СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОСТИ Российский патент 2023 года по МПК A01M7/00 

Описание патента на изобретение RU2807221C2

Настоящее изобретение относится к сельскохозяйственному устройству для дозирования жидкости и способу дозирования жидкого средства, используя такое устройство, по поверхности, подлежащей опрыскиванию, такой как сельскохозяйственное поле. Настоящее изобретение применяется на сельскохозяйственном поле для опрыскивания сельскохозяйственного поля жидким фитосанитарным средством, таким как удобрение, пестицид или средство другого типа.

Из практики известны сельскохозяйственные устройства для дозирования жидкости по поверхности поля, такого как сельскохозяйственное поле. Такие устройства содержат стрелу для опрыскивания или, в двух словах, стрелу, содержащую некоторое количество следующих друг за другом труб для транспортирования жидкости, подлежащей дозированию. Следующие друг за другом трубы совместно образуют продольный питающий трубопровод от емкости для жидкого средства к опрыскивающим соплам, расположенным на стреле. Опрыскивающие сопла выполнены с возможностью дозирования жидкого средства на объект назначения, который может быть образован растениями (включая сюда сельскохозяйственные растения и сорняки), расположенными на сельскохозяйственном поле, подлежащем опрыскиванию. Для получения удовлетворительного результата опрыскивания расстояние между соплами и заданным объектом часто составляет приблизительно 25 см, 37,5 см или 50 см.

Во время работы сельскохозяйственного устройства жидкое средство забирается из емкости для его хранения и в дальнейшем перекачивается по продольным питающим трубопроводам, образованным трубами, к опрыскивающим соплам или просто соплам. Для обеспечения постоянного общего расхода распыляемого жидкого средства на единицу обрабатываемой поверхности давление в продольных питающих трубопроводах должно быть пропорциональным квадрату скорости перемещения стрелы (и, таким образом, устройства) на всем протяжении сельскохозяйственного поля. Это часто обеспечивается с помощью одного или нескольких перепускных клапанов и/или различных питающих трубопроводов для поддержания требуемого давления по всей длине продольных питающих трубопроводов. Обычная стрела может иметь длину до 36 м или даже 55 м, что требует принятия значительных технических мер для поддержания давления в продольных питающих трубопроводах по всей их длине.

Для уменьшения влияния внешней среды и снижения расходов на опрыскивание сельскохозяйственных полей требуется улучшить регулирование количества и местоположения жидкости, подлежащей дозированию.

Для решения этой проблемы в сельскохозяйственном устройстве могут быть установлены одна или несколько систем обнаружения, которые могут обнаруживать растения перед стрелой. При обнаружении растения, подлежащего опрыскиванию, блок управления сельскохозяйственного устройства с целью начала дозирования приводит в действие одно или несколько опрыскивающих сопел, связанных с системой обнаружения, которые расположены на одной линии с обнаруженным растением при обнаружении, когда сельскохозяйственная машина движется на заданное расстояния. Заданное расстояние основано на расстоянии между зоной обзора системы обнаружения и стрелой, а также скорости перемещения опрыскивающих сопел и высоте стрелы.

Недостаток вышеупомянутого устройства состоит в том, что система часто ведет к несоответствиям между ожидаемым местоположением стрелы и фактическим местоположением стрелы в момент дозирования. Это главным образом связано с неустранимыми отклонениями устройства, например, относительно маршрута и скорости движения, а также передвижениями стрелы, например, зажима. В результате пропускаются растения, подлежащие опрыскиванию, в то время как опрыскиваются растения, которые не должны опрыскиваться. Могло бы быть предложено техническое решение за счет (значительного) увеличения границ опрыскивания, например, большей площади поверхности, связанной с обнаруженным растением. Это решение привело бы к увеличению расхода жидкости на опрыскивание, но также увеличило бы количество опрыскиваемых растений, которые не должны опрыскиваться.

Настоящее изобретение служит для устранения или, по меньшей мере, значительного уменьшения вышеуказанных проблем с помощью устройства, которое может более точно дозировать жидкое средство.

С этой целью изобретение предлагает сельскохозяйственное устройство для дозирования жидкого средства, распыляемого по поверхности, такой как сельскохозяйственное поле; указанное устройство содержит:

- по меньшей мере, одну стрелу, содержащую продольный питающий трубопровод для транспортирования жидкого средства и множество сопел, которые расположены по длине стрелы, причем каждое сопло функционально связано с продольным питающим трубопроводом и имеет диапазон дозирования сопла;

- емкость для жидкого средства, которая соединена с продольным питающим трубопроводом для подачи в продольный питающий трубопровод жидкости, подлежащей распылению;

- узел регулирования давления, содержащий, по меньшей мере, один блок управления соплами, который выполнен с возможностью управления открыванием и закрыванием одного или нескольких соответствующих сопел для дозирования жидкости в диапазоне дозирования сопла, относящегося к указанным соплам;

- систему определения местоположения, которая выполнена с возможностью получения данных о местоположении, причем данные о местоположении содержат местоположение сельскохозяйственного устройства в режиме реального времени и отметку времени;

- систему обнаружения, которая расположена на стреле и/или перед сельскохозяйственным устройством и выполнена с возможностью получения данных об обнаружении, содержащих информацию о поверхности, подлежащей опрыскиванию;

- картогенератор, который функционально соединен с системой обнаружения и системой определения местоположения, соответственно, для приема данных об обнаружении и данных о местоположении, причем картогенератор выполнен с возможностью генерирования на основе данных об обнаружении и данных о местоположении изображения поверхности на основе растра, причем изображение содержит некоторое количество растровых элементов, и каждый растровый элемент содержит данные об обнаружении и данные о местоположении, связанные с этим растровым элементом;

- запоминающее устройство, которое выполнено с возможностью хранения изображения на основе растра;

причем узел регулирования давления и/или, по меньшей мере, один блок управления соплами функционально связаны с системой определения местоположения и запоминающим устройством и также выполнены с возможностью:

- приема информации в режиме реального времени о местоположении от системы определения местоположения;

- выбора на основе информации о местоположении в режиме реального времени изображения на основе растра и положения сопел относительно информации о местоположении в режиме реального времени для каждого растрового элемента сопла, которое связано с этим растровым элементом в конкретное время; и

- открывания выбранного сопла для дозирования некоторого количества жидкости на поверхность, относящуюся к этому растровому элементу, в конкретное время.

Следует отметить, что данные об обнаружении, содержащие информацию о поверхности, подлежащей опрыскиванию, могут содержать один или несколько объектов дозирования, таких как растения или сорняки, тип почвы, указание температуры, фаза роста сельскохозяйственного растения, другие данные о почве и т.д.

Понятно, что такие термины как цель опрыскивания, объект опрыскивания, объект дозирования и т.д., используются на взаимозаменяемой основе в контексте изобретения.

Также следует отметить, что в контексте изобретения изображение поверхности на основе растра могло бы содержать изображение, которое может разделять поверхность сельскохозяйственного поля непрерывным образом без наложения, таким как изображение на основе ячейки, растра или другого многоугольника.

Преимущество устройства по изобретению состоит в том, что выбор сопла для дозирования жидкости выполняется на основе информации о местоположении в режиме реального времени, а также информации об обнаружении, которая реализуется в изображении на основе растра. Другими словами, в момент дозирования проверяется местоположение (в режиме реального времени) устройства с целью определения, что в текущем местоположении распыляется надлежащее количество жидкости. Это достигается посредством выбора сопла на основе местоположения и изображения, которое расположено у конкретного растрового элемента, подлежащего опрыскиванию, и управления соплом для распыления конкретного количества жидкости, связанным с конкретным растровым элементом.

Другое преимущество устройства по изобретению состоит в том, что изображение и, в частности, его растровые элементы могут храниться для последующего использования. Растровые элементы содержат конкретную информацию о растениях, которые обнаружены на этом конкретном растровом элементе, такую как количество различных растений, которые находятся внутри области, которую представляет растровый элемент, тип содержащихся растений и т.д., и также могут содержать другую соответствующую информацию для конкретной области, которую представляет растровый элемент.

Еще одно преимущество изображения на основе растра состоит в том, что карта позволяет выполнять детальный анализ условий по всему сельскохозяйственному полю посредством анализа различий между разными растровыми элементами. Предпочтительным является то, что с этой целью изображение на основе растра передается на удаленное устройство, такое как вычислительное устройство сельхозпроизводителя, так что данные могут анализироваться с использованием соответствующего программного обеспечения. Такой анализ может еще больше повышать урожайность.

Следует отметить, что местоположение устройства, упомянутое выше, может быть «абсолютным» или глобальным местоположением, например, определяемым с помощью глобальной системы определения местоположения (GPS), однако также может представлять собой относительное положение на сельскохозяйственном поле, которое может определяться с помощью (локальных) отметок или положение относительно сельскохозяйственного устройства.

Также следует отметить, что в целях изобретения выражение «диапазон опрыскивания» следует толковать как область, на которой сопло может выполнять дозирование. Следовательно, выражение «диапазон опрыскивания» также можно понимать как выражение, распространяющееся на сходные формулировки, такие как поверхность опрыскивания, пространственный диапазон, пространственный диапазон опрыскивания или пространственная поверхность опрыскивания. Он ограничивает пространственное расположение, которое определяется соплом и/или расстоянием от сопла по отношению к сельскохозяйственному полю, подлежащему опрыскиванию. Таким образом, он, по существу, относится (главным образом) к конусообразной или пирамидальной форме, имеющей вершину рядом с отверстием сопла, из которого дозируется жидкость.

Также следует отметить, что система обнаружения расположена на стреле и/или впереди сельскохозяйственного устройства, в то время как другие элементы сельскохозяйственного устройства расположены (частично) впереди стрелы.

В варианте выполнения узел регулирования давления и/или блоки управления соплами также выполнены с возможностью обеспечения положения сопел относительно положения сельскохозяйственного устройства посредством комбинирования компоновки сопел по длине стрелы совместно с динамической моделью стрелы и/или данными датчиков стрелы.

В другом варианте выполнения сельскохозяйственное устройство содержит один или несколько узлов определения местоположения стрелы, расположенных на каждой стреле и выполненных с возможностью сбора данных датчиков стрелы и направления данных датчиков стрелы в узел регулирования давления и/или блоки управления соплами.

Следует отметить, что система определения местоположения стрелы содержит, например, глобальную систему определения местоположения или локальную систему определения местоположения.

В другом варианте выполнения сельскохозяйственное устройство содержит один или несколько гироскопов, выполненных с возможностью сбора данных датчиков стрелы и направления данных датчиков стрелы в узел регулирования давления и/или блоки управления соплами.

Благодаря перемещениям стрелы, подобным поворачиванию вокруг вертикальной оси, качанию или другим перемещениям положение сопел изменяется относительно центра сельскохозяйственного устройства. Другими словами, положение сопел относительно центра сельскохозяйственного устройства является не статическим, а динамическим. Благодаря обеспечению положения сопел относительно положения сельскохозяйственного устройства информация об их положении может использоваться для адаптации перемещений стрелы относительно устройства, что ведет к обеспечению более высокой точности опрыскивания.

В варианте выполнения изобретения данные об обнаружении могут содержать информацию об одном или нескольких растениях, таких как сорняки или сельскохозяйственные растения, которые обнаружены с целью опрыскивания, типе почвы, уровне влажности, температуре почвы и т.д.

Система обнаружения может быть выполнена с возможностью сбора информации всех типов и видов, которая относится к росту растений на сельскохозяйственном поле и, соответственно, урожайности сельскохозяйственного поля. Сюда может быть включена информация о растениях, и, прежде всего, сельскохозяйственных растениях и (нежелательных) сорняках, а также может быть включена соответствующая информация о самóм сельскохозяйственном поле, например, о состоянии почвы. Данные о состоянии почвы могут включать в себя температуру, уровень влажности и даже тип почвы.

Следует отметить, что изображение на основе растра может быть изображением, которое генерируется на месте или может быть предварительно сгенерированным изображением, которое корректируется с помощью картогенератора во время работы сельскохозяйственного устройства. Такая предварительно сгенерированная карта, к примеру, может образовывать данные для конкретного сельскохозяйственного поля, которое было убрано в предыдущий сезон, и требует только корректировки согласно текущим условиям. Предварительно сгенерированное изображение также может быть получено во время этапа генерирования карты, который выполняется сельхозпроизводителем в начале сезона.

Также следует отметить, что изображение поверхности на основе растра может представлять информацию о местоположении растровых элементов в виде глобального местоположения, местоположения относительно сельскохозяйственного поля, используя (локальные) отметки для обозначения точки отсчета или местоположения относительно сельскохозяйственного устройства.

В варианте выполнения изобретения изображение на основе растра хранится картогенератором в запоминающем устройстве.

В варианте выполнения изобретения растровый элемент также содержит данные об обнаружении, причем узел регулирования давления и/или, по меньшей мере, один блок управления соплами вычисляют количество жидкости, необходимое для опрыскивания каждого растрового элемента, на основе, по меньшей мере, данных об обнаружении, относящихся к растровому элементу.

Следует отметить, что данные об обнаружении могут содержать одну или несколько характеристик растения, например, тип растения, размер растения, фазу роста растения, дефекты растений, которые были обнаружены.

Также следует отметить, что одна или несколько характеристик растений могут быть по отдельности определены для каждого растения, указанного в данных об обнаружении.

Благодаря вычислению количества жидкости, необходимого для опрыскивания, на основе каждого растрового элемента, по меньшей мере, по данным об обнаружении, количество жидкости, необходимое для опрыскивания, может быть отрегулировано на основе обнаруженных растений, типа почвы, фазы роста и т.д. Это создает преимущество, состоящее в том, что количество жидкости регулируется таким образом, чтобы оно было наиболее приемлемым при локальных условиях в каждом растровом элементе.

В варианте выполнения изобретения система обнаружения может содержать множество устройств для записи изображения, расположенных по длине стрелы и/или перед сельскохозяйственным устройством, причем каждое из множества устройств для записи изображения выполнено с возможностью захватывания изображения части поверхности, и устройство обработки изображений, соединенное с множеством устройств для записи изображения, причем устройство обработки изображений выполнено с возможностью приема и обработки изображений от множества устройств для записи изображения, причем обработка включает в себя идентификацию растений, таких как сельскохозяйственные растения и сорняки, по захваченным изображениям, и картогенератор выполнен с возможностью связывания каждого из идентифицированных растений с растровым элементом на карте.

Преимущество использования системы обнаружения на основе камеры, имеющей устройство обработки изображений, состоит в том, что количество и/или типы растений могут быть легко определены на основе программного обеспечения для распознавания изображений. Это позволяет выполнять более точную обработку поверхности сельскохозяйственного поля посредством регулирования количества жидкости для конкретных потребностей для одного или нескольких элементов изображения на основе растра.

Благодаря регулированию (количества) жидкости для конкретных потребностей для одного или нескольких элементов изображения на основе растра, количество жидкости можно регулировать на основе уровня растений, тем самым препятствуя «недостаточному опрыскиванию» или «чрезмерному опрыскиванию» на отдельном уровне растений.

Другое преимущество состоит в том, что посредством связывания каждого из идентифицированных растений с растровым элементом на карте и выбора на основе информации о местоположении в режиме реального времени изображения на основе растра и местоположения сопел относительно информации о местоположении в режиме реального времени для каждого растрового элемента сопла, которое связано с этим растровым элементом в конкретное время, каждое из идентифицированных растений будет получать надлежащую дозу жидкости независимо от перемещений сельскохозяйственного устройства и/или стрелы, например, поворачивания или качания стрелы, между моментом обнаружения и моментом опрыскивания.

Другое преимущество использования системы обнаружения на основе камеры является то, что захваченные изображения могут передаваться одной или нескольким удаленным системам, таким как вычислительные устройства, где они могут анализироваться. В частности, при хранении изображений последующих проходов в течение некоторого периода времени оператор или пользователь может получить хронологическую последовательность изображений, которая отображает развитие сельскохозяйственных растений и/или сорняков на сельскохозяйственном поле. Благодаря множеству камер и связи между захваченными изображениями и растровыми элементами, может быть сгенерирована подробная карта сельскохозяйственного поля, где также может быть отображено развитие растений во времени.

В варианте выполнения изобретения устройства для записи изображения могут быть устройствами для получения тепловых изображений, выполненными с возможностью захватывания тепловых изображений.

Кроме того, или как вариант, устройства для записи изображений также могут захватывать тепловые изображения, которые позволяют, например, обнаруживать температуру растения и почвы. В этом случае преимуществом является то, что растения могут опрыскиваться более часто, если обнаружена высокая температура почвы. Кроме того, температура растений может быть фактором определения здоровья растений.

Понятно, что помимо устройств для записи изображений и устройств для записи тепловых изображений другие записывающие устройства, такие как устройства в виде многоспектральной камеры или даже устройства в виде гиперспектральной камеры, также могли бы быть частью возможных вариантов выполнения изобретения, и выражение «устройства для записи изображений» можно истолковывать как включающее в себя все такие типы камер и варианты выполнения.

В варианте выполнения изобретения устройство обработки изображений также может быть выполнено с возможностью сравнения идентифицированных растений с информацией о типах растений, хранящейся в запоминающем устройстве, для обеспечения каждого из идентифицированных растений биркой и/или определения количества растений на каждом из захваченных изображений, причем картогенератор выполнен с возможностью включения в каждый из растровых элементов конкретного количества растений и/или бирок растений, связанных с этим растровым элементом.

Преимущество включения конкретной информации, такой как количество и тип растений, находящихся в конкретной области, в растровый элемент, связанный с этой областью, состоит в том, что может быть разработан более детальный план сельскохозяйственного развития конкретного сельскохозяйственного поля. В частности, преимущество состоит в том, что количество жидкости, дозируемое в растровый элемент, может быть основано весьма конкретно на количестве и типе растений, обнаруженных в этой области. Это позволяет вносить на участок, на котором существует увеличенный рост (нежелательных) сорняков, бóльшую дозу гербицида, в то время как участки, где существует небольшой рост сорняков или такой рост отсутствует, указанный гербицид не вносят. Таким образом, существует возможность более скорректированного развития конкретного сельскохозяйственного поля.

В варианте выполнения изобретения запоминающее устройство может быть выполнено с возможностью хранения дополнительной информации о типах растений, причем устройство обработки изображений может быть выполнено с возможностью сравнения идентифицированных растений с хранящейся информацией о типах растений для предоставления оператору дополнительной информации, такой как жидкости, необходимые для опрыскивания этих растений.

Преимуществом хранения более детальной информации о растениях и типах растений в запоминающем устройстве, является то, что запоминающее устройство, предпочтительно в комбинации с картогенератором и/или узлом регулирования давления, может использоваться для создания обратной связи с оператором, которая включает в себя рекомендации по развитию сельскохозяйственного поля, например, рекомендации в отношении жидкости, которую необходимо использовать.

В варианте выполнения изобретения узел регулирования давления и/или блоки управления соплами могут быть выполнены с возможностью вычисления для каждого растрового элемента на основе количества растений и/или бирок растений количества жидкости, которое должно дозироваться в этот растровый элемент.

Предпочтительным является то, что количество жидкости, дозируемой на конкретную область, которая представлена растровым элементом, является точным для этого растрового элемента. Следовательно, предпочтительным является выполнение узла регулирования давления и/или блоков управления соплами с возможностью использования конкретной информации о количестве и типе растений для вычисления требуемого количества жидкости, необходимого для дозирования.

В варианте выполнения изобретения каждое из множества устройств для записи изображений может быть выполнено с возможностью захватывания изображений участка поверхности, который, если смотреть в направлении движения сельскохозяйственного устройства, расположен в диапазоне 4 – 6 метров перед стрелой и имеет ширину в диапазоне 2 – 3 метра.

Благодаря определению местоположения устройств для записи изображений таким образом, что обеспечивается захваченное изображение поверхности с шириной в диапазоне 2 – 3 метра, можно получить надлежащий баланс между количеством требуемых камер и требуемой детальностью изображений. Кроме того, захватываемая поверхность предпочтительно расположена в 4 – 6 метрах перед стрелой, так чтобы устройство обработки изображений могло обрабатывать захватываемые изображения, прежде чем сопла достигнут захватываемую поверхность. Понятно, что более быстродействующие устройства для обработки изображений обеспечивают захватывание поверхности, расположенной на более коротком расстоянии от стрелы.

В варианте выполнения изобретения каждое из множества устройств для записи изображений может иметь частоту кадров от 1 до 60 кадров в секунду и предпочтительно иметь частоту кадров от 6 до 15 кадров в секунду.

Упомянутая частота кадров обеспечивает благоприятный баланс между технической сложностью камер и требуемой детальностью захватываемых изображений.

В варианте выполнения изобретения каждый растровый элемент может соответствовать участку поверхности 5 – 50 сантиметров на 5 – 50 сантиметров, предпочтительно, участок поверхности составляет приблизительно 15 на 15 сантиметров.

В другом варианте выполнения по изобретению участок поверхности определяется в большей степени на основе характеристик растений, расстояния между соплами и/или диапазона опрыскивания.

Следует отметить, что характеристики растений могут включать в себя, например, тип растений, размер растений или относительное расстояние между растениями.

Для получения достаточной детальности изображения на основе растра растровые элементы предпочтительно имеют как можно меньший размер. И наоборот, слишком большая детальность потребовала бы дорогостоящей системы и могла бы дополнительно затруднить понимание полной картины, которая потребовала бы необходимой обработки. Благодаря выбору размера растровых элементов в диапазоне 5 – 50 см для каждой стороны достигается благоприятный баланс между требуемой детальностью и потребностью получения доступного по цене устройства.

В варианте выполнения изобретения сопла могут быть расположены на стреле с расстояние между соплами 25 – 50 сантиметров.

В варианте выполнения изобретения узел регулирования давления и/или, по меньшей мере, один блок управления соплами также выполнен с возможностью хранения числовых величин, таких как количество жидкости, в запоминающем устройстве, используя индекс диапазона (вместо хранения непосредственно числовой величины), причем индекс диапазона является натуральным числом, взятым из диапазона N индексных номеров между нулем и N - 1, причем:

- каждый индексный номер связан с определенным блоком (или диапазоном) числовых величин;

- индекс диапазона ноль соответствует предварительно заданному блоку с наименьшими числовыми величинами;

- индекс диапазона N - 1 соответствует предварительно заданному блоку с наибольшими числовыми величинами;

- индекс диапазона, связанный с числовой величиной, соответствует индексу диапазона, в который попадает числовая величина; и

- каждый тип численного измерения имеет соответствующий предварительно заданный диапазон, хранящийся в запоминающем устройстве.

Благодаря хранению в запоминающем устройстве индекса диапазона, связанного с числовой величиной, вместо хранения непосредственно числовой величины необходимая величина хранения уменьшается, поскольку количества битов, необходимое для представления числовой величины в запоминающем устройстве, равно количеству битов, необходимых для представления номера N – 1 (в отличие от использования числа с плавающей точкой или представления целого числа, которое часто использует 32 или даже 64 бита). К примеру, с учетом набора предварительно заданных блоков 0-10, 10-20, 20-30 и номеров индекса диапазона 0, 1 и 2 для некоторого типа измерения и числовой величины 9.56 такого же типа измерения эта величина представлена в запоминающем устройстве, используя индекс диапазона 0.

Следует отметить, что поскольку это уменьшение пространства для хранения обеспечивается для каждого растрового элемента, преимущества изображения, указанного выше, увеличиваются, когда размер растровых элементов уменьшается (и, таким образом, используется большее число растровых элементов).

В предпочтительном варианте выполнения память сконфигурирована с возможностью хранения значения количества жидкости, соответствующего растровому элементу, использующему один бит посредством использования соответствующего заданного диапазона, где N равно 256.

Предпочтительным является сведение к минимуму массива данных, которые хранятся и/или направляются в удаленное устройство, вместе с тем поддерживая детальность в хранении с требуемой целью. Принимая во внимание изобретение, установлено, что существует возможность уменьшения массива данных для каждого растрового элемента до одного бита памяти.

В варианте выполнения изобретения сельскохозяйственное устройство также может содержать устройство связи, которое выполнено с возможностью связи с удаленным устройством, предпочтительно, вычислительным устройством, содержащим модуль приема и передачи одной или нескольких характеристик из числа характеристик, к которым относятся данные обнаружения, данные о местоположении, изображение на основе растра и/или количество жидкости, подлежащее распылению на поверхность, соответствующую растровому элементу, и/или количество жидкости, распыляемое на поверхность, соответствующую растровому элементу.

Преимущество наличия модуля связи состоит в том, что данные об устройстве могут быть доступны удаленно, причем данные об устройстве, к примеру, могут содержать данные о состоянии устройства, данные о местоположении, данные о функционировании и/или данные, относящиеся к изображению в виде растра, информацию об опрыскивании и информацию об обнаружении. Кроме того, некоторые компоненты программного обеспечения в устройстве могут обслуживаться удаленно, тем самым уменьшая время технического обслуживания устройства. Это особенно относится к случаям, когда (удаленное) техническое обслуживание выполняется во время отключения (т.е. периодов простоя) устройства.

В варианте выполнения изобретения узел регулирования давления и/или блоки управления соплами могут быть выполнены таким образом, чтобы после дозирования некоторого количества жидкости на поверхность, связанную с растровым элементом, существовала возможность направления в картогенератор сообщения, включающего в себя информацию о количестве жидкости, дозируемой на поверхность, связанную с растровым элементом, причем картогенератор выполнен с возможностью использования указанной информации о количестве жидкости в указанном растровом элементе.

Для обеспечения распыления на сельскохозяйственное поле еще более точного специально заданного количества жидкости каждый растровый элемент изображения на основе растра может быть скорректирован после приема некоторого количества жидкости. Это означает, что изображение на основе растра в каждый момент времени содержит наиболее точные фактические данные, касающиеся состояния. Кроме того, это также позволяет отслеживать состояние в течение некоторого периода времени, что может обеспечить более детальный анализ развития сельскохозяйственного растения во времени.

В варианте выполнения изобретения количество дозируемой жидкости может сравниваться с фиксированным максимальным контрольным показателем для дозирования, который хранится в запоминающем устройстве, так что в заданный период времени максимальное количество жидкости, которое может распыляться, не превышается.

В варианте выполнения изобретения сельскохозяйственное устройство также может содержать интерфейс пользователя, такой как графический интерфейс пользователя (GUI), который функционально связан с запоминающим устройством, причем интерфейс сконфигурирован таким образом, что пользователь может выбирать растение конкретного типа, подлежащее опрыскиванию, из перечня растений, хранящихся в запоминающем устройстве, и предпочтительно растение каждого типа из перечня растений связано с количеством жидкости, отрегулированным для растения этого типа.

Предпочтительным является то, что устройство содержит интерфейс пользователя, который позволяет оператору следить за процессом и оказывать на него влияние во время работы устройства. Интерфейс пользователя может быть сконфигурирован с возможностью обеспечения прямого или косвенного доступа к одному или нескольким компонентам устройства, таким как узел регулирования давления и/или картогенератор.

В варианте выполнения изобретения сопла содержат клапан с ШИМ-управлением.

В варианте выполнения изобретения сельскохозяйственное устройство может содержать средства соединения для соединения с цифровыми устройствами, такими как вычислительное устройство, причем соединение выполнено с возможностью передачи информации в запоминающее устройство и/или систему обнаружения.

Преимущество наличия средств соединения для цифровых устройств состоит в том, что в работу сельскохозяйственного устройства быстрым и эффективным образом могут быть внесены изменения посредством соединения с цифровым устройством и загрузки необходимого программного обеспечения. Кроме того, соединение может использоваться для скачивания данных из устройства, например, для выполнения технического обслуживания устройства.

Кроме того, могут использоваться другие данные, такие как максимальные количества дозирования и/или база данных с данными растений для конкретного сельскохозяйственного поля или типа сельскохозяйственного растения.

Изобретение также относится к способу дозирования жидкого средства, подлежащего распылению на поверхность, например, сельскохозяйственного поля, причем способ содержит следующие этапы:

- обеспечение наличия сельскохозяйственного устройства по одному из предыдущих пунктов;

- перемещение сельскохозяйственного устройства по сельскохозяйственному полю, подлежащему опрыскиванию;

- генерирование с помощью системы определения местоположения данных о местоположении, содержащих местоположение в режиме реального времени и отметку времени;

- генерирование с помощью системы обнаружения данных об обнаружении, содержащих информацию о поверхности, подлежащей опрыскиванию;

- генерирование с помощью картогенератора и на основе информации о местоположении и информации об обнаружении изображения поверхности на основе растра, причем изображение содержит некоторое количество растровых элементов, и каждый растровый элемент включает в себя данные о местоположении, связанные с этим растровым элементом;

- выбор с помощью узла регулирования давления и/или блоков управления соплами на основе информации о местоположении в режиме реального времени и изображения на основе растра для каждого растрового элемента сопла, которое связано с этим растровым элементом в конкретное время; и

- открывание в течение предварительно заданного периода времени выбранного сопла для дозирования в конкретное время некоторого количества жидкости на поверхность, связанную с этим растровым элементом.

Способ по изобретению обеспечивает сходные эффекты и преимущества, как и устройство по изобретению. В частности, способ по изобретению позволяет с высокой точностью дозировать конкретное количество жидкости на сельскохозяйственном поле, даже если устройство отклоняется от движения по маршруту в переднем направлении и/или выполняет (непредусмотренные) повороты во время движения по сельскохозяйственному полю. Это достигается, главным образом, с помощью этапа определения местоположения устройства в реальном режиме времени непосредственно перед моментом или в момент, когда жидкость должна дозироваться на участок сельскохозяйственного поля, подлежащий опрыскиванию.

В варианте выполнения способа по изобретению способ также может содержать этапы идентификации с помощью системы обнаружения растений в данных об обнаружении, связывания с помощью картогенератора каждого из растений с растровым элементом в изображении на основе растра, и вычисления для каждого растрового элемента и обнаруживаемых растений количества жидкости, подлежащей дозированию на указанный растровый элемент.

Более детальная идентификация конкретных растений и количества каждого растения позволяет выполнять более точное вычисление количества жидкости, которая требуется для дозирования на конкретный участок в заданное время (т.е. во время прохода сельскохозяйственного устройства). Это создает преимущество, состоящее в том, что с высокой точностью достигается выполнение способа дозирования в режиме реального времени, что ведет к эффективному дозированию как с учетом расходов, так и охраны окружающей среды.

В варианте выполнения способа по изобретению способ может дополнительно включать в себя один несколько этапов из этапов определения количества и/или типа обнаруживаемых растений, причем этап вычисления включает в себя регулирование количества жидкости, которая должна дозироваться на конкретное количество и обнаруженные растения конкретного типа, направления, используя устройство связи, на удаленное устройство одной или нескольких характеристик из числа характеристик, к которым относятся данные об обнаружении, данные о местоположении, изображение на основе растра и/или количество жидкости, подлежащее распылению на поверхность, соответствующую растровому элементу, и/или количество жидкости, распыляемое на поверхность, соответствующую растровому элементу, хранения в запоминающем устройстве информации о рассчитанном количестве жидкости, подлежащей дозированию, и состоянии дозирования, включая сюда «недозированное» состояние и «дозированное» состояние, и корректировки хранящейся информации от «недозированного» состояния до «дозированного» состояние после дозирования конкретного количества жидкости.

Способ может содержать передачу данных, относящихся к сельскохозяйственному полю, на удаленное устройство, что позволяет разделять соответствующие данные и/или анализировать их без нарушения функциональности устройства во время выполнения анализа.

Кроме того, состояние каждого из элементов на основе растра может быть определено с высокой точностью с помощью способа по изобретению. Это главным образом связано с тем, что для каждого момента времени или периода времени можно определить, было ли дозировано некоторое количество жидкости на участок, а также определить количество жидкости, которое было дозировано в это время.

Также может быть предусмотрено определение максимального количества жидкости, дозируемой в течение заданного периода времени, причем способ содержит определение, может ли дозироваться некоторое количество жидкости после сравнения количества жидкости, дозируемой в течении некоторого периода времени, и максимального количества для этого периода времени.

Изобретение описано выше в качестве примера. Следует понимать, что специалисты в рассматриваемой области могут внедрить другие варианты изобретения без фактического отклонения от объема изобретения. Другие преимущества, признаки и детали изобретения объясняются на основе предпочтительных вариантов изобретения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

фиг. 1A – перспективный вид примера сельскохозяйственного устройства по изобретению;

фиг. 1B – устройство из фиг. 1, в котором стрелы находятся в выдвинутом состоянии;

фиг. 2А-2С – схематический общий вид устройства из фиг. 1 во время работы;

фиг. 3 – пример различных компонентов устройства.

Согласно примеру изобретения (см. фиг. 1A, 1B) сельскохозяйственное устройство 2 представляет собой самоходное устройство 2, содержащее колеса 4a, 4b, 4c, 4d, которые соединены с узлом привода (не показан), и кабину 6 водителя, из которой оператор может управлять сельскохозяйственным устройством 2. Сельскохозяйственное устройство 2 также содержит емкость 8 для жидкого средства в виде бака 8, в котором содержится жидкое средство, подлежащее дозированию по поверхности S. В этом примере сельскохозяйственное устройство 2 содержит две стрелы 10, 12. Стрела 10 оснащена продольным питающим трубопроводом 14 и множеством сопел 18a – 18x, которые распределены по длине стрелы 10. Каждое из сопел 18a – 18x соединено по текучей среде с продольным питающим трубопроводом 14 стрелы 10, причем продольный питающий трубопровод 14 имеет концевой участок 22, который сообщается по текучей среде с емкостью 8 для жидкого средства.

Стрела 12 оснащена продольным питающим трубопроводом 16 и множеством сопел 20a – 20x, которые распределены по длине стрелы 12. Каждое из сопел 20a – 20x соединено по текучей среде с продольным питающим трубопроводом 16 стрелы 12, причем продольный питающий трубопровод 16 имеет концевой участок 24, который сообщается по текучей среде с емкостью 8 для жидкого средства.

В этом примере стрелы 10, 12 являются складными и могут принимать положение хранения (см. фиг. 1A) и положение опрыскивания (см. фиг. 1B). В рабочем положении стрелы 10, 12 продолжаются наружу с противоположных сторон от сельскохозяйственного устройства 2 (см. фиг. 1B). В этом положении стрелы 10, 12 продолжаются, по существу, перпендикулярно центральной оси A, причем центральная ось A продолжается, по существу, параллельно направлению движения D от заднего конца 26 к переднему концу 28 устройства 2. В положении хранения каждая из стрел 10, 12 повернута внутрь на угол приблизительно 90° и сложена, так что каждая из стрел 10, 12 продолжается, по меньшей мере, частично параллельно центральной оси A сельскохозяйственного устройства 2 (см. фиг. 1A).

Сельскохозяйственное устройство 2 также содержит средства 54 регулирования давления, которые содержат, по меньшей мере, один блок 56 управления соплами для управления открыванием и закрыванием одного или нескольких соответствующих сопел 18a – 18x, 20a – 20x на соответствующих стрелах 10, 12.

Сельскохозяйственное устройство 2 также содержит систему 30 определения местоположения, которая выполнена с возможностью передачи данных устройству в режиме реального времени, прежде всего, средствам 54 регулирования давления и/или блоку 56 управления соплами, которые используются для вычисления, позволяющего определить, какие из сопел 18a – 18x, 20a – 20x должны быть приведены в действие в конкретное время для дозирования жидкости на сельскохозяйственном поле (см. фиг. 3).

Сельскохозяйственное устройство 2 в этом примере также содержит систему 32 обнаружения, которая содержит множество камер 34 и процессор 36 обработки изображений для обработки изображений, захваченных камерами 34. Обработанные изображения в дальнейшем направляются из процессора 36 обработки изображений или системы 32 обнаружения в картогенератор 38, который генерирует изображение 40 на основе растра, имеющее множество растровых элементов 42. Каждый растровый элемент 42 представляет собой часть поверхности S сельскохозяйственного поля (см. фиг. 2А – 2С, 3), на котором выращиваются растения 46.

В этом примере (см. фиг. 3) устройство 2 также содержит устройство 44 связи, которое функционально связано с запоминающим устройством 74 и со средством 54 регулирования давления и, таким образом, с блоком 56 управления соплами и интерфейсом 48 пользователя, который выполнен таким образом, что пользователь или оператор может вводить данные и управлять устройством 2. Оператор может следовать указаниям на дисплее 50, на котором в этом примере представлена конкретная информация о функционировании различных сопел в разные периоды времени. Разумеется, на дисплее 50 также может быть представлена другая информация, касающаяся работы сельскохозяйственного устройства 2.

Во время работы устройства 2, пример которого показан на фиг. 2А – 2С, устройство 2 движется в направлении D по поверхности S сельскохозяйственного поля, при этом выполняя опрыскивание с помощью различных сопел 18a – 18x, 20a – 20x на разных растровых элементах 42 изображения 40 на основе растра, которые, фактически, являются различными участками сельскохозяйственного поля F. Следует отметить, что для ясности растровые элементы наглядно представлены в намного увеличенном виде, чем это есть на самом деле. Когда система 32 обнаружения устройства 2, как показано на фиг. 2A, обнаруживает растение 46 на растровом элементе 42a, система 32 обнаружения устройства направляет сигнал картогенератору 38, который отмечает это растение на растровом элементе 42a изображения 40 на основе растра. Следует отметить, что в этом месте сопло 18q расположено на одной прямой с указанным растением.

После приближения к растению 46, отмеченному в растровом элементе 42a изображения 40 на основе растра, оператор принимает решение развернуть устройство 2, фактически выполняя поворот. В результате, когда местоположение устройства 2 изменяется, сопло 18q фактически оказывается не на одной прямой с растением 46 (см. фиг 2B). Положение устройства 2 в режиме реального времени и полученное относительное положение устройства 2 на изображении 40 на основе растра требует, чтобы устройство 54 регулирования давления и (связанный с ним) блок 56 управления соплами выполнили вычисления, позволяющие определить, какие сопла должны быть приведены в действие для дозирования жидкости на растение 46 (вместо сопла 18q, которое находилось на одной прямой с растением во время обнаружения). Таким образом, определение местоположения в режиме реального времени, обеспечиваемое системой 30 определения местоположения, совместно с изображением 40 на основе растра, позволяют выполнять опрыскивание растения 46 с высокой точностью, поскольку растение 46 теперь попадает в диапазон распыления 18v-1 сопла 18v.

Настоящее изобретение никоим образом не ограничивается до вышеприведенного предпочтительного варианта выполнения. Испрашиваемые права определяются приведенной ниже формулой изобретения, в пределах объема которой могут быть предусмотрены многочисленные модификации.

Похожие патенты RU2807221C2

название год авторы номер документа
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОСТИ 2020
  • Ван Альфен, Мартинус Хенрикус
RU2810233C2
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЛЯ 2020
  • Ван Дер Вуд, Мартен Питер
  • Ван Альфен, Мартинус Хенрикус
RU2807220C2
Способ ультрамалообъемного опрыскивания сельскохозяйственных растений и устройство для его осуществления с использованием беспилотных авиационных средств вертолетного типа 2019
  • Бережнов Николай Николаевич
  • Быков Сергей Николаевич
RU2730640C1
СПОСОБ ЗАПИСИ ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ПЛОСКУЮ ПОВЕРХНОСТЬ 1994
  • Алексеев Григорий Григорьевич
RU2081753C1
ЗАКОДИРОВАННАЯ БУМАГА ДЛЯ ОПТИЧЕСКОГО СЧИТЫВАНИЯ 2004
  • Петтерссон Матс Петтер
  • Эдсе Томас
RU2359323C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ АУТЕНТИФИКАЦИИ ЛИЧНОЙ ИНФОРМАЦИИ И СЕРВЕР 2019
  • Цзянь, Вэймин
  • Пи, Айпин
  • Лян, Хуагуй
  • Хуан, Фэйин
  • Чэнь, Цижун
RU2799096C2
АППАРАТ ДЛЯ ИНСЕКТИЦИДНОГО ОПРЫСКИВАНИЯ 2019
  • Торнхёй, Фредерик
  • Рюдмер, Клас
  • Странд, Альфред, Гёста, Виктор
  • Расмуссен, Флемминг
  • Педерсен, Майкл, Стэнли
  • Николайсен, Томас
RU2795590C2
ОРУДИЯ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ, ИМЕЮЩИЕ БЛОК НАНЕСЕНИЯ ТЕКУЧИХ СРЕД С СОПЛАМИ ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ВНОСИМЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТНОСИТЕЛЬНО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОЛЯХ 2017
  • Столлер, Джейсон
  • Радтке, Иан
RU2707524C1
ОРУДИЯ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ВНОСИМЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТНОСИТЕЛЬНО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОЛЯХ 2017
  • Столлер, Джейсон
  • Радтке, Иан
RU2706291C1
ОРУДИЯ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ, ИМЕЮЩИЕ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДИН ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ВНОСИМЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТНОСИТЕЛЬНО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОЛЯХ 2017
  • Леман Трейси
  • Столлер Джейсон
  • Радтке Иан
  • Уайлдермут Пол
RU2699185C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 807 221 C2

Реферат патента 2023 года СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОСТИ

Настоящее изобретение относится к сельскохозяйственному устройству для дозирования жидкого средства, которое должно распыляться по поверхности, такой как сельскохозяйственное поле. Устройство содержит по меньшей мере одну стрелу, содержащую продольный питающий трубопровод для транспортирования жидкого средства и множество сопел, узел регулирования давления, который выполнен с возможностью управления открыванием и закрыванием одного или нескольких соответствующих сопел, систему определения местоположения, которая выполнена с возможностью получения данных о местоположении. При этом данные о местоположении содержат местоположение сельскохозяйственного устройства в режиме реального времени и отметку времени. Устройство также имеет систему обнаружения, которая расположена на стреле и/или перед сельскохозяйственным устройством и выполнена с возможностью получения данных об обнаружении, содержащих информацию о поверхности, подлежащей опрыскиванию, и картогенератор, который выполнен с возможностью генерирования на основе данных об обнаружении и данных о местоположении изображения поверхности на основе растра, причем изображение содержит некоторое количество растровых элементов. Каждый растровый элемент содержит данные о местоположении, связанные с этим растровым элементом. Устройство обработки изображений выполнено с возможностью приема и обработки изображений от множества устройств для записи изображения, причем обработка включает в себя идентификацию растений, таких как сельскохозяйственные растения и сорняки, по захваченным изображениям, и с возможностью сравнения идентифицированных растений с информацией о типах растений, хранящейся в запоминающем устройстве, для обеспечения каждого из идентифицированных растений биркой растения. Картогенератор выполнен с возможностью связывания каждого из идентифицированных растений и бирки растения с растровым элементом на карте. Растровый элемент также содержит данные об обнаружении, и в котором узел регулирования давления и/или по меньшей мере один блок управления соплами вычисляют количество жидкости, подлежащее распылению, для каждого растрового элемента на основе по меньшей мере данных об обнаружении и бирки растения, связанных с растровым элементом. Изобретение позволит уменьшить влияние внешней среды и снизить расходы на опрыскивание сельскохозяйственных полей. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула изобретения RU 2 807 221 C2

1. Сельскохозяйственное устройство для дозирования жидкого средства, которое должно распыляться по поверхности, содержащее:

- по меньшей мере одну стрелу, содержащую продольный питающий трубопровод для транспортирования жидкого средства и множество сопел, которые расположены по длине стрелы, причем каждое сопло функционально соединено с продольным питающим трубопроводом и имеет диапазон дозирования сопла;

- емкость для жидкого средства, которая соединена с продольным питающим трубопроводом для подачи в продольный питающий трубопровод жидкости, подлежащей распылению;

- узел регулирования давления, содержащий по меньшей мере один блок управления соплами, который выполнен с возможностью управления открыванием и закрыванием одного или нескольких соответствующих сопел для дозирования жидкости в диапазоне дозирования сопла, относящегося к указанным соплам;

- систему определения местоположения, которая выполнена с возможностью получения данных о местоположении, причем данные о местоположении содержат местоположение сельскохозяйственного устройства в режиме реального времени и отметку времени;

- систему обнаружения, которая расположена на стреле и/или перед сельскохозяйственным устройством и выполнена с возможностью получения данных об обнаружении, содержащих информацию о поверхности, подлежащей опрыскиванию;

- картогенератор, который функционально соединен с системой обнаружения и системой определения местоположения, соответственно, для приема данных об обнаружении и данных о местоположении, причем картогенератор выполнен с возможностью генерирования на основе данных об обнаружении и данных о местоположении изображения поверхности на основе растра, причем изображение содержит некоторое количество растровых элементов, и каждый растровый элемент содержит данные о местоположении, связанные с этим растровым элементом;

- запоминающее устройство, которое выполнено с возможностью хранения изображения на основе растра,

причем узел регулирования давления и/или по меньшей мере один блок управления соплами функционально связаны с системой определения местоположения и запоминающим устройством и также выполнены с возможностью:

- приема информации в режиме реального времени о местоположении от системы определения местоположения;

- выбора на основе информации о местоположении в режиме реального времени и изображения на основе растра для каждого растрового элемента сопла, которое связано с этим растровым элементом в конкретное время; и

- открывания выбранного сопла для дозирования некоторого количества жидкости на поверхность, относящуюся к этому растровому элементу, в конкретное время,

причем система обнаружения содержит:

- множество устройств для записи изображения, расположенных по длине стрелы и/или перед сельскохозяйственным устройством, причем каждое из множества устройств для записи изображения выполнено с возможностью захватывания изображений части поверхности, и

- устройство обработки изображений, соединенное с множеством устройств для записи изображения,

причем устройство обработки изображений выполнено с возможностью приема и обработки изображений от множества устройств для записи изображения, причем обработка включает в себя идентификацию растений, таких как сельскохозяйственные растения и сорняки, по захваченным изображениям, и с возможностью сравнения идентифицированных растений с информацией о типах растений, хранящейся в запоминающем устройстве, для обеспечения каждого из идентифицированных растений биркой растения, причем картогенератор выполнен с возможностью связывания каждого из идентифицированных растений и бирки растения с растровым элементом на карте, и в котором растровый элемент также содержит данные об обнаружении, и в котором узел регулирования давления и/или по меньшей мере один блок управления соплами вычисляют количество жидкости, подлежащее распылению, для каждого растрового элемента на основе по меньшей мере данных об обнаружении и бирки растения, связанных с растровым элементом.

2. Сельскохозяйственное устройство по п. 1, в котором поверхность представляет собой сельскохозяйственное поле.

3. Сельскохозяйственное устройство по п. 1 или 2, в котором устройство обработки изображений также выполнено с возможностью определения количества растений на каждом из захваченных изображений; и

причем картогенератор выполнен с возможностью включения в каждый из растровых элементов конкретного количества растений, связанных с этим растровым элементом.

4. Сельскохозяйственное устройство по любому из пп. 1-3, в котором узел регулирования давления и/или по меньшей мере один блок управления соплами также выполнены с возможностью вычисления для каждого растрового элемента количества жидкости, которое должно дозироваться в этот растровый элемент, на основе количества растений, связанных с этим растровым элементом.

5. Сельскохозяйственное устройство по любому из пп. 1-4, в котором каждое из множества устройств для записи изображений выполнено с возможностью захватывания изображений участка поверхности, который, если смотреть в направлении движения сельскохозяйственного устройства, расположен в диапазоне 4-6 м перед стрелой и имеет ширину в диапазоне 2-3 м.

6. Сельскохозяйственное устройство по любому из пп. 1-5, в котором каждое из множества устройств для записи изображений имеет частоту кадров от 1 до 60 кадров в секунду и предпочтительно имеет частоту кадров от 6 до 15 кадров в секунду.

7. Сельскохозяйственное устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором растровый элемент соответствует участку поверхности сельскохозяйственного поля 5-50 см на 5-50 см, и в котором предпочтительно участок поверхности составляет приблизительно 15 на 15 см.

8. Сельскохозяйственное устройство по п. 7, в котором участок поверхности определяется в большей степени на основе характеристик растений, расстояния между соплами и/или диапазона опрыскивания.

9. Сельскохозяйственное устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором узел регулирования давления и/или по меньшей мере один блок управления соплами также выполнен c возможностью хранения числовых величин, таких как количество жидкости, в запоминающем устройстве, используя индекс диапазона, причем индекс диапазона является натуральным числом, взятым из диапазона N индексных номеров между нулем и N - 1, причем:

- каждый индексный номер связан с определенным блоком (или диапазоном) числовых величин;

- индекс диапазона ноль соответствует предварительно заданному блоку с наименьшими числовыми величинами;

- индекс диапазона N - 1 соответствует предварительно заданному блоку с наибольшими числовыми величинами;

- индекс диапазона, связанный с числовой величиной, соответствует индексу диапазона, в который попадает числовая величина; и

- каждый тип численного измерения имеет соответствующий предварительно заданный диапазон, хранящийся в запоминающем устройстве, и в котором значение количества жидкости сконфигурировано с возможностью хранения в одном бите памяти посредством использования соответствующего заданного диапазона, где N равно 256.

10. Сельскохозяйственное устройство по любому из предыдущих пунктов, также содержащее устройство связи, которое выполнено с возможностью направления на удаленное устройство, предпочтительно вычислительное устройство, содержащее модуль приема, одной или несколько характеристик из числа характеристик, к которым относятся

- данные обнаружения;

- данные о местоположении;

- изображение на основе растра; и/или

- количество жидкости, подлежащее распылению на поверхность, соответствующую растровому элементу, и/или количество жидкости, распыляемое на поверхность, соответствующую растровому элементу.

11. Сельскохозяйственное устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором узел регулирования давления и/или по меньшей мере один блок управления соплами выполнены таким образом, чтобы после дозирования некоторого количества жидкости на поверхность, связанную с растровым элементом, существует возможность направления к картогенератору сообщения, включающего в себя информацию о количестве жидкости, дозируемой на поверхность, связанную с растровым элементом, причем картогенератор выполнен с возможностью использования указанной информации о количестве жидкости в указанном растровом элементе.

12. Сельскохозяйственное устройство по любому из предыдущих пунктов, также содержащее:

- интерфейс пользователя, такой как графический интерфейс пользователя (GUI), который функционально соединен с запоминающим устройством, причем интерфейс сконфигурирован таким образом, что пользователь может выбирать растение конкретного типа, подлежащее опрыскиванию, из перечня растений, хранящихся в запоминающем устройстве, и предпочтительно растение каждого типа из перечня растений связано с количеством жидкости, отрегулированным для растения этого типа, и/или дисплей, выполненный с возможностью отображения одного или нескольких сообщений о дозировании, причем информация о дозировании содержит изображение поверхности в виде растра и данные о количестве жидкости, подлежащей распылению.

13. Способ дозирования жидкого средства, подлежащего распылению на поверхность, содержащий следующие этапы:

- обеспечение наличия сельскохозяйственного устройства по одному из предыдущих пунктов;

- перемещение сельскохозяйственного устройства по сельскохозяйственному полю, подлежащему опрыскиванию;

- генерирование с помощью системы определения местоположения данных о местоположении, содержащих местоположение в режиме реального времени и отметку времени;

- генерирование с помощью системы обнаружения данных об обнаружении, содержащих информацию о поверхности, подлежащей опрыскиванию;

- генерирование с помощью картогенератора и на основе информации о местоположении и информации об обнаружении изображения поверхности на основе растра, причем изображение содержит некоторое количество растровых элементов, и каждый растровый элемент включает в себя данные о местоположении, связанные с этим растровым элементом;

- выбор с помощью узла регулирования давления и/или по меньшей мере одного блока управления соплами на основе информации о местоположении в режиме реального времени и изображения на основе растра для каждого растрового элемента сопла, которое связано с этим растровым элементом в конкретное время; и

- открывание в течение предварительно заданного периода времени выбранного сопла для дозирования в конкретное время некоторого количества жидкости на поверхность, связанную с этим растровым элементом;

- идентификация с помощью с помощью системы обнаружения растений в данных об обнаружении;

- определение типа обнаруженных растений;

- связывание с помощью картогенератора каждого из растений с растровым элементом в изображении на основе растра, и вычисление для каждого растрового элемента и обнаруживаемых растений количества жидкости, подлежащей дозированию на указанный растровый элемент, включая регулирование количества жидкости, которая должна дозироваться на конкретное количество и/или обнаруженные растения конкретного типа.

14. Способ по п. 13, в котором поверхность представляет собой сельскохозяйственное поле.

15. Способ по п. 13 или 14, дополнительно содержащий один или несколько этапов из следующих этапов:

- определение количества обнаруживаемых растений, причем этап вычисления включает в себя регулирование количества жидкости, которая должна дозироваться на конкретное количество обнаруженных растений;

- направление, используя устройство связи, на удаленное устройство одной или нескольких характеристик из числа характеристик, к которым относятся данные об обнаружении, данные о местоположении, изображение на основе растра и/или количество жидкости, подлежащее распылению на поверхность, соответствующую растровому элементу, и/или количество жидкости, распыляемое на поверхность, соответствующую растровому элементу;

- хранение в запоминающем устройстве информации о рассчитанном количестве жидкости, подлежащей дозированию, и состоянии дозирования, включая сюда «недозированное» состояние и «дозированное» состояние, и корректировку хранящейся информации от «недозированного» состояния до «дозированного» состояния после дозирования конкретного количества жидкости.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2807221C2

US 20160044862 A1, 18.02.2016
US 20120237083 A1, 20.09.2012
Автоматизированный агрегат для дифференцированного внесения жидких минеральных удобрений 2017
  • Измайлов Андрей Юрьевич
  • Гончаров Николай Тимофеевич
  • Лобачевский Яков Петрович
  • Смирнов Игорь Геннадиевич
  • Хорошенков Вячеслав Кузьмич
  • Афонина Ирина Ивановна
  • Лужнова Елена Самуиловна
  • Ильченко Екатерина Николаевна
RU2676319C1
WO 2012007549 A1, 19.01.2012
US 20160309647 A1, 27.10.2016.

RU 2 807 221 C2

Авторы

Ван Альфен, Мартинус Хенрикус

Даты

2023-11-13Публикация

2020-02-21Подача