Беспилотный робот для картирования урожайности

Авторы патента:

Хорт Дмитрий Олегович (RU)

Измайлов Андрей Юрьевич (RU)

Филиппов Ростислав Александрович (RU)

Смирнов Игорь Геннадьевич (RU)

Кутырёв Алексей Игоревич (RU)

G01C11/00 - Фотограмметрия; топографическая съемка местности с помощью фотографирования (фотоаппараты, комбинированные с топографическими приборами, например с теодолитами, G01C 1/00,G01C 3/00,G01C 5/00,G01C 9/00; фотоаппараты для съемки местности G03B 37/00)

B25J1/00 - Манипуляторы, ориентируемые в пространстве вручную (копирующего типа B25J 3/00; микроманипуляторы B25J 7/00)

A01B51/02 - с приводом от двигателя

Владельцы патента RU 2633431:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) (RU)

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к техническим средствам для обработки растений. Беспилотный робот с модулем для картирования урожайности содержит раму, колеса, систему управления и навигации с контрольно измерительными приборами, систему питания, технологический адаптер с модулем для картирования урожайности и бортовой компьютер. При этом он снабжен установленными на раме адаптером и модулем для картирования урожайности. Изобретение направлено на повышение производительности труда, сокращение расходов и повышение урожайности. 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к техническим средствам, для мониторинга и составления электронных карт урожайности.

Известен беспилотный робот Hortibot, (http://www.technologyreview.com/news/408225/robotic-farmer/), состоящий из рамы, управляемых колес, системы управления и навигации с контрольно измерительными приборами, системы питания, который обеспечивает выполнение широкого спектра работ. Он оснащается различными технологическими модулями: опрыскиватель-гербицидник, рыхлитель пропольщик, косилка.

Недостатком известного робототехнического устройства является то, что оно предназначено только для обработки растений, не имеет возможности картирования урожайности.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному беспилотному роботу является робототехническое средство BoniRob Amazone-Werke (http://go.amazone.de/?lang=l&news=26), включающее раму, управляемые колеса, систему управления и навигации с контрольно измерительными приборами и систему питания, систему технического зрения. Система технического зрения способна различать сорняки от полезных культур по форме листьев, которые затем удаляются механическим способом.

Недостатком известного устройства является то, что оно не оснащено оборудованием для картирования урожайности.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности труда, сокращение расходов, повышение урожайности.

Поставленная техническая задача достигается тем, что беспилотный робот для картирования урожайности, включающий раму, управляемые колеса, систему управления и навигации с контрольно измерительными приборами, систему питания, бортовой компьютер, систему технического зрения, согласно изобретению, снабжен установленными на раме адаптером и модулем для картирования урожайности с системой мультиспектральных, стереоскопических и тепловизионных камер, установленных на нем.

Повышение урожайности, повышение производительности труда и сокращение расходов достигается путем использования системы мультиспектральных, стереоскопических и тепловизионных камер, установленных на модуле для картирования урожайности, которые в автоматическом режиме, во время движения получают данные о состоянии растений, степени зрелости урожая, наличии болезней и передают их для составления электронных карт.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 схематично представлен беспилотный робот для картирования урожайности, диметрия; на фиг. 2 - то же, вид сверху; а на фиг. 3 - то же, вид сбоку.

Беспилотный робот с модулем для картирования урожайности состоит из рамы 1, колес 2, системы управления и навигации 3 с контрольно измерительными приборами, системы питания 4, технологического адаптера 5 с модулем 6 для картирования урожайности, бортового компьютера 7.

Технологический адаптер 5 с модулем 6 для картирования урожайности имеет возможность автоматически адаптироваться под высоту растения, с помощью системы технического зрения 8 и электрического цилиндра 9 (актуатор) адаптера. Корректировка высоты расположения модуля 6 проходит путем автоматического выдвижения электрического цилиндра 9 адаптера. Модуль для картирования урожайности включает в себя систему мультиспектральных, стереоскопических и тепловизионных камер 10, которые создают карту состояния растений, степени зрелости и объема урожая.

Устройство работает следующим образом.

Беспилотный робот заезжает в рядки растений, в автоматическом режиме, с помощью системы технического зрения 8 и технологического адаптера 5 подстраивает высоту модуля 6 для картирования урожайности под высоту растительности. Модуль картирования урожайности делает снимки урожая мультиспектральными, стереоскопическими и тепловизионными камерами. Каждый снимок обладает набором цифровых параметров - географическими координатами, высотой съемки, углом экспонирования и телеметрическими данными, которые загружаются в ГИС-систему. Приемник сигналов GPS со спутниковой группировки в реальном времени привязывает цифровые параметры, показания модуля картирования к электронной карте. В результате получается цифровая карта урожайности, которая включает данные со всего участка, а обобщенные фотографии создают набор карт состояния растений, степени зрелости и объема урожая ягодников и плодовых насаждений.

Оператор имеет возможность наблюдать за процессом картирования и при необходимости подкорректировать работу беспилотного робота при помощи пульта дистанционного управления. Для удаленного выбора маршрута, режима работы технологического адаптера 5 с модулем 6 для картирования на раме 1 расположен бортовой компьютер 7.

Применение заявленного беспилотного робота обеспечит повышение производительности труда, сокращение расходов, повышение урожайности (за счет своевременного реагирования на падение урожайности на нужном участке садов, плодовых насаждений, выявления заболеваний растений, погибших культур и определение дозы удобрений и средств защиты растений для дифференциального внесения на будущий сезон), позволит сэкономить трудовые затраты на 15-25%.

Беспилотный робот для картирования урожайности растений, характеризующийся тем, что он содержит раму с управляемыми колесами, систему управления и навигации с контрольно-измерительными приборами, бортовой компьютер, системы питания и технического зрения и установленный на раме модуль для картирования урожайности с системой мультиспектральных, стереоскопических и тепловизионных камер и с технологическим адаптером для корректировки высоты расположения модуля в зависимости от высоты растений с помощью упомянутой системы технического зрения.

Способ наблюдения наземных объектов с движущегося по околокруговой орбите космического аппарата (КА) относится к области дистанционного мониторинга природных и техногенных процессов.

Способ дистанционного мониторинга рисовых оросительных систем // 2621876

Изобретение относится к способам радиометрической съемки земной поверхности и может быть использовано при проведении мониторинга рисовых оросительных систем. Сущность: выполняют панорамную космическую ИК-радиометрическую съемку поверхности земли со средним разрешением 100-200 м и периодичностью 12-24 ч.

Система контроля участков нарушения вечной мерзлоты в арктической зоне // 2614182

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для контроля участков нарушения вечной мерзлоты в Арктической зоне. Сущность: система включает средства дистанционного зондирования подстилающей поверхности, размещенные на высокоширотном космическом носителе (1), Центр (10) тематической обработки, автономные измерители (14) приземной концентрации метана, центральный диспетчерский пункт (17).

Способ определения расстояния до объекта при помощи камеры (варианты) // 2602729

Способ определения расстояния при помощи камеры основан на том, что получают один видеокадр, получают калибровочные характеристики камеры, выделяют на кадре объект, до которого измеряют расстояние.

Устройство для измерения координат и распознавания объектов в распределенной системе акустического и видеонаблюдения // 2601402

Изобретение относится к акустике, в частности к средствам распознавания птиц. Устройство содержит распределенные системы камер и микрофонов, размещенные на периферийных постах, и связанный с ними центральный процессор для определения координат объекта по изображениям с них.

Способ определения загрязнения морской поверхности // 2596628

Изобретение относится к способам дистанционных исследований морских акваторий и может быть использовано для определения загрязнения морской поверхности. Сущность: по трассам, содержащим тестовые участки, проводят дистанционное зондирование морской поверхности автодинным радиоволновым измерителем, установленным на авиационном носителе.

Способ построения карты экзогенных геологических процессов местности вдоль трассы магистрального нефтепровода // 2591875

Изобретение относится к области получения топографической информации о рельефе земной поверхности по данным аэрофотосъемки и лазерного сканирования местности с борта воздушного судна, в частности к мониторингу участков трассы магистрального нефтепровода (МН) для выявления признаков экзогенных геологических процессов (ЭГП) и фиксации их границ.

Способ определения координат фотографируемых с космического аппарата земных объектов // 2587539

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при опознавании фотографируемых с космического аппарата (КА) объектов. Технический результат изобретения заключается в оперативном, надежном и точном опознавании любых фотографируемых объектов даже при неизвестной ориентации съемочной системы.

Беспилотный мобильный комплекс // 2583851

Изобретение относится к области аэрокосмической съемки, в частности для проведения аэрофотосъемных, геодезических, фотограмметрических, земельно-кадастровых и картографических работ.

Способ определения места образования айсбергов выводных ледников // 2577917

Изобретение относится к способам дистанционных исследований ледников и может быть использовано для определения мест возможного образования айсбергов выводных ледников.

Беспилотный робот для магнитно-импульсной обработки растений // 2630397

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к техническим средствам для обработки растений. Беспилотный робот для магнитно-импульсной обработки растений содержит раму с управляемыми колесами, систему управления и навигации с контрольно-измерительными приборами, систему питания и установленный на раме модуль магнитно-импульсной обработки растений с технологическим адаптером для установки высоты расположения упомянутого модуля в соответствии с высотой обрабатываемых растений, при этом модуль выполнен в виде магнитно-импульсного активатора с индуктором.

Пространственный механизм с шестью степенями свободы // 2536735

Изобретение относится к робототехнике, в частности к манипуляторам, выполняющим поступательные движения по трем координатам и вращение вокруг трех осей. Механизм содержит основание, выходное звено, рабочий орган, три кинематические цепи.

Пространственный механизм с четырьмя степенями свободы // 2534706

Изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам, выполняющим поступательные движения по трем координатам и вращение вокруг одной оси. Пространственный механизм содержит основание, выходное звено, рабочий орган, кинематически связанный с выходным звеном, три кинематические цепи, содержащие каждая двигатель поступательного перемещения, начальную вращательную кинематическую пару, шарнирный параллелограмм, конечную вращательную кинематическую пару, конечное звено.

Пространственный механизм с тремя степенями свободы // 2534675

Изобретение относится к робототехнике, а именно к манипуляционным механизмам с тремя степенями свободы. Пространственный механизм содержит основание, выходное звено, три кинематические цепи, каждая из которых содержит входную вращательную кинематическую пару, начальную вращательную кинематическую пару, промежуточную вращательную кинематическую пару, конечную вращательную кинематическую пару, выходную вращательную кинематическую пару.

Пространственный механизм // 2530111

Изобретение относится к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов с кинематической развязкой вертикального движения и плоских движений.

Пространственный механизм с шестью степенями свободы // 2525466

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов шестью степенями свободы. Пространственный механизм содержит основание, выполненное в виде круглой направляющей, выходное звено, четыре кинематические цепи, каждая из которых содержит входное звено, выполненное в виде каретки, установленной на основании, начальную кинематическую пару и конечную сферическую пару, сопряженную с выходным звеном.

Механизм с тремя степенями свободы // 2498895

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике. Механизм включает основание, выходное звено, три кинематические цепи, каждая из которых содержит входную вращательную кинематическую пару, начальную вращательную кинематическую пару, поступательную кинематическую пару, промежуточную вращательную кинематическую пару, конечную вращательную кинематическую пару.

Пространственный механизм с пятью степенями свободы // 2466014

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике. .

Пространственный механизм с тремя поступательными степенями свободы // 2466013

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике. .

Пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы // 2465124

Изобретение относится к пространственным манипуляционным механизмам роботов с тремя степенями свободы - тремя ориентирующими движениями. .

Комбинированный агрегат биомелиорации деградированных почв с рассолением и подсевом семян // 2619449

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к комбинированным почвообрабатывающим агрегатам. Комбинированный агрегат биомелиорации деградированных почв с рассолением и подсевом семян включает самоходный агрегат с двухсекционной рамой (2,3), оборудованной колесами.