОБРЕЗЧИК Российский патент 2011 года по МПК A01G3/00 A01G23/00 

Изобретение относится к роботостроению и предназначено для осуществления формирующей, регулирующей, омолаживающей, восстановительной и декоративной обрезки древовидных и кустарниковых насаждений.

Известны устройства, управляемые оператором, предназначенные для формирования крон деревьев и кустарников и состоящие из самоходного шасси с размещенными на нем механизмами для перемещения и ориентации режущих рабочих органов относительно крон деревьев и кустарников.

Наиболее близким аналогом заявленному изобретению является устройство «Машина для контурной обрезки плодовых деревьев», защищенное патентом РФ №2271650. Эта машина содержит ходовую часть, на которой смонтирован режущий аппарат в виде ряда дисковых пил, закрепленных на валу. Изобретение позволяет обрезать ветви определенной длины, что обеспечивает их запахивание и последующее перегнивание.

Недостатками данного изобретения является, во-первых, невозможность осуществления с его помощью автоматической обрезки насаждений; во-вторых, невозможность осуществления формирующей обрезки молодых растений с выборочным укорачиванием ветвей, регулирующей обрезки плодоносящих деревьев с отбором неплодоносящих ветвей, омолаживающей обрезки стареющих деревьев и восстановительной обрезки подмерзших и поврежденных деревьев с учетом состояния веток и, в третьих, невозможность создания с его помощью декоративных контуров крон деревьев и кустарников с учетом направления роста веток.

Целью заявленного изобретения является автоматизация обрезки крон деревьев и кустарников с формирующим, регулирующим, омолаживающим, восстановительным и декоративными эффектами.

Для этого устройство для обрезки изготавливают в виде мультиагентной системы, состоящей из одного или больше самоходных модулей, снабженных устройствами ориентации относительно реперов и друг друга и/или спутниковой навигационной системой, манипуляторами с режущими рабочими органами, инфракрасными, ультразвуковыми и/или микроволновыми сканерами и устройствами управления с нейросетевыми системами обработки данных и выработки управляющих команд для приводов движителей, приводов манипуляторов и рабочих органов в режиме коллективного принятия решений.

Работает устройство следующим образом: оператор доставляет модуль или модули устройства на место расположения подлежащих обработке растений, устанавливает реперы, вводит в устройство управления одного модуля координаты реперов или координаты границ участка местности и коды вида обработки крон и активирует программы обработки данных систем ориентации и сканеров и обмена информацией между модулями. Устройства управления модулей обрабатывают данные систем ориентации модулей, сканеров и датчиков приводов манипуляторов, позиционируют на местности стволы деревьев и кроны кустарников и воссоздают виртуальные 3D-образы крон, в соответствии с особенностями которых и кодами вида обработки крон вырабатывают управляющие команды для исполнительных механизмов движителей модулей, приводов манипуляторов и рабочих органов, обеспечивающие перемещение модулей и ориентацию рабочих органов относительно крон растений и направления роста ветвей.

Для обеспечения создания ярусного размещения скелетных ветвей первого порядка с формированием на них полускелетных ветвей и обрастающих веток устройство управления дополнительно оснащают программой выделения и локализации почек и проектирования размещения будущих веток.

Для защиты срезов веток от влаги манипулятор робота-обрезчика оснащают устройством подачи защитного состава в рабочую зону режущего рабочего органа.

Для обеспечения проходимости и маневренности модулей на местности со сложным рельефом и рыхлым грунтом самоходное шасси модулей изготавливают одноосным.

Применение подобных адаптивных электромеханических агрегатов облегчит уход за плодовыми и декоративными насаждениями, уменьшит трудо- и энергозатраты на обеспечение устойчивого плодоношения деревьев и кустарников и поддержание надлежащего эстетического облика декоративных и санитарных насаждений.

Устройство для формирования крон деревьев и кустарников включает самоходное шасси с размещенными на нем механизмами для перемещения и ориентации режущих рабочих органов с приводами относительно крон деревьев и кустарников. Устройство представляет собой мультиагентную систему, состоящую из одного или больше самоходных модулей. Модули снабжены системой ориентации относительно реперов и друг друга и/или спутниковой навигационной системой, манипуляторами с режущими рабочими органами, инфракрасными, ультразвуковыми и/или микроволновыми сканерами и устройствами управления с нейросетевыми системами обработки данных и выработки управляющих команд для приводов движителей, приводов манипуляторов и рабочих органов в режиме коллективного принятия решений. Устройство позволит автоматизировать процесс обрезки крон деревьев и кустарников с формирующим, регулирующим, омолаживающим, восстановительным и декоративным эффектами. 3 з.п. ф-лы.

1. Устройство для формирования крон деревьев и кустарников, включающее самоходное шасси с размещенными на нем механизмами для перемещения и ориентации режущих рабочих органов с приводами относительно крон деревьев и кустарников, отличающееся тем, что устройство для формирования крон представляет собой мультиагентную систему, состоящую из одного или больше самоходных модулей, снабженных системой ориентации относительно реперов и друг друга и/или спутниковой навигационной системой, манипуляторами с режущими рабочими органами, инфракрасными, ультразвуковыми и/или микроволновыми сканерами и устройствами управления с нейросетевыми системами обработки данных и выработки управляющих команд для приводов движителей, приводов манипуляторов и рабочих органов в режиме коллективного принятия решений.

2. Устройство для формирования крон деревьев и кустарников по п.1, отличающееся тем, что устройство управления дополнительно оснащено программами выделения почек на ветвях и проектирования размещения скелетных ветвей первого порядка и формирования на них полускелетных ветвей и обрастающих веток.

3. Устройство для формирования крон деревьев и кустарников по п.1, отличающееся тем, что манипулятор оснащен устройством подачи защитного состава в рабочую зону режущего рабочего органа.

4. Устройство для формирования крон деревьев и кустарников по п.1, отличающееся тем, что самоходное шасси модулей изготовлено одноосным.