RU2492620C2 - Agricultural robot - Google Patents
Agricultural robot Download PDFInfo
- Publication number
- RU2492620C2 RU2492620C2 RU2011123241/13A RU2011123241A RU2492620C2 RU 2492620 C2 RU2492620 C2 RU 2492620C2 RU 2011123241/13 A RU2011123241/13 A RU 2011123241/13A RU 2011123241 A RU2011123241 A RU 2011123241A RU 2492620 C2 RU2492620 C2 RU 2492620C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- robot
- products
- manipulators
- carriages
- wheels
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 10
- 210000004177 elastic tissue Anatomy 0.000 claims description 7
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 230000009916 joint effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 5
- 210000003754 fetus Anatomy 0.000 description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 3
- 235000002566 Capsicum Nutrition 0.000 description 2
- 240000008067 Cucumis sativus Species 0.000 description 2
- 235000009849 Cucumis sativus Nutrition 0.000 description 2
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 2
- 241000758706 Piperaceae Species 0.000 description 2
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 241000219112 Cucumis Species 0.000 description 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 description 1
- 102100026933 Myelin-associated neurite-outgrowth inhibitor Human genes 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 241001233061 earthworms Species 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000003971 tillage Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к робототехнике и предназначено для использования в производстве сельскохозяйственной продукции, главным образом для обработки посадок и уборки бахчевых овощных культур с наземными плодами.The invention relates to robotics and is intended for use in the production of agricultural products, mainly for processing plantings and harvesting melons and vegetables with ground fruits.
Известны самоходные аппараты для обработки почвы и посадок и сбора продукции, включающие каретки с приводимыми от двигателя колесными движителями, агрегатным отсеком или отсеками с устройствами для обработки и упаковки продукции, устройством управления агрегатом и навигационным оборудованием, и соединяющую каретки платформу с устройствами для воздействия на почву и на посадки и сбора продукции и с транспортером для перемещения продукции в агрегатные отсеки.Known self-propelled devices for tillage and planting and harvesting, including carriages with engine-driven wheeled propellers, an aggregate compartment or compartments with devices for processing and packaging products, an aggregate control device and navigation equipment, and a platform connecting the carriages with devices for affecting the soil and for planting and collecting products and with a conveyor for moving products to aggregate compartments.
Наиболее близким к заявленному изобретению по конструкции и назначению является шведский мостовой комбайн BIOTRAC [1]. В этом комбайне платформа с рабочими органами расположена между двумя двухколесными каретками, на одной из которых расположен двигатель, а на другой расположены кабина для водителя и устройства управления агрегатами комбайна. Данный прототип позволяет уменьшить площадь уплотняемого колесами грунта, ориентировать комбайн относительно границ обрабатываемого участка с помощью навигационного оборудования и обеспечивать точное позиционирование рабочих органов по отношению к посадкам.Closest to the claimed invention in design and purpose is the Swedish BIOTRAC bridge combine [1]. In this combine, a platform with working bodies is located between two two-wheeled carriages, on one of which there is an engine, and on the other there is a cab for the driver and a control unit for the combine units. This prototype allows you to reduce the area compacted by wheels of soil, orient the combine harvester relative to the boundaries of the cultivated area using navigation equipment and ensure accurate positioning of the working bodies in relation to the landings.
Недостатками комбайна BIOTRAC являются: цельная платформа, не позволяющая менять расстояние между каретками; неспособность к автономному режиму обследования посадок и выполнению сложных действий с ними; неспособность к отделению сочноплодной продукции и перемещению ее в платформу; высокое удельное давление колес на грунт, превышающее порог устойчивости посадок к вытаптыванию.The disadvantages of the BIOTRAC combine are: an integral platform that does not allow changing the distance between the carriages; inability to autonomously inspect landings and perform complex operations with them; inability to separate artificially produced products and move it to the platform; high specific pressure of the wheels on the ground, exceeding the threshold of resistance of landings to trampling.
Техническим результатом является: обеспечение возможности изменения длины платформы аппарата, автономизация выполнения рабочих операций по воздействию на посадки, отделению продукции и перемещению ее в агрегатные отсеки, снижение удельного давления колес аппарата на грунт ниже порога устойчивости посадок к вытаптыванию.The technical result is: providing the ability to change the length of the platform of the apparatus, the autonomy of performing work operations on the impact on planting, separation of products and moving it to the aggregate compartments, lowering the specific pressure of the wheels of the apparatus on the ground below the threshold of resistance of plantings to trampling.
Указанный технический результат достигается тем, что в сельскохозяйственном роботе, состоящем из двух кареток с приводимыми от двигателя колесами, агрегатными отсеками с устройствами для обработки и упаковки продукции, навигационным оборудованием и устройством управления роботом, и соединяющей каретки платформы со связанными проводным или беспроводным способом с устройством управления роботом оптическими, микроволновыми и/или инфракрасными, ультрафиолетовыми, ультразвуковыми сканерами, рабочими органами для воздействия на почву и на посадки и сбора продукции и транспортером для перемещения продукции от рабочих органов к агрегатным отсекам, согласно изобретению платформа выполнена сборной из унифицированных производственных и/или транспортных секций (отсеков), причем производственные секции снабжены рабочим органом или органами, транспортером продукции и встроенными элементами электрической, пневматической и/или гидравлической системы робота, а рабочие органы представляют собой очувствленные посредством сенсоров положения многозвенные манипуляторы с числом степеней подвижности не меньше шести, а транспортные секции снабжены устройствами погрузки-выгрузки и обработки продукции.The specified technical result is achieved in that in an agricultural robot consisting of two carriages with engine-driven wheels, aggregate compartments with devices for processing and packaging products, navigation equipment and a robot control device, and connecting the platform carriages with connected wired or wireless way to the device control the robot with optical, microwave and / or infrared, ultraviolet, ultrasound scanners, working bodies to affect the soil and for planting and collecting products and a conveyor for moving products from the working bodies to the aggregate compartments, according to the invention, the platform is made of a team of unified production and / or transport sections (compartments), and the production sections are equipped with a working body or bodies, a product conveyor and built-in electric elements, pneumatic and / or hydraulic systems of the robot, and the working bodies are multi-link manipulators sensed by position sensors with the number m degrees of mobility not less than six, and the transport section provided with devices loading-unloading and handling goods.
Каретки выполнены одноколесными, а центр масс робота расположен ниже оси вращения колес.The carriages are single-wheeled, and the center of mass of the robot is located below the axis of rotation of the wheels.
Несущая конструкция кареток робота обладает дополнительно внутренней степенью подвижности в виде возможности перемещения центра масс робота относительно оси вращения колес и снабжена устройством, перемещающим центр масс робота относительно оси вращения колес в соответствии с изменениями динамических режимов движения робота и результирующего статического момента манипуляторов, определяемого устройством управления по данным сенсоров положения манипуляторов.The supporting structure of the robot carriages has an additional internal degree of mobility in the form of the ability to move the center of mass of the robot relative to the axis of rotation of the wheels and is equipped with a device that moves the center of mass of the robot relative to the axis of rotation of the wheels in accordance with changes in the dynamic modes of movement of the robot and the resulting static moment of the manipulators determined by the control device data of position sensors of manipulators.
Манипуляторы выполнены по схеме «хобот» и представляют собой трубчатую конструкцию, в стенку которой встроены соединенные через одну и образующие две группы из четных и нечетных номеров кольцевые эластичные камеры, а внутренний слой стенки образован эластичным шлангом с обращенным внутрь шланга щетинообразным ворсом из расположенных наклонно к основанию упругих волокон, а группы кольцевых камер с четными и нечетными номерами присоединены к пневматической системе робота посредством автоматического переключателя, подающего давление поочередно в разные группы.The manipulators are made according to the “trunk” scheme and represent a tubular structure, into the wall of which are built ring elastic chambers connected through one and forming two groups of even and odd numbers, and the inner layer of the wall is formed by an elastic hose with a bristle-like pile facing inward from those inclined to the base of elastic fibers, and groups of annular chambers with even and odd numbers are connected to the pneumatic system of the robot by means of an automatic switch that supplies pressure alternately in different groups.
Излучающие и приемные элементы сканеров расположены на оконечной части манипуляторов.The emitting and receiving elements of the scanners are located on the end of the manipulators.
На оконечной части манипуляторов расположены секаторы, управляемые от устройства управления роботом или от отдельного индикатора положения продукции относительно манипулятора.At the end of the manipulators are secateurs controlled from the robot control device or from a separate indicator of the position of the product relative to the manipulator.
Транспортер продукции выполнен в виде приводимого от электромеханического, пьезомеханического, гидравлического или пневматического вибратора лотка с обращенным в его полость щетинообразным ворсом из расположенных наклонно к основанию упругих волокон.The product conveyor is made in the form of a tray driven by an electromechanical, piezomechanical, hydraulic or pneumatic vibrator with a bristle-shaped pile turned into its cavity from elastic fibers inclined to the base.
Колеса кареток имеют широкопрофильные пневматические шины с высокоэластичной беговой частью и размером, обеспечивающим нагрузочную способность колеса при 30%-ной деформации шины при избыточном давлении воздуха в шине порядка 7 кПа, а крепление колес на двухколесных каретках обладает дополнительной угловой подвижностью в горизонтальной плоскости для обеспечения полного кинематического соответствия перемещения колес робота во всех режимах движения.The carriage wheels have wide-profile pneumatic tires with a highly elastic running part and a size that provides wheel loading capacity at 30% tire deformation with an excess air pressure of about 7 kPa in the tire, and the wheel mounting on two-wheel carriages has additional angular mobility in the horizontal plane to ensure full kinematic correspondence of the movement of the wheels of the robot in all modes of motion.
Устройство управления роботом выполнено в виде оснащенного сенсорами компьютеризованного комплекса с установленной на нем самообучающейся программой обработки данных сенсоров и восстановления пространственного динамического образа внешней среды и адаптивной системы управления движением аппарата и индивидуальными и совместными действиями манипуляторов.The robot control device is made in the form of a computerized complex equipped with sensors with a self-learning program for processing sensor data and restoring a spatial dynamic image of the external environment and an adaptive system for controlling the movement of the device and individual and joint actions of manipulators.
Робот выполнен мультиагентным с коллективным выполнением действий автономными мостовыми модулями и с разделением функций по обработке посадок и сбору продукции модулями-комбайнами с платформами из производственных секций и транспортировке продукции за пределы посадок модулями-транспортировщиками с платформами из транспортных секций.The robot is multi-agent with collective execution of actions by autonomous bridge modules and with separation of functions for processing plantings and collecting products with combine modules with platforms from production sections and transporting products outside the planting areas with conveyor modules with platforms from transport sections.
Устройства управления положением манипуляторов типа «хобот» снабжены вибраторами.The devices for controlling the position of manipulators of the “trunk” type are equipped with vibrators.
На чертеже представлен общий вид комбайна, содержащего манипуляторы 1, отдельные производственные секции платформы 2, каретки с агрегатными отсеками 3, колеса кареток с широкопрофильными шинами низкого давления 4.The drawing shows a General view of the harvester containing the
Самоходный аппарат для воздействия на почву и посадки и сбора продукции выполняют в виде роботизированного мостового комбайна со сборной платформой из унифицированных транспортных и производительных секций с встроенными в них элементами электрической и/или пневматической и гидравлической систем робота, с расположенными на транспортных секциях устройствами для приемки продукции из агрегатных отсеков комбайна и/или погрузки выгруженной из агрегатных отсеков продукции и расположенными на производительных секциях многозвенными манипуляторами с сенсорами положения и с числом степеней подвижности не менее шести и с расположенными на оконечных частях манипуляторов оптическими, микроволновыми и/или ультразвуковыми, инфракрасными и ультрафиолетовыми сканерами и лучевым или электромеханическим, или гидромеханическим, или пневмомеханическим секатором, управляемым сигналами устройства управления аппарата или специального индикатора положения продукции относительно манипулятора.Self-propelled apparatus for impacting the soil and planting and collecting products is performed in the form of a robotic bridge combine with a prefabricated platform of unified transport and production sections with built-in elements of the electric and / or pneumatic and hydraulic systems of the robot, with devices for receiving products located on the transport sections from aggregate compartments of the combine and / or loading of unloaded products from aggregate compartments and multi-link mani located on the production sections radiators with position sensors and with a number of degrees of mobility of at least six and with optical, microwave and / or ultrasonic, infrared and ultraviolet scanners located on the terminal parts of the manipulators and a beam or electromechanical or hydromechanical or pneumomechanical secateurs controlled by signals from the device’s control device or special indicator of the position of the product relative to the manipulator.
Для повышения эффективности манипуляторы могут быть выполнены по схеме «хобот» в виде многослойной трубчатой конструкции, в стенку которой встроены кольцевые эластичные камеры, соединенные через одну и образующие две группы из четных и нечетных камер, а внутренний слой образован эластичным шлангом с обращенным внутрь шланга щетинообразным ворсом из расположенных наклонно к основанию упругих волокон. Группы четных и нечетных кольцевых камер присоединяют к пневматической системе аппарата посредством автоматического переключателя, поочередно подающего давление в четные и нечетные кольцевые камеры. Активация ворсистого покрытия внутренней полости «хобота» может осуществляться также посредством встроенного в устройство управления положением манипулятора или отдельного вибратора с электро- или пневмомеханическим приводом.To increase efficiency, the manipulators can be made according to the “trunk” scheme in the form of a multilayer tubular structure, into the wall of which annular elastic chambers are connected, connected through one and forming two groups of even and odd chambers, and the inner layer is formed by an elastic hose with a bristle-shaped tube facing the inside of the hose pile of elastic fibers inclined to the base. Groups of even and odd annular chambers are connected to the pneumatic system of the apparatus by means of an automatic switch alternately supplying pressure to the even and odd annular chambers. Activation of the fleecy coating of the “trunk” internal cavity can also be carried out by means of a manipulator integrated in the position control device or a separate vibrator with an electro- or pneumomechanical drive.
На оконечностях манипуляторов на месте сканеров могут быть установлены только излучающие и принимающие элементы сканеров.At the ends of the manipulators in place of the scanners, only emitting and receiving elements of the scanners can be installed.
Для выполнения совместных действий манипуляторов их рабочие зоны могут перекрываться.To perform joint actions of the manipulators, their working areas may overlap.
Также на производственных секциях устанавливают транспортеры для перемещения продукции от рабочего органа в соседнюю секцию или в агрегатный отсек комбайна. Транспортеры могут быть выполнены в виде приводимого от электро-, пневмо-, гидро -или пьезомеханических вибраторов лотка с обращенным в его полость щетинообразным ворсом из расположенных наклонно к основанию упругих волокон.Also, conveyors are installed on the production sections to move products from the working body to the next section or to the aggregate compartment of the combine. Conveyors can be made in the form of a tray driven by electro-, pneumo-, hydro- or piezomechanical vibrators with a bristle-shaped pile turned into its cavity from elastic fibers inclined to the base.
Колеса кареток комбайна выполняют с шинами в виде широкопрофильных катков большого диаметра с высокоэластичной беговой частью, обеспечивающих при давлении не выше 7 кПа и 30%-ной деформации сохранность или минимальное повреждение стеблей, листьев, почек возобновления и плодов посадок. Нагрузочная способность колес обеспечивается за счет больших диаметра и профиля шин. Привод колес кареток может быть выполнен посредством механической, электромеханической, гидравлической или пневматической трансмиссии.The wheels of the harvester carriages are made with tires in the form of wide-profile large-diameter rollers with a highly elastic running part, which ensure at preservation of no higher than 7 kPa and 30% deformation the safety or minimal damage to the stems, leaves, buds of renewal and the fruit of plantings. The loading capacity of the wheels is ensured by the large diameter and profile of the tires. The drive of the carriage wheels can be performed by means of a mechanical, electromechanical, hydraulic or pneumatic transmission.
С целью обеспечения полного кинематического соответствия движения колес кареток они могут быть выполнены в одноколесном варианте с расположенным ниже оси колес центром масс комбайна или в двухколесном варианте велосипедной компоновки с дополнительной подвижностью крепления колес в горизонтальной плоскости. С целью обеспечения стабилизации ориентации платформы относительно посадок конструкция комбайна с одноколесными каретками может быть выполнена с дополнительной внутренней степенью подвижности в виде возможности смещения положения центра масс комбайна относительно оси вращения колес, для чего конструкция снабжается устройством перемещения платформы и/или массивных элементов кареток в соответствии с динамическим режимом движения комбайна и результирующим статическим моментом на манипуляторах.In order to ensure full kinematic correspondence of the movement of the wheels of the carriages, they can be made in a one-wheeled version with the center of mass of the combine located below the axis of the wheels or in a two-wheeled version of the bicycle arrangement with additional mobility of fastening the wheels in a horizontal plane. In order to stabilize the orientation of the platform relative to the landings, the design of the combine with one-wheel carriages can be performed with an additional internal degree of mobility in the form of the possibility of shifting the position of the center of mass of the combine relative to the axis of rotation of the wheels, for which the structure is equipped with a device for moving the platform and / or massive carriage elements in accordance with dynamic mode of movement of the harvester and the resulting static moment on the manipulators.
Для достижения высокой степени автономизации и повышения коэффициента технического использования комбайна устройство управления комбайна выполняют в виде компьютеризованного комплекса, оснащенного программами обработки данных сенсоров и сканеров и программами манипулирования потоками сельскохозяйственной продукции, в том числе транспортировкой, упаковкой, погрузкой и выгрузкой продукции, а исполнительные устройства применяют в пыле- и влагозащитном исполнении.To achieve a high degree of autonomy and increase the technical utilization of the combine, the combine control device is implemented in the form of a computerized complex equipped with programs for processing data from sensors and scanners and programs for manipulating the flow of agricultural products, including transportation, packaging, loading and unloading of products, and actuators are used in dust and moisture protection.
Для обработки посадок большой протяженности сельскохозяйственный робот выполняют мультиагентным с коллективным принятием решений по выполнению производственной задачи и разделением функций по сбору продукции и транспортировке ее за пределы посадок между автономными мостовыми модулями-комбайнами и автономными мостовыми модулями-транспортировщиками продукции, платформы которых состоят из транспортных секций.To process long plantings, an agricultural robot is multi-agent with collective decision-making on the production task and separation of functions for collecting products and transporting them outside the plantings between autonomous bridge harvester modules and autonomous bridge product conveyor modules, the platforms of which consist of transport sections.
Работает аппарат следующим образом: робот в виде комплекта из кареток и производственных и, при надобности, транспортных секций доставляют на отдельном транспортном средстве или робот своим ходом в виде мостового комбайна с шириной, соответствующей пропускной способности дорог, и с нагруженными на платформу комбайна или на дополнительный прицеп дополнительными секциями прибывает под управлением оператора на границу обрабатываемого участка посадок, в устройство управления загружают план расположения посадок и задание, из кареток и дополнительных секций собирают соответствующую заданию и характеру посадок конфигурацию робота и приводят робот в рабочее состояние. Далее мостовой комбайн робота в автономном режиме с помощью навигационного устройства ориентируется относительно расположения участка посадок и перемещается по участку, осуществляя указанное в задании воздействие на посадки. Сенсоры и сканеры на манипуляторах комбайна передают в устройство управления комбайна сведения о положении манипуляторов и о состоянии посадок в зоне сканирования. Устройство управления воссоздает пространственный образ структуры посадок в зоне досягаемости манипуляторов и в соответствии с заданием вырабатывает управляющие сигналы на устройство управления манипуляторами и на устройство управления движением комбайна.The device operates as follows: a robot in the form of a set of carriages and production and, if necessary, transport sections are delivered on a separate vehicle or the robot is under its own power in the form of a bridge combine with a width corresponding to the road capacity and loaded onto the combine platform or an additional the trailer arrives in additional sections, under the control of the operator, to the border of the treated landing area, the landing plan and the task are loaded into the control device, from the carriages to additional sections collect the configuration of the robot corresponding to the task and the nature of the landings and bring the robot to working condition. Next, the robot’s bridge combine in an autonomous mode with the help of a navigation device is oriented relative to the location of the landing site and moves around the site, carrying out the impact on the landings indicated in the task. Sensors and scanners on the combine manipulators transmit information about the position of the manipulators and the state of landings in the scan zone to the combine control device. The control device recreates the spatial image of the landing structure in the reach zone of the manipulators and, in accordance with the task, generates control signals to the manipulator control device and to the combine motion control device.
При выполнении уборки продукции устройство управления комбайна ориентирует оконечные части манипуляторов в гуще посадок относительно плодоовощей и индивидуальными и/или совместными действиями манипуляторов приводит в контакт с плодоовощами. Под воздействием периодических повышений давления в кольцевых камерах наклонные упругие волокна щетинообразного ворса на внутренней оболочке «хобота» создают периодические однонаправленные толчки на плодоовощ, вследствие чего он перемещается в полость «хобота». При занятии плодом конструктивно определенного положения в полости манипулятора секатор отсекает плодоножку и плод продолжает перемещение внутри «хобота» и подается на транспортер в секции платформы, который перемещает плод на транспортер соседней секции, и далее до агрегатного отсека комбайна.When cleaning products, the control unit of the combine orientates the end parts of the manipulators in the thick of plantings relative to the fruits and, by individual and / or joint actions of the manipulators, brings them into contact with the fruits. Under the influence of periodic pressure increases in the annular chambers, the inclined elastic fibers of the bristle-like pile on the inner shell of the “trunk” create periodic unidirectional shocks on the fruit, as a result of which it moves into the cavity of the “trunk”. When the fetus occupies a structurally defined position in the cavity of the manipulator, the pruner cuts off the stem and the fetus continues to move inside the “trunk” and is fed to the conveyor in the platform section, which moves the fetus to the conveyor of the neighboring section, and then to the aggregate compartment of the combine.
В агрегатном отсеке продукция обрабатывается, при необходимости, или сразу подается в дозатор упаковочного устройства и затем в бункер-накопитель. При достижении комбайном границы участка агрегатный отсек комбайна выгружает упаковки с продукцией, комбайн разворачивается поворотом относительно центра опоры одной из кареток и продолжает выполнение задания.In the aggregate compartment, products are processed, if necessary, or immediately fed to the dispenser of the packaging device and then to the storage hopper. When the harvester reaches the boundary of the plot, the aggregate compartment of the combine unloads packages of products, the combine rotates by turning relative to the center of the support of one of the carriages and continues to complete the task.
Для сбора продукции на участках большой протяженности из кареток и транспортных секций собирают дополнительно мостовые транспортные модули и устанавливают в устройство управления робота программу работы в мультиагентном режиме. В процессе выполнения задачи транспортные модули совместно с модулями-комбайнами робота принимают решения о перемещении к модулю-комбайну с заполненным бункером-накопителем или перемещении к месту выгрузки продукции, загружают продукцию в транспортную секцию или секции и переправляют ее за пределы посадок.To collect products in long-distance sections from carriages and transport sections, additional bridge transport modules are assembled and a multi-agent operation program is installed in the robot control device. In the process of completing the task, the transport modules together with the robot harvester modules make decisions about moving to the harvester module with a filled storage hopper or moving to the place of product unloading, load the product into the transport section or sections and transfer it outside the planting area.
Вследствие того, что удельное давление эластичных беговых частей шин колес ниже порога устойчивости посадок к вытаптыванию, а заявленные конструкции кареток обеспечивают движение в полном кинематическом соответствии, перемещение модулей робота по посадкам не приводит к образованию колеи и не сопровождается необратимым повреждением посадок и продукции.Due to the fact that the specific pressure of the elastic running parts of the tire of the wheels is below the threshold of stability of tramming to trampling, and the claimed carriage designs provide movement in full kinematic correspondence, the movement of the robot modules along the plantings does not lead to rutting and is not accompanied by irreversible damage to the plantings and products.
Критерии выбора продукции определенного вида или качества задают различными наборами типов сканеров на манипуляторах и адаптивным режимом работы устройства управления с функцией распознавания продукции.Criteria for choosing products of a certain type or quality are set by various sets of types of scanners on manipulators and the adaptive mode of operation of a control device with a product recognition function.
Применение мостовых роботизированных комбайнов в качестве замены или дополнения к существующим тракторным и комбайновым системам приведет к повышению урожайности посадок вследствие того, что уменьшится площадь следов машин на участках посадок, уменьшится повреждаемость посадок, повысится производительность труда в производстве сельскохозяйственной продукции вследствие автоматизации рутинных и алгоритмизируемых операций в интеллектуальной и производственной деятельности человека.The use of bridge robotic combines as a replacement or addition to existing tractor and combine systems will lead to increased planting yields due to the fact that the area of machine tracks in the planting areas will decrease, damage to planting will decrease, labor productivity in agricultural production will increase due to automation of routine and algorithmized operations in intellectual and industrial activity of man.
Применение мостовых комбайнов с одноколесными каретками и широкопрофильными шинами сверхнизкого давления предпочтительней, так как, в отличие от движителей существующих типов машин для обработки посадок, они перемещаются в режиме полного кинематического соответствия, вследствие чего не создают сдвиговых деформаций почвы, не уплотняют верхний слой почвы, не меняют его водно-воздушных режимов и, соответственно, не ухудшают условий развития аэробных бактерий и не уменьшают численность и активность дождевых червей и т.п. благоприятных факторов плодородия почв.The use of bridge combines with one-wheel carriages and wide-profile ultra-low pressure tires is preferable, because, unlike the movers of existing types of machines for processing planting, they move in full kinematic mode, as a result of which they do not create shear deformations of the soil, do not compact the top soil layer, do not change its water-air regimes and, accordingly, do not worsen the conditions for the development of aerobic bacteria and do not reduce the number and activity of earthworms, etc. favorable factors of soil fertility.
Следует отметить такие важные последствия применения роботизированного комбайна, как высвобождение людей с полевых работ за счет автоматизации сбора продукции и переработки собранного урожая в готовую для реализации конечную продукцию по безлюдным технологиям и повышение престижа крестьянского труда.It should be noted such important consequences of using a robotic harvester as releasing people from field work by automating the collection of products and processing the harvested crop into finished products ready for sale using unmanned technologies and increasing the prestige of peasant labor.
Исходя из того, что в структуре овощных посевов общая площадь посадок томатов составляет около 24%, огурцов и перца по 10-11%, а в структуре овощной продукции, соответственно, томаты занимают до 27%, огурцы и перец - до 12%, можно рассчитывать на существенный социо-экономический эффект от повышения производительности и интенсификации труда в производстве плодоовощной продукции за счет автоматизации ухода за посадками и сбора продукции.Based on the fact that in the structure of vegetable crops the total planting area of tomatoes is about 24%, cucumbers and peppers 10-11% each, and in the structure of vegetable products, respectively, tomatoes occupy up to 27%, cucumbers and peppers - up to 12%, you can to rely on the significant socio-economic effect of increasing productivity and intensifying labor in the production of fruits and vegetables by automating planting care and product collection.
Источники информацииInformation sources
1. Chamen W.C.T., Dowler D., Leede P.R., Longstaff D.J. Design, operation and performance of a gantry system: experience in arable cropping. Journal of Agricultural Engineering Research 1994, 59: 45-60.1. Chamen W.C.T., Dowler D., Leede P.R., Longstaff D.J. Design, operation and performance of a gantry system: experience in arable cropping. Journal of Agricultural Engineering Research 1994, 59: 45-60.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011123241/13A RU2492620C2 (en) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Agricultural robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011123241/13A RU2492620C2 (en) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Agricultural robot |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011123241A RU2011123241A (en) | 2012-12-20 |
| RU2492620C2 true RU2492620C2 (en) | 2013-09-20 |
Family
ID=49183570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011123241/13A RU2492620C2 (en) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Agricultural robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2492620C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2668319C1 (en) * | 2017-10-27 | 2018-09-28 | Общество с ограниченной ответственностью "АгроДронГрупп" | Method and system for processing zones of sowing agricultural crops based on monitoring data |
| RU2728225C1 (en) * | 2019-12-02 | 2020-07-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Роби" | Agricultural robot-combine harvester |
| RU2773987C1 (en) * | 2021-04-20 | 2022-06-14 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр "КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК" (КБНЦ РАН) | Multi-agent robotic search and rescue complex |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1701160A1 (en) * | 1989-11-16 | 1991-12-30 | Центральное Опытное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро Госнити По Организации И Технологии Ремонта И Технического Обслуживания Автомобилей "Авторемонт" | Automatic fruit gathering machine |
| WO1998053961A1 (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-03 | Pellenc (Societe Anonyme) | Robotized machine equipped with arm with symmetrical pantograph, for example for fruit picking or sorting diverse objects |
| JP2008206438A (en) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Iseki & Co Ltd | Fruit harvesting robot |
| WO2011031490A2 (en) * | 2009-08-25 | 2011-03-17 | Francis Wilson Moore | Fruit tree pruner and harvesting machine |
-
2011
- 2011-06-08 RU RU2011123241/13A patent/RU2492620C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1701160A1 (en) * | 1989-11-16 | 1991-12-30 | Центральное Опытное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро Госнити По Организации И Технологии Ремонта И Технического Обслуживания Автомобилей "Авторемонт" | Automatic fruit gathering machine |
| WO1998053961A1 (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-03 | Pellenc (Societe Anonyme) | Robotized machine equipped with arm with symmetrical pantograph, for example for fruit picking or sorting diverse objects |
| JP2008206438A (en) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Iseki & Co Ltd | Fruit harvesting robot |
| WO2011031490A2 (en) * | 2009-08-25 | 2011-03-17 | Francis Wilson Moore | Fruit tree pruner and harvesting machine |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2668319C1 (en) * | 2017-10-27 | 2018-09-28 | Общество с ограниченной ответственностью "АгроДронГрупп" | Method and system for processing zones of sowing agricultural crops based on monitoring data |
| RU2728225C1 (en) * | 2019-12-02 | 2020-07-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Роби" | Agricultural robot-combine harvester |
| RU2773987C1 (en) * | 2021-04-20 | 2022-06-14 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр "КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК" (КБНЦ РАН) | Multi-agent robotic search and rescue complex |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011123241A (en) | 2012-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2021261912B2 (en) | Autonomous integrated farming systems | |
| Xu et al. | A modular agricultural robotic system (MARS) for precision farming: Concept and implementation | |
| Grimstad et al. | Thorvald II-a modular and re-configurable agricultural robot | |
| Jones et al. | Design and testing of a heavy-duty platform for autonomous navigation in kiwifruit orchards | |
| EP3210467B1 (en) | Working vehicle | |
| Bergerman et al. | Results with autonomous vehicles operating in specialty crops | |
| JP6824377B2 (en) | Work vehicle | |
| WO2020148758A1 (en) | System and method for autonomous harvester installation and farm harvesting operation | |
| US8991140B2 (en) | Harvest aid machine | |
| RU2492620C2 (en) | Agricultural robot | |
| EP3389351A1 (en) | Autonomous integrated farming system | |
| Emmi et al. | Mobile robotics in arable lands: Current state and future trends | |
| KR100720621B1 (en) | Pesticide automatic spraying device of house-type facility for growing crops | |
| Montes et al. | Automation in agriculture | |
| KR20230089954A (en) | Unmanned spraying robot for smart greenhouse | |
| US8689527B2 (en) | Harvest aid machine | |
| CN109220029A (en) | A kind of large-span multifunctional Agricultural Machinery Equipment | |
| RU2834465C1 (en) | Robotic agricultural platform | |
| CN203399636U (en) | Four-wheel self-propelled elevated pesticide spraying machine | |
| KR102868444B1 (en) | Agricultural electric carrier | |
| Guan et al. | Design and Experiment of Electric Uncrewed Transport Vehicle for Solanaceous Vegetables in Greenhouse. | |
| CN222603291U (en) | Agricultural product automatic production line and system | |
| JP2023057862A (en) | Agricultural machine and harvesting method | |
| RU2848329C2 (en) | Device, method and system for cultivating useful agricultural land | |
| ES2208091B1 (en) | ROBOTIZED SYSTEM FOR SERVICE IN GREENHOUSES. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130609 |