专利汇可以提供用来按体积处理地面和植物的方法及系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于按需要和根据体积控制地面和 植物 的方法和系统。本发明的目的是,这样地改进开头所述类型的方法和系统,即空间地无空缺地扫描植物群丛,在考虑形态学、植物生理学、仪器技术和与地理 位置 有关的特性的同时有效地控制地面和植物状态的影响。,下面是用来按体积处理地面和植物的方法及系统专利的具体信息内容。
1.用于按需要和根据体积处理地面和植物的方法,特别是通 过在规则或不规则地种植有植物的区域上进行输出或定量施加如 植物防护剂/或肥料以及水的喷淋剂来处理土壤、下木层护理和/ 或加工和处理植物,所述植物为:如路边林荫树或森林树木等、 庭院作物,特别是葡萄作物和水果作物、啤酒花、柑橘、橄榄等、 灌木或亚灌木如香蕉等,其中植物用通过固定在一可开动的支承 装置上的循环驶过植物的单个传感器产生的脉冲的单色激光束扫 描,被树叶反射回来的射线谱被该传感器接收,得到的射线谱被 转变成光信号且所述光信号被输送给一计算机,该计算机储存、 处理此信号,并根据植物的况状通过发出用来操作配设于可开动 的支承装置的喷淋装置和鼓风机和/或加工机械的开关信号控制喷 淋剂剂量的输出或定量供给、地面和植物的处理以及收获,其特 征为以下步骤:
a)利用第一次通行通过测量和确定在行驶路径旁的如树、木 桩、建筑物等特征性基准目标的位置,从而在所述区域内 产生一基准行驶路径;
b)通过向一在支承装置前面、侧面和支承装置上方的在一位 于沿行驶方向张开的圆锥形外壳面区域上的空间曲线上 以大致水平或略微倾斜的轨迹上发射一振动的脉冲激光 束,以基准行驶路径为参照扫描植物,所述空间曲线在支 承装置向前行驶时大致螺线形地与植物行交会,其中所述 激光束在不同扫描平面内在植物上产生空间高分辨率的 光点栅格;
c)在按步骤b)发出激光束的同时起动一个或多个时间测量 元件,其中所述时间测量元件配设有不同的量级值;
d)停止时间测量元件,以确定被光点栅格反射的射线分量的 不同反射量级,以实现:单独和/或共同地求出路程、位 置和目标地点数据;通过发射射线的传感器接收射线分量 以及将信号通过一求出信号行进时间并将信号转变成数 据的接收单元输送给计算机;并将数据储存在计算机的环 形存储器内;
e)由按步骤d)的数据确定植物群丛和/或单个植物的形态学 和生理学特征值;
f)通过补偿由于支承装置的摇摆、弯曲行驶和/或俯仰运动 造成的在路程、位置和目标点数据方面的偏差来校正喷淋 装置和鼓风机或处理装置的位置;和
g)求出相应于步骤e)和f)的供给量、处理的种类和范围,以 及控制用来输出喷淋剂的喷淋装置和/或处理装置。
2.按权利要求1的方法,其特征为:采用具有700至1000 纳米(nm)波长的射线作为激光束。
3.按权利要求1的方法,其特征为:由步骤d)的数据求出 关于植物目标表面的信息、关于群丛植物和土地的种植,构造及 拓扑图形的信息,尤其是作为个体的单棵植物、作为总体的全部 群丛、群丛植物中的杂物、树叶面包括空缺的上下轮廓、行的前 水平横截面轮廓、行的中心平面、横截面形状、行和单个树冠的 体积以及不规则性。
4.按权利要求1至3之任一项所述的方法,其特征为:用所 述传感器识别植物的部分,例如叶子、卷须、分枝、茎干、嫩枝、 树干、树桩、果实和花。
5.按权利要求1至3之任一项所述的方法,其特征为:用所 述传感器识别物体,例如支承架、支柱或索架。
6.按权利要求1至3之任一项所述的方法,其特征为:用所 述传感器识别环境,尤其是地面、地面轮廓、地形标志、房屋、 建筑物、墙、道路和围栅。
7.按权利要求1至6之任一项所述的方法,其特征为:用所 述传感器进行非接触的路径测量。
8.按权利要求7所述的方法,其特征为:在所述支承装置穿 过群丛行驶时在重要地点,尤其是行的开头,将路径测量值置为 零。
9.按权利要求7所述的方法,其特征为:在第一次驶过群丛 后将所述支承装置的实际位置与群丛的已知位置和基本形状作比 较,并对该实际位置加以校正。
10.按权利要求7至9所述的方法,其特征为:用所述路径测 量得出基准行驶路径群丛的左右行测量值的差,并确定绕垂直轴 的运动和曲线行驶。
11.按权利要求7至10所述的方法,其特征为:通过识别树 干、葡萄藤和/或树桩获取用来确定路径的路径信息。
12.按权利要求7至10所述的方法,其特征为:通过跟踪单 棵植物的嫩枝尖获取用来确定路径的路径信息。
13.按权利要求7至10所述的方法,其特征为:通过跟踪所 述前水平横截面轮廓获取用来确定路径的路径信息。
14.按权利要求7至10所述的方法,其特征为:在驶过传感 器测量区时通过跟踪垂直目标进行路径测量,其中在时间上先后 错开地测量目标的不同高度,并由所求得的时间间隔得到速度的 大小。
15.按权利要求7所述的方法,其特征为:所述路径测量与速 度无关地进行。
16.按权利要求7至15所述的方法,其特征为:用来确定路 径信息的所有处理方法相互并与旧的群丛数据交互作用。
17.按权利要求1至6之任一项所述的方法,其特征为:在位 置S1测量和储存所述传感器沿行驶路程的位置。
18.按权利要求17所述的方法,其特征为:连续地在所有位 置S2至SN测量所述传感器和可开动的支承装置沿路径的位置。
19.按权利要求17和18所述的方法,其特征为:如果支承装 置走过相当于传感器和喷嘴和/或工作器械之间的距离的路程Sx 的话,则比较实际测量的支承装置位置和储存的传感器位置S1。
20.按权利要求1、15至19的方法,其特征为:校正所述支 承装置轴线相对于框架的位置,以补偿摇摆运动。
21.按权利要求1、15至19的方法,其特征为:调整所述支 承装置绕垂直轴线的位置,以补偿蛇行运动。
22.按权利要求1、15至19的方法,其特征为:调整所述支 承装置横向轴线的位置,以补偿由于喷淋区相对于旋转中心的前 后偏移(俯仰)造成的与路程相关的误差。
23.按权利要求1至6所述的方法,其特征为:目标地点的位 置通过测量目标面和传感器之间的距离确定。
24.按上述权利要求之任一项所述的方法,其特征为:土壤处 理包括松土、碎土、培土、控制蒸发和/或温度。
25.按上述权利要求之任一项所述的方法,其特征为:下木层 护理通过割草、覆盖、碎草、防腐烂、遮荫、遮盖和/或微气候控 制进行。
26.按上述权利要求之任一项所述的方法,其特征为:植物加 工包括修剪、捆扎、成形、树干整理、折枝、环割、切根和/或收 获。
27.按权利要求26的方法,其特征为:修剪是粗剪、精剪、 成形修剪、去叶、截梢、单干形修剪/整枝、忽布修剪和/或果树修 剪。
28.按上述权利要求之任一项所述的方法,其特征为:在果实 收获方面分为葡萄采摘或水果采摘。
29.按上述权利要求之任一项所述的方法,其特征为:利用选 择来进行按果实采摘、嫩枝和/或植物器官的区分。
30.按上述权利要求之任一项所述的方法,其特征为:用分类 来进行按果实和/或果实分级的区分。
31.用来实施按权利要求1的方法的系统,具有一可行驶的支 承装置—例如车辆和/或连接在车辆上面的工作机械、一固定在支 承装置上的具有用来发射脉冲激光束的射线源的传感器、一可绕 垂直轴旋转的用来将射线对准树叶面的镜子、一用来接收被树叶 面反射回来的射线的射线接收器、一用来处理反射的射线和控制 固定在支承装置上的具有喷嘴并带有用于喷淋剂的储存容器的喷 淋装置的计算机,其中喷嘴安装在离传感器相当大的距离处,此 系统还具有一用来将喷淋剂输送到喷嘴的液体泵、用来开关喷嘴 的阀门和一用来产生两相流动的鼓风机,其特征为:所述镜子(4′) 做成成形镜,其分区(5,6)以不同的角度倾斜于转轴(A)设置, 镜子(4′)的转轴相对于发射射线和接收射线的射线光路(10)偏 心设置。
32.用于实施按权利要求1的方法的系统,具有一可行驶的支 承装置—例如车辆和/或连接在车辆上面的工作机械、一固定在支 承装置上的具有用于发射脉冲激光束的射线源的传感器、一可绕 垂直轴旋转的用来使射线对准树叶面的镜子、一用来接收被树叶 面反射回来的射线的射线接收器、一用来处理反射的射线并控制 至少一个固定在支承装置上的处理装置的计算机,其中所述处理 装置安装在离传感器较大的距离处,其特征为:镜子(4′)做成成 形镜,其分区(5,6)以不同的角度倾斜于转轴(A)设置,并且 镜子(4′)的转轴相对于发射射线和接收射线的射线光路(10)偏 心地设置。
33.按权利要求31和32所述的系统,其特征为:所述镜子(4′) 由大蛋糕形的扇形块构成,其中一块相对于镜子转轴(A)的法线 最好具有45°的倾角,另一块具有1°至45°,优选是15°的倾 角。
34.按权利要求31至33所述的系统,其特征为:所述射线光 路(10)与所述镜子(4′)的转轴(A)同心设置。
35.按权利要求31至34所述的系统,其特征为:所述射线源 (7)配备至少一个可通过光脉冲触发的时间测量元件。
36.按权利要求31至35所述的系统,其特征为:所述接收器 (8)配备至少一个用来获取行进时间的装置。
37.按权利要求31至36所述的系统,其特征为:用于形成射 线的光学装置(9)空间固定地设置在射线源/接收器(7;8)和镜 子(4)之间。
38.按权利要求31至37所述的系统,其特征为:所述传感器 (3)无滞后地跟随支承装置在行驶时的运动。
39.按权利要求31至37所述的系统,其特征为:所述传感器 (3)的轴线最好沿行驶方向向前倾斜地设置。
40.按权利要求32所述的系统,其特征为:设有修剪、挖掘、 松土、侧切、捆扎、打碎、摇晃、分类和联合收获装置作为处理 装置。
本发明涉及一种用于按需要和根据体积控制地面和植物的方法,特别 是通过规则或不规则地种植有植物的区域上,进行输出/定量施加如植物防 护剂和/或肥料以及水的喷淋剂处理土壤、下木层(Unterwuchs)护理和/ 或加工和处理植物,所述植物包括:如路边林荫树或森林树木等;庭院作 物,特别是葡萄作物和水果作物,啤酒花、柑橘、橄榄等等;灌木或亚灌 木如香蕉等,其中植物用通过固定在一可开动的支承装置上的在植物上方 循环驶过的单个传感器产生的脉冲的单色激光束扫描,被树叶反射回来的 射线谱被该传感器接收,接收的光信号形式的射线谱被转换并将其输送给 计算机,该计算机储存、处理此信号,并根据植物的状况通过发出用来操 纵配设于可开动的支承装置的喷淋装置和鼓风机和/或处理装置的开关信 号控制喷淋剂量的输出/定量供给、地面和植物的处理以及收获。
此外本发明涉及一种用来实施此方法的系统,它具有一可行驶的支承 装置,例如车辆和/或连接在其上的工作机械,一固定在支承装置上的带有 用来发出脉冲激光束的射线源的传感器、一可绕一垂直轴旋转的用来将射 线对准叶面的镜子,一用来接收被叶面反射回来的射线的射线接收器,一 用来处理反射回来的射线和控制固定在支承装置上的具有一喷嘴的带有喷 淋剂储存容器的喷淋装置(其中喷嘴设置在离传感器较大距离处),一用来 输送喷淋剂给喷嘴的液压泵,用来开关喷嘴的阀和一用来产生两相流动的 鼓风机。
此外本发明还涉及一种用来实施本方法的系统,该系统具有一可开动 的支承装置,例如车辆和/或连接在其上的工作机械,一固定在支承装置上 的带有用来发出脉冲激光束的射线源的传感器,一可绕一垂直轴旋转的用 来将射线对准树叶面的镜子,一用来接收被树叶面反射回来的射线的射线 接收器、一用来处理反射射线和控制至少一个固定在支承装置上的处理装 置的计算机,其中所述至少一个处理装置设置在离传感器较远距离处。
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