ES2958557T3

ES2958557T3 - Sistema y método agrícola robótico

Info

Publication number: ES2958557T3
Application number: ES17847121T
Authority: ES
Inventors: David Curtis Crinklaw; Chase Schapansky; Richard Vaccari; Jeremy Bischel; Ryan Johnson
Original assignee: Guss Automation LLC
Current assignee: Guss Automation LLC
Priority date: 2016-08-29
Filing date: 2017-06-06
Publication date: 2024-02-09
Anticipated expiration: 2037-06-06
Also published as: US11140889B2; US20210378227A1; EP3503703B1; MX2019001857A; CN109982557A; BR112019003030B1; WO2018044376A1; US20190090472A1; CN109982557B; US11957122B2; EP3503703C0; AU2021282493B2; CL2019000527A1; EP3503703A1; ZA201807403B; AU2017320593B2; MX2023012714A; EP3503703A4; AU2021282493A1; BR112019003030A2

Abstract

Un sistema robótico de fumigación de huertos que tiene vehículos de entrega autónomos (ADV), cada uno de los cuales entrega de forma autónoma una cantidad de una solución premezclada a lo largo de una ruta que no se superpone y verificada por un sensor de visión frontal, un video o ambos. Un centro de control móvil, configurado para informar de forma inalámbrica al vehículo de reparto autónomo del camino dentro de las áreas y para confirmar que el vehículo de reparto autónomo está siguiendo el camino dentro del área. Un vehículo mapeador genera el camino dentro del área, estando configurado el vehículo mapeador para comunicar información sobre el camino y el área al centro de comando. El vehículo cartógrafo detecta el camino con un sensor LiDAR orientado hacia adelante y detecta el área con un sensor GPS. Un camión nodriza tiene un depósito de solución premezclada para reponer un tanque del ADV. Los ADV y el centro de control se comunican a través de una red de radio, que puede ser una red de malla, una red celular o ambas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema y método agrícola robótico

ANTECEDENTES

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere, en general, a equipos agrícolas y, en particular, a equipos robóticos de pulverización agrícola.

2. Antecedentes tecnológicos

El funcionamiento de los equipos agrícolas modernos puede ser peligroso y laborioso. Por ejemplo, los dispositivos actuales de pulverización de huertos tienen apéndices expuestos y piezas móviles expuestas que producen un aerosol de productos químicos peligrosos para el consumo humano. Este es particularmente el caso cuando se rocían pesticidas y fungicidas en los árboles de un huerto. Los operarios de los equipos deben llevar gafas y mascarillas de confinamiento para evitar el contacto accidental con el agente rociado.

Además, los dispositivos actuales de pulverización de huertos pueden ser engorrosos y difíciles de manejar en un entorno con un dosel arbóreo denso, donde las ramas de los árboles cuelgan a poca altura y el espacio entre árboles es, por tanto, limitado. Los equipos convencionales entran en contacto con las ramas bajas de los árboles, lo puede causar daños a los árboles. Además, el operario debe estar confinado en una cabina de protección para no ser alcanzado y azotado por un dosel arbóreo de baja altura. Además, el funcionamiento de los equipos agrícolas modernos puede ser un asunto lento y tedioso. Además de las paradas de descanso, los operarios deben detenerse periódicamente para quitarse el equipo de protección, descansar, hidratarse y alimentarse. Como resultado, el funcionamiento del equipo se desarrolla de forma interrumpida, continuamente limitado por el agotamiento y las lesiones, las restricciones gubernamentales y las necesidades humanas básicas. Lo que se necesita es un sistema agrícola automatizado y robótico que evite la necesidad de operarios humanos, los cuales corren riesgos al manejar los equipos existentes.

El documento US 2012/0095651 A1 divulga un método y sistema que facilita el funcionamiento de equipos autónomos al proporcionar un planificador de misión para mantener el contacto mediante la línea de visión entre una pluralidad de máquinas coordinadas, que incluye un método para mantener la comunicación mediante línea de visión (LoS) entre una pluralidad de máquinas, que crea un plan de misión para un lugar de trabajo que incluye un plan de trayectoria para cada una de la pluralidad de máquinas y que mantiene la comunicación de línea de visión entre la pluralidad de máquinas teniendo en cuenta la topografía del lugar de trabajo; y carga el plan de trayectoria de cada máquina respectiva de la pluralidad de máquinas en cada máquina respectiva de la pluralidad de máquinas, en donde el plan de trayectoria especifica una trayectoria de desplazamiento de máquina para cada máquina respectiva de la pluralidad de máquinas.

El documento WO 2016/076289 A1 divulga un vehículo de trabajo agrícola capaz de comunicarse a través de un dispositivo de comunicación con un ordenador principal y capaz de ser dirigido por un dispositivo de control remoto para permitir que el vehículo de trabajo agrícola se conecte con el ordenador principal y funcione de forma óptima, en donde el vehículo de trabajo agrícola está provisto de un medio de cálculo de posición para medir la posición del cuerpo de máquina usando un sistema de posicionamiento por satélite, un accionador de dirección para hacer funcionar un dispositivo de dirección, un medio de cambio y un dispositivo de control para controlar los elementos anteriores. Una velocidad de trabajo óptima y un valor de conducción de trabajo óptimo calculados a partir de información meteorológica pasada y actual, información del terreno, información de trabajo, información de máquina de trabajo e información de cultivo se transmiten desde el ordenador principal al dispositivo de control del vehículo de trabajo agrícola. El vehículo de trabajo agrícola se controla y se hace funcionar a la velocidad de trabajo óptima y al valor de conducción de trabajo óptimo a lo largo de una trayectoria de desplazamiento establecida.

El documento EP 1369 013 A1 divulga un sistema para realizar una primera y una segunda operación agrícola en una parcela agrícola. El sistema está provisto de una primera máquina agrícola autónoma para realizar la primera operación agrícola, con una segunda máquina agrícola autónoma para realizar la segunda operación agrícola, una unidad de control para controlar las operaciones agrícolas a realizar, siendo la unidad de control adecuada para subdividir la parcela agrícola en al menos una primera y una segunda porción de parcela, y para realizar primero la primera y la segunda operaciones agrícolas en la primera porción de parcela y, posteriormente, en la segunda porción de parcela.

El documento EP 2 952 081 A1 divulga un método de planificación y de posprocesamiento agrícola de salida, en donde el preprocesamiento agrícola se realiza mediante una máquina de preprocesamiento a lo largo de una trayectoria de preprocesamiento, un dispositivo de registro registra la trayectoria de preprocesamiento y un dispositivo de planificación determina la trayectoria de posprocesamiento para la máquina de posprocesamiento en función de los datos registrados para la trayectoria de preprocesamiento.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Un objetivo de la invención es crear un sistema agrícola robótico que tenga vehículos de suministro autónomos. Este y otros objetivos se logran mediante las características de la reivindicación 1. Otras formas de realización ventajosas se reivindican en las reivindicaciones dependientes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Las formas de realización de la presente invención divulgadas en el presente documento se ilustran a modo de ejemplo y no están limitadas por las figuras adjuntas, en las que las referencias similares indican elementos similares, y en las que:

la FIG. 1 es una ilustración de un ejemplo de sistema robótico de pulverización agrícola, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 2 es una vista general en planta superior de un sistema de suministro autónomo (ADV) del sistema de la FIG. 1, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 3 es un diagrama de bloques de un sistema de control para un ADV, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 4 es una ilustración de una interfaz de control remoto para un ADV, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 5 es un diagrama de bloques de un sistema de posicionamiento ADV, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 6 es un diagrama de bloques para un sistema hidráulico ADV, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 7 es un diagrama de bloques de un sistema de aerosolización acuosa ADV, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 8 es un diagrama de bloques del sistema de control de teleoperación ADV, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 9 es un diagrama de bloques de una estructura de bus de control ADV, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 10 es una ilustración de una vista externa de un centro de control móvil de la FIG. 1, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 11 es una ilustración de una vista interna del centro de control móvil, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 12 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicaciones y posicionamiento para el centro de control móvil, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 13 es una ilustración de un vehículo cartográfico de la FIG. 1, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 14 es una ilustración de un sistema de posicionamiento de vehículo cartográfico, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 15 es una ilustración de un camión cisterna de la FIG. 1, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 16 es un diagrama de bloques de un repetidor de radio de un camión cisterna, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 17 es un diagrama de bloques de un sistema de mezcla automatizado del camión cisterna, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 18 es una ilustración del sistema de la FIG. 1, desplegado en un huerto, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 19A es una ilustración del perfil lateral derecho de un ADV, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 19B es una ilustración del perfil lateral izquierdo de un ADV, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 19C es una ilustración del perfil delantero directo de un ADV, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 19D es una ilustración del perfil trasero directo de un ADV, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la FIG. 19E es una ilustración en perspectiva del perfil delantero izquierdo de un ADV, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención; y

la FIG. 19F es una ilustración en perspectiva del perfil trasero derecho de un ADV, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención.

Las formas de realización de la invención y las diversas características y detalles ventajosos de la misma se explican con más detalle con referencia a las formas de realización y ejemplos no limitativos que se describen y/o ilustran en los dibujos adjuntos y se detallan en la siguiente descripción. Cabe destacar que las características ilustradas en los dibujos no están necesariamente dibujadas a escala, y las características de una forma de realización pueden emplearse con otras formas de realización como reconocerá el experto en la técnica, incluso si no se indica explícitamente.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE FORMAS DE REALIZACIÓN

Las formas de realización del presente documento se describen dentro del contexto no limitante de un huerto arbóreo, aunque son posibles,mutatis mutandi,otras formas de realización que incluyan, sin limitación, un contexto de viticultura o un contexto de cultivos. Los cultivos pueden ser perennes, anuales o de ambos tipos. Además, aunque la pulverización agrícola se explica en detalle, todos los demás propósitos agrícolas son posibles, en particular aquellas implementaciones adecuadas para el accionamiento mecánico o hidráulico, incluyendo fertilización, disqueo, arado, labranza o esparcimiento. En general, un pulverizador robótico autónomo es un tipo de vehículo de suministro autónomo que está configurado para realizar de forma autónoma una tarea agrícola predeterminada respectiva. Se puede usar una flota de vehículos de suministro autónomos para realizar a la vez una o más tareas agrícolas predeterminadas respectivas en un huerto, un viñedo o un campo de cultivos, incluidos los cultivos perennes.

Siguiendo con el ejemplo de la pulverización, un vehículo de suministro autónomo, o un vehículo pulverizador, puede permitir que un solo usuario controle múltiples vehículos de suministro autónomos, o vehículos pulverizadores, similares, mientras los vehículos trabajan en un huerto, un viñedo o un cultivo con una eficacia considerable. El control de uno o múltiples pulverizadores, o de uno o más vehículos de suministro autónomos, se puede efectuar en el contexto de un sistema agrícola autónomo y a través de una red de vehículos cooperativos, una red de comunicaciones, que coordina los vehículos. Los vehículos de suministro autónomos siguen mapas controlados por software y trayectorias dentro de los mapas para realizar tareas agrícolas predeterminadas dirigidas a cultivar de manera eficiente, sin limitación, cultivos perennes. Determinadas formas de realización de dispositivos, componentes y métodos del presente documento se pueden configurar para funcionar dentro de una o más partes de la norma internacional ISO 25119 -Tractores y maquinaria para la agricultura y la silvicultura-Partes relacionadas con la seguridad de los sistemas de control.(Referencia ISO 25119:2010(E)). Además, las formas de realización del presente documento pueden ser compatibles con el borrador de la norma ISO/DIS 18497 —Maquinaria agrícola y tractores-Seguridad de maquinaria altamente automatizada.(Referencia ISO/DIS 18497:2015).

En la FIG. 1, se ilustra el sistema agrícola autónomo general 100. El sistema 100 incluye un vehículo de suministro autónomo (ADV) 110, un centro de control móvil 120, un vehículo cartográfico 130 y un camión cisterna 140. El camión cisterna 140 se proporciona en apoyo de las operaciones de pulverización, pero no es necesario. El ADV 110 puede ser una parte autónoma del sistema 100 que, como ejemplo no limitativo, aplica productos químicos, tales como fertilizantes, pesticidas y fungicidas, a cultivos agrícolas, tales como en huertos, en viñedos o en cultivos en hileras. El ADV 110 usa equipos electrónicos de precisión para controlar el caudal y la presión de los productos químicos aplicados, así como la velocidad, la dirección y la ubicación del ADV 110. El ADV 110 puede funcionar en modo autónomo o en modo remoto. En un modo autónomo, el sistema 100 puede tener uno o más ADV 110 supervisados y controlados por el centro de control móvil 120 y que proporcionan servicios a al menos una parcela predeterminada respectiva, por ejemplo, un huerto, un viñedo o un cultivo en hileras, o una parte de un huerto, un viñedo o un cultivo en hileras. El ADV 110 está configurado para comunicarse con el centro de control móvil 120 tanto en modo autónomo como remoto. En modo autónomo, el ADV 110 funciona sin la intervención directa de un usuario humano; en modo remoto, el ADV 110 funciona a distancia desde un panel de control accionado manualmente (no se muestra, véase la FIG. 4). El ADV 110 puede estar equipado con equipos del sistema global de navegación por satélite (GNSS) de alta precisión, tales como el RTK-DGPS. El ADV 110 puede incluir un sensor de alcance frontal, tal como un LiDAR, para identificar la presencia de, y la adherencia a, una trayectoria de avance y para identificar obstáculos en la trayectoria de avance. El LiDAR de alcance frontal es útil, por ejemplo, para encontrar troncos de árboles y determinar una trayectoria central a través de ellos.

Los equipos GNSS del ADV 110 pueden incluir GPS delantero y trasero equipados para funcionar con redes cinemáticas en tiempo real (RTK) de múltiples constelaciones, que proporcionan un posicionamiento horizontal y vertical con precisión centimétrica. El GPS se puede aumentar con una unidad de navegación inercial. El ADV 110 también puede estar equipado con cámaras de vídeo delantera y trasera de alta definición para proporcionar una visualización en tiempo real del campo de operación. Todos los datos recibidos y enviados por el ADV 110 al centro de control móvil 120 pueden transmitirse mediante radiopaquetes a 900 MHz, 2,4 GHz o 5,8 GHz, dependiendo de las condiciones meteorológicas, la densidad de las copas de vegetación y otras condiciones. Un experto en la técnica se percatará de que se pueden usar otras radiofrecuencias. En el modo remoto, el ADV 110 se puede hacer funcionar para prestar servicios mediante un panel de control remoto que tiene conmutadores basculantes y una palanca de mando, en lugar de usar el centro de control móvil 120. El ADV 110 puede hacer sonar una alarma audible antes de moverse.

El centro de control móvil 120 puede ser una furgoneta de comunicaciones con una antena de mástil neumático telescópico de 60 pies (18,29 m), similar a las conocidas furgonetas de noticias. El centro de control móvil 120 puede contener varios ordenadores, múltiples pantallas de visualización y software de mando y control. Un operario puede estar en el centro de control móvil 120 para supervisar una operación completa, que puede incluir múltiples ADV 110 repartidos en un área grande. El centro de control móvil 120 informa a un ADV 110 de la trayectoria predefinida que debe seguir en un área predefinida. El centro de control móvil 120 puede tener un generador eléctrico incorporado y un compresor de aire instalado en su chasis con una serie de tomas eléctricas colocadas dentro y fuera del centro de control móvil 120. También se puede proporcionar aire acondicionado y calefacción. En el extremo distal del mástil hay conexiones, soportes, cámaras y antenas para permitir la alimentación de audio y vídeo, así como una alimentación de datos inalámbrica.

Además, se ha observado que porciones cartografiadas de la parcela predeterminada pueden ser beneficiosas. Las áreas de huerto no cartografiadas previamente se pueden identificar con un mapa creado para su uso durante la pulverización. Por consiguiente, en determinadas formas de realización, el vehículo cartográfico 130 puede identificar configuraciones de estas porciones con GPS delantero y trasero equipados para funcionar con redes cinemáticas en tiempo real (RTK) de múltiples constelaciones, similares al ADV 110. Los datos del GPS se pueden usar para identificar un área predefinida. Además, el vehículo cartográfico 130 puede usar LiDAR de alcance frontal para identificar, por ejemplo, posiciones de troncos de árboles, una trayectoria entre ellos y cualquier posible obstáculo dentro del área a cartografiar. Los datos del LiDAR de alcance frontal se pueden usar para identificar una trayectoria predefinida, aunque se pueden usar otros sensores de alcance frontal para identificar la trayectoria predefinida, incluidos, entre otros, los infrarrojos, el RADAR y los sistemas de formación de imágenes de vídeo. Típicamente, el vehículo cartográfico 130 recorre una trayectoria a través del huerto, que es sustancialmente similar a la trayectoria que recorrerá el ADV 110 durante el funcionamiento, y continúa cartografiando hasta que se haya cartografiado un área predefinida, por ejemplo, un huerto entero o parte de un huerto. Un "mapa" puede incluir datos de GPS y LiDAR de las trayectorias y áreas predefinidas. El vehículo cartográfico 130 puede recopilar información de GPS y LiDAR, y puede transmitir esa información por radio, en las bandas de radio de 900 MHz, 2,4 GHz o 5,8 GHz, al centro de control móvil 120 para su almacenamiento y posterior uso por parte del ADV 110.

En algunas formas de realización, el camión cisterna 140 se puede colocar en un área designada (plataforma) de tamaño suficiente en la parcela predeterminada, de modo que sea conveniente reabastecer el ADV 110 con combustible, fluido hidráulico o una disolución premezclada para la pulverización. Por lo general, el camión cisterna 140 puede transportar 2400 galones (9085 litros) aproximadamente, aunque se pueden usar otros tamaños de tanque. El camión cisterna 140 también puede estar equipado con un repetidor de radio para ayudar a enviar señales de control a, y supervisar las señales detectadas desde, el ADV 110 en el terreno. El repetidor de radio también funciona en uno de 900 MHz, 2,4 GHz o 5,4 GHz, aunque se pueden usar otras frecuencias. Típicamente, el camión cisterna 140 se sitúa en una porción del área de protección, que es una porción de tierra próxima a un pasillo del huerto en el que se produce la pulverización. Esta porción de tierra cambiará a medida que el ADV 110 se mueve por el huerto, el viñedo o el campo abierto. El camión cisterna 140 puede reabastecer el<a>D<v>110 cuando se necesiten disoluciones de pulverización adicionales. En formas de realización seleccionadas, el camión cisterna 140 también puede reponer fluido hidráulico o combustible. Un área de protección puede ser una región donde el ADV 110 pasa del modo remoto al modo autónomo, y viceversa, o, por ejemplo, un área entre hileras de árboles. El ADV 110, el centro de control móvil 120, el vehículo cartográfico 130 y el camión cisterna 140 pueden ser representativos de dispositivos similares a lo largo de la descripción, a menos que la descripción particular ilustre una forma de realización particular del dispositivo.

Haciendo referencia a la FIG. 2, se muestra una vista en planta superior de un ADV 200, de acuerdo con las presentes formas de realización. El ADV 200 puede ser una forma de realización tal como el ADV 110 de la FIG. 1. El ADV 200 se describirá, en términos generales, en la FIG. 2 y se describirá de manera particular haciendo referencia a figuras posteriores. El ADV 200 se puede configurar como un vehículo pulverizador agrícola, aunque son posibles otras configuraciones. En particular, una forma de realización del ADV 200 se puede configurar para ser un vehículo autónomo de pulverización de huertos. Otra forma de realización del ADV 200 se puede configurar como un vehículo autónomo de pulverización de viñedos. En consecuencia, el ADV 200 se desplaza sobre cuatro neumáticos de alta resistencia 202a-d, que son accionados por cuatro motores hidráulicos 204a-d respectivos. Los neumáticos 202a-d pueden ser del modelo IN445/50D710 (44 pulgadas (1,12 m) de diámetro x 18 pulgadas (0,46 m) de ancho) de OTR de Rome, GA, EE.UU. Los motores hidráulicos 104a-d pueden ser el modelo R092505296 de Bosch Rexroth de Charlotte, NC, EE. UU. Los neumáticos delanteros 202a,b giran mediante un mecanismo de dirección hidráulico 206 que, cuando se acciona, guía los neumáticos delanteros 202a,b hacia la derecha y hacia la izquierda, con respecto a la línea central longitudinal 290 del ADV 200. El mecanismo de dirección hidráulico 206 puede ser el modelo de extremo único 2-1/2HHCl0K proporcionado por Sheffer de Blue Ash, OH, EE. UU. El ángulo de dirección (grado de giro izquierda/derecha) puede ser detectado por un sensor de medición de posicionamiento lineal magnetorresistivo 213, tal como el modelo de sensor de ángulo de dirección de 100 grados modelo SPS-A100D-HAWS de Honeywell, Morristown, NJ. El sensor 213 detecta el grado de desplazamiento angular del mecanismo de eje de rueda, que se puede calibrar hasta más o menos 50 grados con respecto a la línea central 290. El sensor 213 se puede montar en el chasis, con un imán separado dispuesto cerca del mecanismo del eje de rueda del ADV 200. Por supuesto, se pueden usar otros detectores de posición del ángulo de dirección.

La potencia de los motores hidráulicos 204a-d puede ser suministrada mediante una bomba hidráulica 210, que se alimenta desde el tanque de fluido hidráulico 212. La potencia del mecanismo de dirección hidráulico 206 puede ser suministrada mediante una bomba hidráulica accesoria 211, que también se alimenta desde el tanque 212. A su vez, la potencia de las bombas hidráulicas 210, 211 puede proporcionarse mediante un motor motriz 214. El motor 214 puede ser un motor diésel, con una cilindrada de 6,7 litros, con 173 CV, tal como el de Cummins, Inc. Columbus, IN, EE. UU. Para la potencia de arranque, el motor 214 se puede acoplar a la batería principal 280, por ejemplo, un Powerstride modelo PS31-950, con una potencia nominal de 12 V y 950 amperios de arranque en frío, de Powerstride, Corona, CA, EE. UU. Además, los componentes electrónicos del ADV 200 pueden ser alimentados por una batería auxiliar 282, por ejemplo, una Powerstride 44RC, con una potencia nominal de 12 V, 32 amperios por hora. El aislador de batería 284 se puede acoplar entre la batería principal y la batería auxiliar. El aislador de batería 284 no permite que el arrancador del motor tome energía de la batería auxiliar. Durante el arranque, el voltaje bajar demasiado para algunos de los componentes eléctricos, lo que hace que se apaguen. El aislador 284 permite que el voltaje permanezca en el voltaje correcto para los componentes electrónicos. Un aislador de batería adecuado puede provenir de Cole Hersee®, Littelfuse Commercial Vehicle Products, Schertz, TX, EE. UU. Cuando el voltaje cae en el modo autónomo, el vehículo no arrancará porque la unidad de control del vehículo (VCU) necesita ver que todos los componentes están en línea e informan a la VCU. Si esto no sucede, el vehículo entrará en un estado de parada de emergencia.

El motor 214 se puede acoplar al tren de accionamiento del ADV 200 (no mostrado). Un embrague hidráulico 215 acopla/desacopla selectivamente la bomba de disolución 220 y un ventilador de dispersión 230 al motor 214. El motor 214 proporciona potencia de accionamiento a las bombas hidráulicas 210, 211. La bomba hidráulica 210 alimenta los motores hidráulicos 204a-d usados para hacer girar las ruedas 202a-d del ADV 200. La bomba hidráulica 210 puede ser el modelo AA4UG56EP3DTi / 32LNSC52F04FP de Bosch Rexroth de Charlotte, NC, EE. UU. La bomba hidráulica accesoria 211 se puede usar para alimentar la dirección hidráulica 206 del ADV 200 y puede ser el modelo P2100C486GDZA07-87 de Bosch Rexroth de Charlotte, NC, EE. UU. El motor motriz 214 se puede acoplar a una caja de cambios 268 que tiene dos árboles de salida 270, 272. El primer árbol de salida 270 puede accionar las bombas hidráulicas 210, 211. El segundo árbol de salida 272 se puede acoplar al embrague hidráulico 215, que se puede acoplar al ventilador de dispersión 230. Dispuesta en el segundo árbol de salida 272 puede haber una polea 274 que se puede acoplar a la bomba de disolución 220 por medio de una correa 276. Por lo tanto, cuando el embrague hidráulico 215 está acoplado, el segundo árbol de salida 272 hace que el ventilador de dispersión 230 gire y que la bomba de disolución 220 funcione. El tanque de fluido hidráulico 212 puede servir como un depósito para las bombas hidráulicas 210, 211, y puede tener una capacidad de aproximadamente 80 galones (302,83 litros).

Un subsistema de aerosolización acuosa 217 puede incluir un depósito de disolución 218, que está acoplado a la bomba de disolución 220 que, a su vez, abastece a la válvula de pulverización derecha 222 y la válvula de pulverización izquierda 224. Un medidor de flujo 226 detecta el flujo distribuido por boquillas de pulverización 228. El ventilador de dispersión 230 está acoplado a un conducto de suministro 232. Las boquillas de pulverización 228 están situadas para suministrar disolución al conducto de suministro 232. En las presentes formas de realización, el depósito 218 puede ser un tanque de acero inoxidable de 600 galones (2.271,24 litros), que contiene una disolución premezclada, y la bomba de disolución 220 puede extraer una cantidad de entrada del depósito 218 y proporcionar una cantidad de salida a las válvulas de pulverización 222, 224. La válvula de pulverización derecha 222 suministra la disolución premezclada desde la bomba 220 al lado derecho del conducto de suministro 232 del ADV 200 (con respecto a la línea central 290), y la válvula de pulverización izquierda 224 suministra la disolución premezclada desde la bomba 220 al lado izquierdo del conducto de suministro 232 del ADV 200.

Un caudalímetro 226 detecta la salida de las válvulas de pulverización 222, 224 para garantizar que se suministre el volumen adecuado de disolución al conducto de suministro 232. El ventilador de dispersión 230 aspira aire desde la parte trasera del ADV 200 y expulsa el aire y la disolución premezclada aerosolizada a través del conducto de suministro 232. El volumen predeterminado de aire que se aspira se combina con el volumen predeterminado de disolución que se suministra a las boquillas 228, y proporciona un suministro aerosolizado altamente preciso de la disolución premezclada. La bomba de disolución 220 puede ser una bomba centrífuga de 2 fases de modelo 12CI-2022C95 de Myers of Delevan, WI, EE. UU. La bomba de disolución 220 se puede accionar por correa desde una polea situada en el árbol del ventilador de dispersión 230. Por lo tanto, cuando el embrague hidráulico 215 está acoplado, tanto la bomba de disolución 220 como el ventilador de dispersión 230 se accionan. Las válvulas de pulverización 222, 224 pueden ser del modelo 92FM33-10D20-P01, válvula de bola de 1 pulgada (2,54 cm) de acero inoxidable de 3 piezas y 2 vías de encendido/apagado de paso total con maneta con un ciclo de 0,8 segundos, fabricada por KZ de Ashland, NE, EE UU. La salida de las válvulas de pulverización 222, 224 se puede controlar mediante el caudalímetro 226, que puede ser el modelo ARAG ORION (PIN 4622AA51616) de Hypro/Pentair, Inc., New Brighton, MN, EE. UU.

El ventilador de dispersión 230 puede ser un "ventilador de succión" modelo LFC 400/16T CR1013606 E4-36, reforzado con fibra de vidrio, de paletas de polipropileno y accionado mediante árbol, de Breeza Industrial, Utica, NE, EE. UU. El ventilador de dispersión 230 se puede activar/desactivar acoplando/desacoplando respectivamente el embrague hidráulico 215. El ventilador de dispersión 230 aspira aire en la dirección de avance del desplazamiento en la parte trasera del ADV 200 y aerosoliza y dispersa la disolución premezclada llevando un volumen predeterminado de aire hacia el conducto de suministro de salida 232 de las boquillas de pulverización. Esta técnica garantiza que los árboles entren en contacto con la disolución premezclada en la proporción adecuada desde el tronco del árbol hasta la copa del árbol. Tener válvulas de pulverización izquierda y derecha individualizadas garantiza que la pulverización se dirija solo a la(s) hilera(s) real(es) de árboles o a las áreas designadas para ser pulverizadas, por ejemplo en un lado del ADV 200.

El ADV 200 puede tener un subsistema de guiado y control, que puede incluir un sistema GNSS basado en GPS que tiene una antena GPS delantera 236 y una antena GPS trasera 238. Las señales GPS proporcionan al ADV 200 su posición horizontal y vertical, tanto en coordenadas SIG absolutas como en relación con un conjunto preestablecido de coordenadas terrestres. La comunicación de las coordenadas GPS y los parámetros del sistema ADV 200 se pueden transmitir a una estación de control mediante radio 244, usando las antenas 246, 248 y 250, que pueden facilitar la comunicación a 900 MHz, 2,4 GHz y 5,8 GHz, respectivamente. Además, la cámara delantera 240 y la cámara trasera 242 pueden proporcionar alimentación de vídeo de vigilancia y posicionamiento, alimentación que también se pueden comunicar mediante radio 244. La verificación de la trayectoria de avance y la detección de la obstrucción en la trayectoria se pueden lograr mediante un láser plano de alcance frontal 230, que ayuda en el funcionamiento autónomo. De hecho, cuando un objeto se encuentra a una distancia predeterminada de la parte delantera del vehículo, el láser plano de alcance frontal 230 puede enviar una alerta al sistema de control del ADV. El ADV 200 se detiene para evitar la colisión con el objeto. Una caja eléctrica 252 contiene los elementos eléctricos, de control y de comunicación del ADV 200, elementos que se describirán a continuación. Las características de seguridad incluyen un freno de estacionamiento (no mostrado), que se acopla cada vez que no se emite un comando de avance o retroceso, un botón de apagado manual ("parada de emergencia") del ADV y luces indicadoras visuales para un freno de estacionamiento y para un indicador de disolución premezclada completa, los cuales están alojados en el bloque 262. El botón de parada de emergencia, cuando se acciona, hace que el motor 214 se apague y activa el freno de estacionamiento. Otra característica de seguridad puede ser el parachoques delantero 264 que, al entrar en contacto con algo, también hace que el motor 214 se apague y acciona el freno de estacionamiento. Una forma en que un operario puede pasar del funcionamiento autónomo al remoto (y viceversa) es bascular el conmutador autónomo/remoto 266 ubicado en el chasis del ADV 200.

La iluminación de la trayectoria de avance del ADV 200 se puede proporcionar mediante tiras horizontales de lámparas LED blancas, que forman el faro 208. Un faro de este tipo puede ser el modelo ORBX21-54WS-SP de Super Bright LEDs, St. Louis, MO, EE. UU. Luces 254, 256, 258, 260, que pueden estar parpadeando, indican si el ADV 200 está en modo autónomo (ámbar/azul), en modo remoto (ámbar), en modo suspensión (ámbar/azul/rojo) o en modo de error (rojo). Otros esquemas de color de iluminación son posibles. Las luces intermitentes 254, 256, 258, 260 pueden ser del modelo STRB-x4W de Super Bright LEDs, St. Louis, MO, EE. UU. Los esquemas de color de iluminación pueden cambiar para que coincidan con una norma aplicable, por ejemplo el borrador de la norma ISO 18497. Debe entenderse que se contemplan todas las formas de realización agrícolas y que se pueden implementar en el ADV 200. Dichos usos pueden incluir, por ejemplo, y sin limitación, un disqueo o esparcimiento agrícola, en donde el subsistema de aerosolización acuosa 217 y el ventilador de dispersión 230 se reemplazan por una implementación adecuada que está sujeta a un accionamiento hidráulico o mecánico.

Haciendo referencia a la FIG. 3, se describirá un sistema de control de vehículo de suministro autónomo (ACS) 300. La FIG. 3 se describe en el contexto de la FIG. 2. En general, el sistema 300 puede funcionar en modo autónomo o en modo remoto. Cuando el conmutador automático/remoto 306 está en modo remoto, un usuario puede controlar el ADV 110 por medio de una interfaz de control remoto 310. Cuando el conmutador automático/remoto 306 está en el modo autónomo, el ADV 110 puede estar en el modo autónomo, mediante el cual el ADV 110 controla de forma autónoma el posicionamiento, la propulsión, los parámetros de pulverización (disposición, presión y flujo) y el control del acelerador del motor.

Un ECM (módulo de control electrónico) de motor 302 pone en marcha, arranca y supervisa automáticamente el motor 214 en relación con la combustión, el control de emisiones, la velocidad del motor, la alta temperatura del agua y la baja presión de aceite, entre otros parámetros del motor. La velocidad del motor se supervisa para detectar la desconexión del cigüeñal y el exceso de velocidad. Una derivación (no mostrada) permite anular la baja presión de aceite y la alta temperatura del agua durante el periodo de giro del cigüeñal y un periodo adicional ajustable después de la desconexión del cigüeñal. Puede haber una entrada/salida de alarma del motor (no mostrada), que se puede usar para detectar muchos tipos de fallos. Determinados componentes del motor están acoplados de manera comunicativa mediante un bus de red de área de controlador (bus CAN). El ECM de motor 302 supervisa la señal del bus CAN para detectar problemas durante el arranque y durante la marcha. Si se detecta un problema, el motor se puede apagar y se puede proporcionar una indicación visual. Un ECM (módulo de control electrónico) de motor 302 puede ser uno suministrado con el motor diésel QSB 6.7 de 6,7 L y 173 CV de Cummins, Inc., Columbus, IN, EE.UU.

Una ECU (unidad de control electrónico) ACS 304 proporciona detección, control y accionamiento para un vehículo de suministro autónomo (ADV), tal como el ADV 110, tanto en modo autónomo como en modo remoto. La ECU ACS 304 se puede colocar en la caja eléctrica 252. Los parámetros detectados por la ECU 304 pueden incluir, sin limitación, las RPM del motor, la temperatura, el voltaje, la propulsión hacia delante/atrás, los sensores de velocidad de las ruedas traseras izquierda/derecha, la dirección izquierda/derecha, el ángulo de dirección, el freno de estacionamiento aplicado/no aplicado, el nivel bajo de combustible, el nivel bajo de fluido hidráulico, el nivel del depósito de disolución premezclada (lleno, %, %, %, vacío), el embrague de la toma de fuerza activado/desactivo, la presión y el caudal de pulverización de la disolución premezclada y las válvulas de pulverización izquierda/derecha activadas/desactivas. El ECM de motor 302 se puede acoplar a través del bus CAN a la ECU ACS 304. La ECU ACS 304 puede recibir datos operativos del motor (por ejemplo, el motor 214) y puede proporcionar señales de desconexión de seguridad al ECM de motor 302 desde el botón trasero de parada de emergencia 316 o desde el contacto del parachoques delantero 346. La interfaz de control remoto 310 permite que el ADV 110 sea manejado por un operario remoto, que puede mantener el control del ADV mediante un enlace inalámbrico 311. Una ECU 304 adecuada puede ser un controlador de máquina CoreTek™ modelo ECU-2415 de Hydraforce, Inc., Lincolnshire, IL, EE. UU. El bus CAN 362 puede comunicar señales de todos los sensores (nodos) del vehículo, cada uno de los cuales tiene un ID único. Cada sensor se denomina nodo y cada uno tiene su propio ID único. Todos los sensores retroalimentan a la ECU ACS 304 usando, por ejemplo, voltaje o resistencia variable estándar.

Para el control de la pulverización, la ECU ACS 304 controla y acciona las válvulas que realizan la pulverización derecha 326, la pulverización izquierda 328 y el control de la presión de pulverización 330. Un sensor de presión 314 detecta la presión de la disolución premezclada en las válvulas de control de pulverización, y el volumen de pulverización se detecta usando un caudalímetro de pulverización 312. Mediante la supervisión y el ajuste de la disposición de pulverización (izquierda/derecha), la presión de pulverización y el volumen de pulverización junto con la velocidad y la dirección del<a>D<v>110, las plantas que se pulverizan (no mostradas) pueden recibir una dosis precisa de disolución premezclada. En cuanto a la dirección, la ECU ACS 304 detecta los parámetros de dirección del sensor de dirección 318 y genera comandos que obligan al ADV a girar a la izquierda 332, a la derecha 334 o a avanzar en línea recta. La velocidad de rueda izquierda 322 y la velocidad de rueda derecha 324 son parámetros detectados por la ECU ACS 304 para determinar la dirección y la velocidad de un ADV (por ejemplo, el ADV 110) y, en respuesta, para regular y mantener la velocidad de propulsión del ADV en la dirección seleccionada mediante accionadores de propulsión hacia delante 336 o de propulsión hacia atrás 338. Los sensores de velocidad de rueda 322, 324 también pueden proporcionar una entrada a la dirección del ADV, de acuerdo con la velocidad relativa de una rueda en relación con otras.

Una VCU ACS 308 recibe información de un sensor LiDAR 348 y datos GPS 352 para detectar la trayectoria actual y una trayectoria futura planificada a través de las plantas adyacentes (por ejemplo, árboles, vides o cultivos). El sistema LiDAR puede proporcionar, en muchos casos, una determinación de trayectoria más precisa que el GPS, debido a las imprecisiones del GPS, la densidad de las copas y la señal multitrayectoria. Es bien conocido en la técnica el uso de LiDAR para el reconocimiento de objetos. El sistema de sensor LiDAR de alcance frontal 348 se puede usar para reconocer objetos en su entorno, tales como una hilera, o hileras, de árboles, la ubicación de los troncos de los árboles y una trayectoria de avance con respecto a los árboles. El sistema de sensor LiDAR de alcance frontal 348 también proporciona información de seguridad, como cuando un objeto en la trayectoria se encuentra a una distancia predeterminada de la parte delantera del ADV 110. La parada por proximidad LiDAR provocada por el sistema de sensor LiDAR de alcance frontal 348 evita la colisión accidental entre el ADV y un objeto (por ejemplo, una rama de árbol caída, una persona o un animal de granja errante). La VCU 308 está acoplada al ECM de motor 302 y a la ECU ACS 304 con el bus CAN 362. La VCU 308 detecta los datos de entrada y salida del ECM de motor 302, la ECU ACS 304 y la VCU 308, y dirige esos datos mediante radio 356 a la furgoneta de control 360 a través del enlace 358. La VCU 308 también puede encaminar la alimentación de vídeo de cámara de vídeo 350 al centro de control móvil 120.

Un sensor de presión de embrague 320 detecta el estado actual del embrague hidráulico 215 y, actuando conjuntamente con el control de acelerador 340, el acoplamiento de embrague de ADV 342 se puede activar o desactivar. Entre las características de seguridad que incorpora el ADV, además de la parada por proximidad LiDAR, se incluyen la parada por contacto con el parachoques delantero 346 y el botón trasero de parada de emergencia 316. Cuando se hace contacto 346 con el parachoques delantero 264, la ECU ACS 304 hace que el motor (por ejemplo, el motor de ADV 214) se apague y se acople el freno de estacionamiento. Por lo tanto, la parada por contacto con el parachoques delantero puede servir para mitigar la colisión. Del mismo modo, cuando un usuario pulsa el botón trasero de parada de emergencia 316, el motor de ADV 214 se apaga y el freno de estacionamiento 344 puede acoplarse.

Todos los datos anteriores del subsistema GPS 352 y el subsistema LiDAR 348 se pueden proporcionar al centro de control móvil 360 a través del enlace de radio 358 por medio del subsistema de radio 356. Los flujos de datos del subsistema de vídeo 350 también se pueden proporcionar al centro de control móvil 360 a través del enlace de radio 358 por medio del subsistema de radio 356. Además, los datos detectados del caudalímetro 312, el sensor de presión 314, el sensor de dirección 318, el sensor de presión de embrague 320 y la velocidad de ruedas (izquierda/derecha) 322, 324 se transmiten al centro de control móvil 360. El estado de activación de PARADA por contacto con el parachoques delantero 264 también se envía al centro de control móvil 360.

El centro de control móvil 360 también recibe información del bus CAN a través del enlace 358 en relación con la ECU ACS 304 y la VCU 308. Por tanto, el centro de control móvil 360 puede supervisar la información, los comandos y los datos de control creados por el ACS 300. Además, el centro de control móvil 360 puede emitir directivas de mando y control a través del enlace 358 a la VCU 308 que, a su vez, puede hacer que la ECU ACS actúe para controlar el ADV. Entre esas directivas transmitidas a los sistemas ADV se incluyen el control de pulverización 326, 328, el control de presión 330, la dirección 332, 334, la propulsión 336, 338, el control de acelerador 340, la posición de embrague (acoplamiento/desacoplamiento) 342 y la posición de freno de estacionamiento (activado/desactivo) 344.

Haciendo referencia a la FIG. 4, se muestra una ilustración de la interfaz de control remoto 400. La interfaz 400 puede ser similar a la interfaz de control remoto 310 de la Fig. 3. La interfaz de control remoto 400 puede tener una palanca de mando de múltiples posiciones 402 y un panel de conmutadores basculantes 404. La palanca de mando de múltiples posiciones 402 puede hacer selecciones que permitan a un operario remoto (no mostrado) hacer funcionar el ADV 110, con señales de comando de propulsión hacia adelante 406 o propulsión hacia atrás 410, así como señales de comando de dirección hacia la derecha 408 o dirección hacia la izquierda 412. El desplazamiento de la palanca de mando desde el punto central sirve para aumentar el grado de velocidad de propulsión o dirección. Se puede proporcionar un conmutador de control de parada de máquina 414 bien visible, por ejemplo en el centro de la interfaz 400, para iniciar el apagado de la máquina y el ajuste del freno de estacionamiento. La función y el funcionamiento del conmutador 414 pueden ser similares a los del botón de parada de emergencia 316 de la FIG. 3.

El panel de conmutadores basculantes 404 puede incluir un conmutador de encendido/apagado derecho de pulverización 416 y un conmutador de encendido/apagado izquierdo de pulverización 418, que hacen que la válvula de pulverización 222, 224 respectiva se abra o se cierre. El control de la pulverización también puede incluir el aumento o la disminución de la presión de pulverización mediante un conmutador de aumento/ disminución de PSI 420. Un conmutador de acoplamiento/desacoplamiento de embrague 422 puede hacer que el embrague del ADV 110 (no mostrado) se acople y desacople, respectivamente. Un conmutador de subida/bajada de acelerador 424 puede accionar el acelerador del motor 214 para que aumente o disminuya, aumentando o reduciendo así, respectivamente, la velocidad del motor 214. Interruptor auxiliar n.° 1 /auxiliar n.° 2 426. También se pueden usar otros tipos y disposiciones de conmutadores. La confirmación visual de las funciones relacionadas con la palanca de mando y los conmutadores se puede proporcionar en un dispositivo de visualización 428. El control de radio del ADV 110 desde la interfaz 400 se puede lograr mediante el uso de un transceptor de radio modelo 4370 de LOR Manufacturing, Weidman, MI, EE. UU.

La FIG. 5 ilustra el sistema de posicionamiento de ADV (APS) 500. La FIG. 5 se puede tomar en el contexto de las FIGS. 1, 2 y 3. El APS 500 puede recibir señales de posicionamiento de los subsistemas incorporados para LiDAR 348 y GPS 352, puede procesar las señales para el posicionamiento del ADV 110 dentro de un área predefinida, puede transferir señales de vídeo 350 al centro de control móvil 120 y puede navegar de forma autónoma por una trayectoria predefinida dentro del área predefinida mediante el guiado proporcionado por las señales de posicionamiento. En particular, el subsistema GPS 352 puede incluir una antena GPS delantera 502 y una antena GPS trasera 503, acopladas a un receptor GPS 504. El subsistema GPS 352 puede recibir señales de posicionamiento GPS entrantes desde múltiples satélites de una constelación global de satélites GPS (no mostrados), y puede proporcionar datos de posicionamiento horizontal y vertical a la VCU 518. La VCU 518 confirma que el ADV 110 está dentro de un área preseleccionada especificada por el GPS. En determinadas formas de realización, el subsistema GPS 352 puede proporcionar datos de posicionamiento horizontal y vertical con una precisión de 1 centímetro. Un área predefinida puede ser, por ejemplo, al menos una porción de un huerto, un viñedo o un cultivo en hileras, pero también puede ser cualquier otro lugar de trabajo donde el ADV 110 proporcione una solución de pulverización adecuada.

La VCU 518 procesa los datos GPS entrantes y los compara con los datos GPS predefinidos para encontrar la trayectoria correcta para el ADV 110. Las conexiones entre las antenas 502, 503 y el receptor GPS 504 pueden ser conexiones de tipo coaxial. La conexión desde el receptor GPS 504 a la VCU 518 puede ser conexiones de datos en serie, tal como una conexión de datos en serie de tipo RS-232 o de tipo IEEE 802.3. En el contexto de un huerto, el subsistema GPS 352 proporciona a la VCU 518 datos de posicionamiento que se pueden comparar con información de área predefinida, previamente registrada por el vehículo cartográfico 130. Los datos GPS registrados previamente se pueden comparar con datos GPS detectados y se pueden hacer correcciones para hacer que el ADV 110 se ciña a la trayectoria prevista. Además, la identificación y verificación de la trayectoria de avance del ADV 110 también puede realizarse mediante el subsistema LiDAR (radar de luz) 348, que puede incluir un láser plano 510 (sensor) acoplado a un procesador de detección/evitación de obstáculos (OD/OA) 512 mediante una conexión de tipo Ethernet. El láser plano 510 puede comunicarse con el procesador OD/OA 512 en formato IEEE 802.3. En un ejemplo de aplicación en un huerto, el procesador OD/OA 512 hace que el láser plano 510 ilumine la trayectoria de avance del ADV 110, identificando obstáculos (por ejemplo, troncos de árboles) en el huerto, y procesa la señal de retorno reflejada del láser plano 510 para proporcionar información de posición tanto del obstáculo como del ADV 110,<información que se transmite a la v>C<u 518 a través de un conmutador de paquetes 516 de alta fiabilidad (HI-REL) y>clasificación IP-67.

Aunque la información de posición puede ser proporcionada por el subsistema GPS 352, la información de posición del subsistema LiDAR 348 puede mitigar errores en la navegación GPS debidos al oscurecimiento de los satélites (por ejemplo, un dosel arbóreo y otras interferencias). La VCU 518 interpreta los datos proporcionados por el procesador OD/O<a 512 para determinar la posición de los árboles del huerto, encontrar una trayectoria central entre los árboles y>verificar que la trayectoria actual concuerde con los datos de trayectoria predefinidos proporcionados a la VCU 518 por el vehículo cartográfico 130. La información de trayectoria predefinida puede incluir las posiciones de objetivos, tales como una o más hileras de árboles, dentro del área predefinida, y una trayectoria a seguir entre los grupos (hileras) de objetivos (árboles) dentro del área predefinida. Además, la VCU 518 puede usar datos del procesador O<d>/OA<512 para detectar si hay un obstáculo en la trayectoria del ADV 110 y, de ser así, apagar el motor del ADV>214. Por lo tanto, el subsistema LiDAR 348 también puede actuar como un subsistema de evitación de colisiones.

El subsistema de vídeo 350 puede incluir una cámara de vídeo delantera 506 y una cámara de vídeo trasera 507, que proporcionan señales de vídeo en paquetes al conmutador de cámara 508. Las señales de vídeo en paquetes pueden representar las respectivas áreas visuales próximas al ADV 110. Asimismo, el conmutador de cámara 508 puede ser un conmutador habilitado para alimentación a través de Ethernet (POE), que proporcione energía de funcionamiento a las cámaras 506, 507. El subsistema de vídeo 350 también puede usar un convertidor CC/CC (12V/48V), tal como un modelo Supernight, LC-123 de E BEST TRADE LLC, Portland, OR, EE. UU. Los paquetes de vídeo transmitidos desde las cámaras 506, 507 se pueden encaminar hacia la VCU 518 a través del encaminador 520 y, a continuación, a través del conmutador de paquetes HI-REL 516. A su vez, la VCU 518 encamina el flujo de vídeo al transceptor de radio 524 y, a continuación, al centro de control móvil 120. Los paquetes de vídeo pueden estar en formato Ethernet.

Las antenas GPS 502, 503 pueden ser antenas Zephyr 2 (reforzadas) y el transceptor GPS 504 puede ser el modelo BX982, todos de Trimble Navigation Limited, Sunnyvale, CA, EE. UU. Las cámaras 506, 507 pueden ser el modelo M-3114 de Axis Communications AB, Lund, SE. El conmutador de cámara (POE) 508 puede ser el modelo VHDC-24V-50W de Rajant Corp., Malvern, PA, EE. UU. El conmutador HI-REL 516 puede ser un conmutador Octopus, modelo 5TX-EEC, de Hirschmann (empresa Belden), Neckartenzlingen, Baden-Wurttemberg, DE. El encaminador NAT 520 puede ser un encaminador NAT modelo EKI-6528TPI de Advantech America, Milpitas, CA, EE. UU. El láser plano 510 puede ser un sensor LiDAR 3D modelo VLP-16 de Velodyne LiDAR™, Morgan Hill, CA, EE. UU. Como alternativa, se puede usar un modelo LMS-151 de Sick AG, Waldkirch im Breisgau, DE.

Acoplado al procesador OD/OA 512 puede haber un registrador de eventos 514. El registrador de eventos 514 registra datos del procesador OD/OA 512, así como la alimentación del bus CAN desde la VCU ACS 304. El registrador de eventos 514 puede tener conexiones Ethernet (por ejemplo, RJ-45, M-4 y M-12), conexiones en serie (por ejemplo, RS-232 y USB), conexiones CAN (por ejemplo, J1939) y conexiones SVGA. Al igual que un registrador de datos de cabina en una aeronave comercial, el registrador de eventos 514 puede recopilar y guardar datos de eventos predeterminados en una ventana temporal predeterminada y, en ventanas temporales posteriores, puede actualizar los datos guardados. Los datos del registrador de eventos 514 no pueden manipularse manualmente y pueden proporcionar información útil sobre los estados de los sistemas ADV 110 en caso de percance o incidente. El subsistema de radio 356 puede incluir un conmutador de paquetes de transceptor (POE) 522 acoplado, y que proporciona energía, al transceptor de radio 524. El transceptor de radio 524 puede ser capaz de transmitir y recibir señales en múltiples bandas de frecuencia. Por consiguiente, el transceptor de radio 524 puede incluir múltiples antenas, tales como una antena de 900 MHz 526, una antena de 2,4 GHz 527 y una antena de 5,8 GHz 528. La transcepción multifrecuencia permite una comunicación de alta fiabilidad, robusta y redundante entre un ACS ADV 300, un APS 500 y el centro de control móvil 360. El conmutador de paquetes de transceptor POE 522 puede ser un modelo VHDC-24V-50W de Rajant Corp., Malvern, PA, EE. UU. El transceptor de radio 524 puede ser un modelo LX-<4 de Rajant Corp., Malvern, PA, EE.>U<u>.<La antena de 900 MHz 526 puede ser un modelo 08-ANT-0922 de MP>Antennas, LTD, Elyria, OH, EE. UU. La antena de 2,4 GHz 527 puede ser un modelo TRAB24003P y la antena de 5,8 GHz 528 puede ser un modelo TRAB58003P, ambos de Laird, EE. UU., Earth City, MO, EE. UU.

Cuando la cobertura de telefonía móvil lo permite, se puede usar una red de radio digital de telefonía móvil para la comunicación entre vehículos. Bajo las regulaciones actuales, la cobertura de telefonía móvil puede ser proporcionada por un pequeño transceptor para cada vehículo bajo un plan de suscripción especial de una compañía de telefonía móvil. Debido a que las compañías comerciales de telefonía móvil están autorizadas por la Comisión Federal de Comunicaciones para proporcionar señales potentes desde una torre de telefonía móvil, por ejemplo 500 vatios por sector (potencia radiada efectiva), la señal de telefonía móvil tiene pocas dificultades para penetrar en un dosel arbóreo. Las señales de radio transmitidas se reciben desde un vehículo transmisor mediante una primera torre local de telefonía móvil. Las señales de radio de retorno se pueden transmitir al vehículo receptor seleccionado desde una segunda torre local de telefonía móvil. La primera torre local de telefonía móvil puede ser la misma que, o diferente de, la segunda torre local de telefonía móvil. Una "penalización" del uso de sistemas de telefonía móvil es el ligero retardo de tiempo (por ejemplo, 250 milisegundos) entre el envío y la recepción de radio (y viceversa).

De forma alternativa, cuando un servicio celular no está disponible o no es fiable, se puede usar una red de radio analógica en malla en un lugar de trabajo determinado. Una red de radio en malla permite que todos los vehículos se comuniquen entre sí directamente, en lugar de enviar una señal a través de una estación base (red punto a punto). La red en malla puede ser mucho más rápida porque la señal puede ir directamente del emisor al receptor. Una red en malla también permite una cobertura de radio mucho mayor porque los mensajes no tienen que ir directamente al vehículo receptor deseado. Cada radio de la malla puede actuar como un repetidor, por lo que si un primer y un segundo vehículo no tienen una conexión fuerte, la señal se puede encaminar a través de un tercer vehículo (o más) hasta llegar al destino deseado. En formas de realización, las radios pueden reencaminar automáticamente la señal según sea necesario, sin necesidad de intervención humana.

Un proveedor de radio en malla puede ser Rajant Corporation, Malvern, PA, EE. UU. Las radios Rajant están diseñadas típicamente para cumplir con las normas militares y adaptarse a entornos hostiles, por ejemplo de servicios de petróleo, minería y servicios públicos, por lo que son adecuadas para su uso en el entorno hostil, polvoriento y húmedo de las aplicaciones agrícolas. A modo de ejemplo, se puede usar una red Rajant Kinetic Mesh®, con la ventaja de interoperar con otros equipos basados en el Protocolo de Internet (IP), incluidos GPS, alimentación de vídeo y señales informáticas. Véase, por ejemplo, información sobre una red Rajant Kinetic Mesh® en http://www.raiant.com/technology/what-is-raiant-kinetic-wireless-mesh/ y sobre nodos inalámbricos BreadCrumb® en http://www.raiant.com/techmology/breadcrumb-wireless-nodes/. Por supuesto, se pueden usar otras redes y nodos inalámbricos. Dichas radios pueden funcionar en bandas de frecuencia sin licencia de 900 MHz, 2,4 GHz y 5,8 GHz, y los vehículos de las presentes formas de realización pueden incluir sistemas de radio capaces de funcionar a múltiples frecuencias. Por ejemplo, se puede usar un sistema de radio que funcione a 900 MHz para penetrar a través de las copas de los árboles, por ejemplo en operaciones en huertos, mientras que las señales de 5,8 GHz pueden viajar más lejos si hay comunicaciones en línea de visión (por ejemplo, aplicaciones en viñedos). Cuanta más potencia se use para transmitir las señales, mejor será la penetración a través de un dosel arbóreo. Sin embargo, una "penalización" del uso de redes en malla puede surgir de las actuales restricciones de la Comisión Federal de Comunicaciones en la potencia utilizada por una unidad en frecuencias de RF sin licencia, por ejemplo 1 vatio aproximadamente.

La FIG. 6 es un dibujo en bloques que ilustra el sistema hidráulico de ADV (AHS) 600. La FIG. 6 se describirá con la ayuda de la FIG. 2. El AHS 600 es un subsistema que admite los sistemas de locomoción, dirección y pulverización del ADV 110. Cada una de las cuatro ruedas 202a-d del ADV 110 puede ser accionada por un motor hidráulico 204ad, presurizado por una bomba hidráulica 210. La bomba hidráulica 210 también proporciona presión a frenos de estacionamiento 608, 609. Mientras la bomba hidráulica está funcionando, los frenos de estacionamiento 608, 609 están presurizados para estar desactivados. Sin embargo, cuando la bomba hidráulica 210 deja de funcionar, tal como mediante una parada de emergencia, los frenos de estacionamiento 608, 609 se pueden despresurizar y encender mediante un dispositivo mecánico, tal como resortes (no mostrados). Otras disposiciones de freno de estacionamiento son posibles. En general, mientras el motor diésel está funcionando, los frenos se pueden establecer como activados o desactivados mediante un conmutador. Si no hay ningún comando de avance o retroceso, el conmutador despresurizará el sistema de frenos, activando los frenos. Sin embargo, si se recibe un comando de avance o retroceso, el conmutador se activará para presurizar el sistema de frenos, desactivando los frenos y permitiendo que las ruedas 202a-d giren. La bomba hidráulica accesoria 211 puede presurizar el bloque de distribución delantero 602 y el bloque de distribución trasero 610. La bomba hidráulica accesoria 211 puede suministrar presión hidráulica para hacer funcionar el cilindro de dirección 206, un motor agitador 604 a través del bloque de distribución delantero 602 y un embrague de ventilador 612 a través del bloque de distribución trasero 610. El cilindro de dirección puede ser un cilindro de dirección hidráulico de un solo extremo o de doble extremo, aunque en la forma de realización descrita en la FIG. 2, se usa un cilindro de dirección de un solo extremo. El motor agitador 604 proporciona una mezcla uniforme de productos químicos o aditivos al tanque de agua del sistema, de modo que la pulverización logre una concentración constante. El motor de agitador 604 puede ser un modelo n.° 2100 (P/N: P2100C486GDZA07-87) de Permco, Inc., Streetsboro, OH, EE. UU. Un filtro 606 extrae la suciedad, los residuos y las virutas metálicas del fluido hidráulico. El filtro 606 puede ser una serie de filtros RT (P/N: RT2K10P24NNYZ) de Schroeder Industries, Leetsdale, PA, EE. UU. El filtro 606 puede usar un inserto de filtro tipo KZ5, también de Schroeder Industries. El embrague de ventilador 612 controla el funcionamiento del ventilador de dispersión 230 y la bomba de disolución 220. Cuando el embrague de ventilador 612 está acoplado, se puede hacer funcionar el ventilador de dispersión 230 y la bomba de disolución 220, mientras que cuando el embrague de ventilador 612 está desacoplado, el ventilador de dispersión 230 y la bomba de disolución 220 no están en funcionamiento.

La FIG. 7 es una ilustración en bloques de una forma de realización de un accionador de implemento, por ejemplo un subsistema de aerosolización acuosa, tal como el subsistema 217 de la FIG. 2. Un accionador de implemento es cualquier subsistema, hidráulico o mecánico, que se usa para mover o controlar un mecanismo que está configurado para realizar una función agrícola predeterminada. La FIG. 7 se puede describir en el contexto de la FIG. 2. Una válvula de llenado de tanque 702 se usa para introducir la disolución acuosa 712 en el tanque de almacenamiento 218. El tanque 218 puede ser un tanque de acero inoxidable de 600 galones (2.271,24 litros). La disolución acuosa 712 puede ser una disolución acuosa premezclada, aunque se pueden usar otros tipos de disolución. La disolución acuosa 712 puede ser una disolución química tal como un fertilizante, un pesticida, un fungicida o una combinación funcional de los mismos. Durante el uso, la disolución premezclada 712 se puede extraer a través de un filtro de agua 706, que está acoplado al orificio de entrada de la bomba de disolución 220. El filtro 706 puede tener una pantalla de 20 mallas (aproximadamente 0,0331 pulgadas (0,84 mm)). Una válvula reguladora de presión 704 se puede usar para regular la presión generada en el orificio de salida de la bomba 220. La válvula reguladora de presión 704 puede ser un modelo LOEWS-DF1 (1,5 pulgadas (3,81 cm)) de KZ Valve, Greenwood, NE, EE. UU. Cuando la válvula 704 está completamente abierta, la bomba 220 puede llevar de nuevo la disolución premezclada 712 al tanque 218, a través del filtro 706, y a la entrada de la bomba, proporcionando una presión de salida insignificante. Cuando la válvula 704 está completamente cerrada, toda la salida de la bomba 220 se proporciona a su orificio de salida, proporcionando una presión total. Típicamente, la válvula reguladora de presión 704 se puede manipular de modo que se pueda proporcionar al caudalímetro 226 una cantidad medida de disolución premezclada 712 a una presión preseleccionada. El caudalímetro 226 se puede usar para medir el caudal o la cantidad de disolución premezclada 712 que se suministra desde la salida de la bomba 220 a la válvula de pulverización izquierda 222 y a la válvula de pulverización derecha 224 de tipo abierto/cerrado. Cuando se abre la válvula de pulverización izquierda 222, la disolución premezclada 712 se puede bombear a través de la válvula 222 a un colador 708 y, a continuación, a boquillas de lado izquierdo 228. El colador 708 filtra cualquier suciedad y residuos arrastrados de la disolución acuosa premezclada bombeada 712, de modo que las boquillas de lado izquierdo 228 no se vean afectadas por ello. Los coladores 708 pueden ser una pantalla de 30 mallas (0,0234 pulgadas (0,59 mm)). El funcionamiento de la válvula de pulverización derecha 224 puede ser funcionalmente el mismo que el de la válvula de pulverización izquierda 222 en relación con el colador 708 y las boquillas 228. El funcionamiento de la válvula 222 o 224, o de ambas, suministra un volumen de disolución predeterminado de disolución premezclada 712 a las boquillas 228. Inyectar el volumen de disolución predeterminado de disolución premezclada 712 a través de las boquillas 228 hace que la disolución premezclada 712 se aerosolice. Un implemento puede ser una herramienta, dispositivo o aparato, configurado y usado para realizar una tarea agrícola predeterminada. De este modo, el ventilador de dispersión 230 se puede usar para aspirar un volumen de aire predeterminado hacia el conducto de suministro 232. Al mezclar el volumen de disolución predeterminado con el volumen de aire predeterminado, la disolución mixta aerosolizada resultante se puede dispersar a un ritmo y en un lado adecuados, por ejemplo para tratar árboles 710 o 711, o ambos. La pulverización bilateral se usa típicamente cuando el ADV 110 está funcionando entre dos hileras de árboles 710, 711. La pulverización unilateral se puede usar para aplicar una disolución mixta aerosolizada a una sola hilera de árboles 710 o 711 dispuestos a un lado u otro del ADV 110. Como se señaló anteriormente, tareas agrícolas predeterminadas se pueden realizar, por ejemplo, usando el corpus de ADV 110, que se puede acoplar a un accionador de implemento que, a su vez, está acoplado a un implemento configurado y usado para realizar una tarea agrícola predeterminada. El ADV 110 se puede realizar como un aparato de un solo propósito o como un aparato de múltiples propósitos con mecanismos intercambiables configurados para realizar múltiples tareas agrícolas predeterminadas.

Haciendo referencia a la FIG. 8, se describe una forma de realización de un sistema de control de teleoperaciones global 800 para el ADV 110. Las normas para los buses utilizados en el sistema 800 incluyen la norma IEEE 802.3 (por comodidad, "Ethernet"), una colección de normas que describen la composición y el funcionamiento de redes de área local, así como la norma SAE J1939 (CAN), Práctica recomendada para una red de vehículos de control y comunicaciones en serie, que es la práctica recomendada para los buses de vehículos utilizada para la comunicación y el diagnóstico entre los componentes de un vehículo. Por tanto, el sistema 800 emplea dos tipos de buses, cada uno de los cuales está acoplado a una VCU 802, las conexiones Ethernet 805 y las conexiones de bus CAN 810, 825. Cámaras 804 están acopladas a la VCU 802 y, por lo tanto, a una radio 808, y proporcionan una visión remota de las áreas de operación del ADV 110 (delanteras y traseras) al supervisor de operaciones (por ejemplo, el operario de la furgoneta). Un sistema GNSS 806 identifica la ubicación y posición horizontal y vertical del ADV 110 dentro de un área predefinida de un huerto, y proporciona la capacidad de seguimiento del ADV 110 a medida que recorre otras trayectorias predefinidas, según lo seleccionado e identificado por la VCU 802. La información de posicionamiento y trayectoria, así como los parámetros de funcionamiento del<a>D<v>110, se transmiten al centro de control móvil 120 mediante radio 808. La radio 808 recibe información de comando y control del centro de control móvil 120, lo que puede hacer que la VCU 802 inicie, modifique o finalice el funcionamiento de un subsistema seleccionado. Las cámaras 804, el GPS 806 y la radio 808 se pueden acoplar a la VCU 802 mediante el bus de paquetes conmutados de Ethernet 805.

La VCU 802 también recibe información y transmite información a la parte mecánica del ADV 110 comunicándose con la interfaz de automatización de hardware, el controlador de bus CAN 810. El controlador 810 puede estar acoplado a la ECU 812, que puede ser funcionalmente como la ECU ACS 304. La ECU 812 emite comandos a los componentes de la maquinaria, supervisa el estado de los sistemas físicos del ADV 110 y recibe datos de respuesta y estado de los sistemas físicos del ADV 110. En particular, la ECU 812 puede aumentar, reducir o desactivar un acelerador 814, lo que hace que un motor 816 (que puede ser como el motor 214) acelere, disminuya la velocidad o se detenga, respectivamente. La transmisión 818 y el tren de accionamiento 820 pueden enviar información de estado durante las operaciones y en respuesta al funcionamiento del embrague. Se puede hacer que los neumáticos 824 giren hacia adelante o hacia atrás mediante el funcionamiento del tren de accionamiento 820, en respuesta al acelerador 814. Además, la ECU 812 puede hacer que el freno de estacionamiento 822 se active, o se libere, en respuesta a los comandos de la ECU 812 o la VCU 802.

La figura 9 representa la estructura de bus de control 900 que incluye los diversos buses que se pueden usar para la comunicación dentro de un ADV 110, incluso con particularidad, la VCU 802 y la ECU ACS 812. Un botón de automático/remoto 902 se puede conectar como una disposición estándar de E/S a CPLD de parada de emergencia de VCU 910, junto con un botón de encendido/apagado de vehículo 904 y un botón de parada de emergencia 906. Los CPLD de parada de emergencia de VCU 910 proporcionan accionamiento a través de un bus de E/S al bus de alimentación automática de VCU 912. Cuando el ADV 110 está activado, el bus de alimentación automática de VCU 912 activa una baliza automática externa 914 a través del bus de E/S, lo que indica que el ADV 110 está en modo operativo. Antenas GPS delantera y trasera 916, 918, respectivamente, se pueden acoplar a través de un receptor GPS de enlace serie 920 que, a su vez, está acoplado a la unidad de control VCU 925, por ejemplo usando un enlace serie RS-232. Una unidad de medición inercial (IMU) 926 también se puede acoplar a la unidad de control de VCU 925 mediante un enlace serie RS-232. La IMU 926 puede ser una unidad de medición inercial MicroStrain® modelo 3DM-GX4-25, de Lord Sensing Systems, en Williston, VT. La IMU 926 incluye un acelerómetro triaxial, un giroscopio, un magnetómetro, sensores de temperatura y un altímetro de presión. La IMU 926 determina el cabeceo, balanceo, guiñada y rumbo del ADV 110, actuando como un sistema estático y dinámico de actitud, rumbo y referencia. Como se describió anteriormente, las cámaras delantera y trasera con capacidad Ethernet 928, 930 pueden ser alimentadas y conmutadas mediante un conmutador POE de cámara 932. Un conmutador POE de vehículo 934 puede comunicar bidireccionalmente señales Ethernet desde el conmutador POE de cámara 932, así como señales Ethernet a través de un bus POE 936 desde una radio 938. El conmutador POE de vehículo 934 se comunica bidireccionalmente con un concentrador de red 940 mediante el protocolo IEEE 802.3. La información del concentrador de red 940 se puede transmitir al registrador de eventos 942 de la "caja negra". El registrador de eventos 942 también recibe datos de la unidad de control de VCU 925. Dentro de la unidad de control de VCU 925 hay varios controladores que proporcionan controles operativos al sistema mecánico del ADV 110 por medio del bus CAN 944.

Basándose en los datos de entrada del receptor GPS 920, la IMU 926, las cámaras delantera y trasera 928, 930 y la radio 938, la unidad de control de VCU 925 puede proporcionar señales de mando y control para mantener el ADV 110 en una trayectoria predeterminada. Dichas señales de mando y control pueden incluir, sin limitación, un controlador de dirección 946, un controlador de freno 948, un controlador discreto 950, un controlador de transmisión 952, el controlador de acelerador 954 y una interfaz de encendido 956. Las señales de la unidad de control de VCU 925 se pueden transmitir a través de una interfaz J1939 958, por medio del bus CAN 960, a la interfaz de ECU 961, que también puede ser una interfaz J1939. Las señales de mando y control del controlador de VCU 925 pueden proporcionar mando y control para la dirección 966, las luces 968, el encendido 970, el freno de estacionamiento 972, la velocidad del motor 974 y el estado de transmisión 976.

La figura 10 representa una forma de realización del centro de control móvil 1000. El centro de control móvil 1000 puede ser funcionalmente como el centro de control 120. Los componentes de un centro de control 1000 pueden incluir, entre otros, un ordenador 1020 equipado con, al menos, software de mando y control, y un sistema de geolocalización, tal como GPS. Además, el centro de control 1000 puede estar equipado con múltiples dispositivos de visualización para una supervisión eficiente, radio de voz portátil, una interfaz de pantalla táctil y suministros básicos de oficina. El centro de control móvil 1000 puede ser un vehículo preconfigurado con un mástil neumático extensible 1002, que se puede extender hasta 60 pies (18,29 m) aproximadamente. Esta altura puede ofrecer un alcance de línea de visión libre de 3 millas (4,83 km) aproximadamente, o un alcance de 0,75 millas (1,21 km) aproximadamente en un dosel arbóreo denso. El alcance de la comunicación dentro de un huerto puede variar debido al tamaño predefinido del área, la densidad de los árboles, la densidad del dosel de vegetación, el clima, las trayectorias múltiples, la altura del mástil, la frecuencia de transmisión y otros factores. Otras configuraciones y frecuencias son posibles. Esta configuración del centro de control móvil 1000 es adecuada para la comunicación bidireccional con uno o más ADV 110, que pueden estar dispersos en un área predefinida de un huerto. El centro de control móvil 1000 puede albergar al operario que supervisa toda la operación. Además, el centro de control móvil 1000 puede contener software de mando y control, puede controlar uno o más ADV mientras está en modo autónomo y puede supervisar el estado de los uno o más<a>D<v>. El centro de control móvil 1000 puede tener incorporado un generador separado de 7 kW 1004 para proporcionar energía a los equipos electrónicos, informáticos y de radio en el centro de control móvil 1000. Se pueden proporcionar otras capacidades de energía del generador. El centro de control móvil 1000 puede disponer de un equipo de calefacción y aire acondicionado 1006 para mayor comodidad del operario. También se pueden proporcionar conexiones de CA internas y externas.

El centro de control móvil 1000 puede emplear un solo operario humano (no mostrado) para hacer funcionar múltiples vehículos (tales como el ADV 110) a la vez usando el ordenador 1020. El operario puede realizar cambios de forma remota en los parámetros de funcionamiento de un vehículo seleccionado y puede supervisar de forma remota todos los indicadores relacionados con el vehículo seleccionado. El operario del centro de control 1000 puede supervisar, sin limitación, todos los niveles de fluido de los vehículos, la temperatura de los componentes críticos, la intensidad de la señal de radio y las velocidades. Si alguno de estos elementos está fuera de tolerancia, el operario puede apagar, ralentizar o detener momentáneamente el vehículo desde el ordenador 1020 para que se tomen las medidas necesarias. Además, el operario puede usar el ordenador 1020 para supervisar muchos de los componentes electrónicos en los vehículos exteriores, tales como cámaras, GPS, ordenadores y sensores individuales. Una vez más, pueden tomar las medidas necesarias para solucionar cualquier problema que surja. Aunque el centro de control móvil 1000 puede emplear un ordenador portátil simple 1020, por ejemplo, se puede usar un controlador electrónico programable personalizado. En el ejemplo del ordenador portátil 1020, el ordenador se podría acoplar a un encaminador/concentrador de red para conectarse de forma inalámbrica a la red del vehículo remoto. El software de mando y control se puede descargar en el ordenador portátil 1020 de muchas maneras, por ejemplo, sobre el terreno o en un establecimiento. El ordenador portátil 1020 puede mantenerse en funcionamiento durante la totalidad de la tarea en el terreno. En lugar de un ordenador portátil, también se puede usar una configuración de ordenador de "torre" o "escritorio". En el ejemplo de un controlador personalizado, todos los componentes electrónicos se podrían acoplar a este controlador. Solo se ejecutará el software necesario para controlar el vehículo.

El software de mando y control que se ejecuta en el centro de control móvil 1000 puede diseñarse para trabajar en coordinación con el software de cada vehículo individual, tal como el ADV 110. El centro de control móvil 1000 enviará al vehículo comandos específicos de trayectoria, velocidad y acción. A continuación, el vehículo toma esos comandos y controla el vehículo físico usando comandos, que incluyen, sin limitación, dirección, propulsión, rpm, encendido/apagado y similares. Típicamente, el centro de control móvil 1000 emite un comando general, mientras que el software de vehículo individual controla el vehículo real para llevar a cabo el comando proporcionado por la estación de control. Esto permite variaciones en cada vehículo y cambios fáciles de implementar, todo ello manteniendo el mismo software del centro de control. El software de comando y control que se puede usar en el ordenador 1020 del centro de control 1000 puede establecer una trayectoria predeterminada completa con velocidades, rpm y acciones para el/los vehículo(s) antes de enviar los comandos al/a los vehículo(s). Esta trayectoria dependerá en gran medida del número de vehículos en el área de servicio. El solapamiento de las acciones de vehículos individuales (por ejemplo, el ADV 110) puede evitarse sustancialmente, si no impedirse. El solapamiento de las trayectorias puede provocar un exceso de pulverización o de suministro de los materiales aplicados. Por ejemplo, establecer la trayectoria antes de enviar los vehículos al lugar de trabajo es una primera etapa para evitar la superposición y para que los vehículos recorran el terreno de la manera más eficaz posible, por ejemplo minimizando el tiempo empleado en girar al final de una hilera. La trayectoria predeterminada también determinará los tiempos de inicio precisos para cada vehículo, de modo que una vez que dos vehículos lleguen al final de una hilera, no intenten girar simultáneamente, lo que daría como resultado una colisión. Un vehículo llegará al final y girará antes de que el otro esté listo para realizar su giro. Una vez que se ha planificado la trayectoria y los vehículos se están moviendo, el software de mando y control en el centro de mando móvil 1000 puede compensar cualquier anomalía que se pueda producir, como que un vehículo se averíe y tenga que ser retirado del terreno. Si esto sucede, el operario hará que el software "replanifique" las trayectorias de los vehículos restantes. El software de mando y control tendrá en cuenta qué hileras se han cubierto, qué hileras quedan por cubrir, el número de vehículos que quedan y la ubicación de esos vehículos para decidir las trayectorias más eficientes.

El centro de control móvil 1000 puede transmitir o recibir en una frecuencia seleccionable, tal como en una banda de 900 MHz, o una banda de 2,4 GHz o una banda de 5,8 GHz, de acuerdo con las condiciones sobre el terreno. En el mástil 1002 se pueden colocar antenas 1008 para la radio del centro de control móvil. Por supuesto, se pueden usar otras frecuencias. Además del ADV 110, el centro de control móvil 1000 puede comunicarse bidireccionalmente con el vehículo cartográfico 130, típicamente para recopilar información cartográfica (por ejemplo, señales cartográficas GPS y LiDAR) de un área predefinida. Tras recibirse del vehículo cartográfico 130, el centro de control móvil 1000 puede almacenar todos los datos cartográficos de al menos un área predefinida (por ejemplo, un huerto o una porción de un huerto). El centro de control 1000 puede enviar datos cartográficos al ADV 110 sobre la marcha, de al menos una parte de un área predefinida o de al menos un área predefinida, dependiendo de la cantidad de memoria disponible en la VCU del ADV 110.

En algunas formas de realización, el centro de control móvil 1000 puede emparejarse con uno o más camiones repetidores (no mostrados), que pueden disponerse a lo largo de la periferia de un área predefinida, por ejemplo en la que uno o más ADV están trabajando en sus respectivas áreas predefinidas. Un camión repetidor puede ser una furgoneta, tal como un centro de control móvil 1000, o algún otro vehículo, que se dispondrá sobre el terreno. El camión cisterna 140 puede tener un repetidor de radio, que puede ser útil para retransmitir y recibir señales desde el ADV 110 o del vehículo cartográfico 130 al centro de control móvil 120, en caso de señales de bajo nivel o comprometidas debido a la distancia, la intensidad de la señal, las múltiples trayectorias, la densidad del dosel, la densidad arbórea, el clima u otras causas de deterioro de las señales. El centro de control móvil 1000 puede tener un receptor GPS y la antena GPS 1010 puede estar dispuesta en un trípode fuera de la furgoneta, por ejemplo a una distancia de hasta 25 pies (7,62 m), y estar acoplada al receptor GPS mediante un cable coaxial. En algunas formas de realización, el centro de control 1000 puede ser una estructura permanente (tal como un edificio), o puede ser completamente móvil (tal como un camión o una furgoneta).

La FIG. 11 ilustra una forma de realización de una vista interior del centro de control móvil 1000, sin incluir la cabina de conducción. El centro de control móvil 1000 alberga al menos un monitor de ordenador de pantalla táctil (por ejemplo de 32 pulgadas) 1102, monitores de alta definición (por ejemplo de 24 pulgadas) 1104a-c y un bastidor montado en estante que lleva una radio base 1106, un concentrador Ethernet 1108, un ordenador de centro de control móvil 1110 y una batería de reserva de centro de control móvil 1112. También se ve una vista interior 1114 del dispositivo de calefacción y aire acondicionado 1006. El monitor de pantalla táctil 1102 permite que un operario/supervisor del centro de control móvil realice cambios sobre la marcha en el funcionamiento del ADV 110, incluyendo, sin limitación, parada, velocidad (por ejemplo, acelerador arriba/abajo), embrague (acoplado/desacoplado), rumbo, dirección, lado de pulverización, flujo, caudal y configuraciones de las luces del ADV. Todas las alertas y advertencias del sistema se reciben y se muestran en el monitor 1102. Además, el operario/supervisor del centro de control móvil puede usar el monitor de alta definición 1104a para mostrar alimentación de vídeo en vivo desde las cámaras delantera y trasera 240, 242 del ADV 110, en una configuración de visualización seleccionada, lo que permite que el operario/supervisor del centro de control móvil tenga un conocimiento completo de la situación del estado del sistema 100, incluido el ADV 110.

En determinadas formas de realización, la radio base 1106 se puede usar para la comunicación con todos los vehículos del sistema 100. En particular, la radio base 1106 recibe alimentación de radio desde el ADV 110, que incluyen información de vídeo, Ethernet, CANnet y LiDAR transmitida por el ADV 200. La radio base recibe información de geolocalización GPS y LiDAR acerca de un área predefinida, que es almacenada por el ordenador 1110 y que crea la trayectoria predefinida que tomará el ADV 110. La radio base 1106 también puede comunicar bidireccionalmente señales verbales entre los operarios del vehículo cartográfico 130 y el camión cisterna 140, así como otras radios portátiles sobre el terreno. El ordenador 1110 puede ser una estación de trabajo Hewlett-Packard Z230 estilo torre,<con una CPU Intel® i7-4790 a 3,60 GHz, 8 GB de RAM y un disco duro de 1 t>B,<que utiliza un sistema operativo de>64 bits. Por supuesto, se pueden usar otros equipos comparables y las especificaciones pueden cambiar a medida que avanza la tecnología.

El centro de control móvil 1000 también puede tener una funcionalidad de videovigilancia. Esta función de videovigilancia se puede usar para ver un vehículo remoto (tal como el ADV 110) y su entorno inmediato mientras está en funcionamiento o durante, por ejemplo, una parada de emergencia o un error del sistema. El operario puede usar la alimentación de vídeo de, por ejemplo, las cámaras delantera y trasera 928, 930 de la FIG. 9 para inspeccionar visualmente un vehículo seleccionado en busca de un fallo que provoque una parada de emergencia o un error del sistema, así como para ver el progreso adecuado del ADV 110 en su trayectoria dada. Esto reduce la necesidad de que un operario humano inspeccione físicamente el vehículo. Se puede usar una red de cámaras basada en IP y la<alimentación de vídeo del a>D<v 110 se puede transmitir a través de una red de radio privada en malla, así como una>red comercial de telefonía móvil. Aunque existen numerosos sistemas de vídeo adecuados, las formas de realización del presente documento pueden usar un sistema de vídeo para exteriores fabricado por Axis Communications AB, Suecia, Lund. Dado que una alimentación de vídeo, en particular de múltiples ADV 110, puede usar una cantidad sustancial de ancho de banda, las formas de realización permiten apagar selectivamente el flujo de vídeo para ayudar a maximizar el ancho de banda de radio. En algunas formas de realización, una red de radio en malla se puede configurar en dos LAN separadas (red de área local), para separar las señales de mando y control de los flujos de vídeo. En otras formas de realización, usando una alimentación combinada de radio y vídeo, las radios descartarán automáticamente la alimentación de vídeo para liberar ancho de banda para las señales de mando y control más importantes, una vez que la intensidad de la señal se degrade a un nivel predeterminado. La supervisión de eventos adversos del ADV 110 es posible porque el sistema graba automáticamente la alimentación de vídeo a partir de un tiempo determinado antes y después de que se active una parada de emergencia. Sin embargo, la alimentación de vídeo puede ser importante para supervisar el progreso aceptable del ADV 110 durante su funcionamiento porque una vez que el vehículo ADV 110 queda oculto por la copa de un árbol, la geolocalización por GPS se convierte en el método principal para desplazar el vehículo por la trayectoria deseada. Debido a la posibilidad de que se produzcan señales GPS defectuosas, con el consiguiente movimiento errante, se puede usar vídeo para comprobar que el vehículo ADV 110 circula por el centro de una hilera y no desplazado hacia un lado.

La FIG. 12 ilustra una forma de realización del sistema de comunicación y posicionamiento 1200 del centro de control móvil 1000. El sistema es alimentado por un generador 1202, que puede ser similar al generador de 7 kW 1004. El generador 1202 puede alimentar una batería de reserva 1204, que se representa como la batería 1112 en la FIG. 11. El generador 1202 y la batería 1204 pueden servir como la plataforma de energía para el ordenador 1206, que recibe y procesa la información recibida desde un concentrador Ethernet 1208. A su vez, el concentrador Ethernet 1208 se comunica bidireccionalmente con cada uno del ordenador 1206, la alimentación a través de Ethernet 1218 (que comunica señales de radio), el receptor GPS 1232 y la parada de emergencia 1234. La alimentación a través de Ethernet 1218 proporciona energía al transceptor de radio 1216, que comunica señales a través de al menos una de una antena de 900 MHz 1210, una antena de 2,4 GHz 1212 o una antena de 5,8 GHz 1214. Estas señales pueden comunicarse entre el ADV 110, el vehículo cartográfico 130, el camión cisterna 140 o las radios portátiles sobre el terreno. De manera similar, la antena GPS 1230 recibe señales GIS en tiempo real en relación con la posición del centro de control móvil 1000. El receptor GPS comunica estas señales GPS, en formato Ethernet, al concentrador Ethernet 1218. Un ordenador 1206 puede comunicarse con la entrada de pantalla táctil y el monitor de visualización 1220, que es similar a la pantalla 1102 para enviar comandos y recibir datos de todo el sistema. El monitor 1222, que puede ser como el monitor 1104a, está montado cerca del monitor 1220. El monitor 1222 se puede configurar para mostrar señales de vídeo en tiempo real del ADV 110 de modo que el operario de control pueda conocer la ubicación del ADV 110 mientras está en funcionamiento. El monitor 1224 y el monitor 1226 se pueden usar para mostrar información relacionada con el ADV 110, el vehículo cartográfico 130 o el camión cisterna 140, así como el centro de control móvil 120.

La FIG. 13 es una ilustración de un vehículo cartográfico 1300, que es física y funcionalmente similar al vehículo cartográfico 130. El vehículo cartográfico 1300 se usa para identificar, seleccionar y crear mapas de trayectorias predefinidas en regiones predefinidas, por ejemplo de un huerto. El vehículo cartográfico 1300 puede ser un vehículo todoterreno (ATV) para recorrer fácilmente los caminos entre árboles del huerto, a menudo densos y tortuosos. El vehículo cartográfico 1300 puede incluir un receptor GPS delantero 1302 y un receptor GPS trasero 1303, que pueden ser receptores RTK-DGPS, para obtener la información de posición más precisa disponible. Sin embargo, debido a que el dosel arbóreo de un huerto puede ser extremadamente denso, creando múltiples trayectorias y atenuando las señales de satélite entrantes, el vehículo cartográfico 1300 puede emplear un sensor LiDAR 1306. El sensor LiDAR 1306 proporciona una colocación precisa de los troncos de los árboles en una porción seleccionada del huerto y una descripción precisa de la trayectoria en relación con las posiciones reales de los troncos de los árboles. Esta información puede ayudar al ADV 110 a identificar, seleccionar, verificar y seguir una trayectoria predefinida. La información de GPS y LiDAR detectada por el vehículo cartográfico 1300 puede transmitirse al centro de control móvil 1000 mediante la radio del vehículo cartográfico 1300, que está acoplada a una antena de 900 MHz, una antena de 2,4 GHz y una antena de 5,8 GHz, respectivamente. El vehículo cartográfico 1300 también puede ser un vehículo de apoyo para operaciones sobre el terreno, que transporta combustible diésel, aceite hidráulico, aceite de motor (tanques en 1320) y herramientas y piezas básicas (no mostradas) para facilitar las reparaciones sobre el terreno. El vehículo cartográfico 1300 incluye un ordenador tipo tableta con software para observar la operación de pulverización en curso.<Un láser plano 1306 puede ser un sensor LiDAR 3D modelo v>L<p>-16<de Velodyne LiDAR, Morgan Hill, CA, EE. UU.>Como alternativa, se puede usar un modelo LMS-151 de Sick AG, Waldkirch im Breisgau, DE. Un ejemplo no limitativo del vehículo cartográfico 1300 puede ser un vehículo todoterreno Polaris® Ranger Crew Diesel 4x4, con un motor Kohler de 1028cc, 3 cilindros y 24 CV. Además, se puede usar un ordenador portátil con el vehículo cartográfico 1300 para ayudar en la cartografía en tiempo real y para reducir la cantidad de posprocesamiento realizado para crear un mapa. El ordenador portátil puede tener especificaciones similares al ordenador de centro de control móvil 1110.

La FIG. 14 es una ilustración de una forma de realización del sistema de posicionamiento de vehículo cartográfico 1400, que se puede usar en el vehículo cartográfico 1300. El sistema de posicionamiento de vehículo cartográfico 1400 se comunica con el centro de control móvil 120 para proporcionar mapas y datos de trayectoria de un huerto. El sistema 1400 se puede configurar para su uso con un vehículo cartográfico, tal como el vehículo cartográfico 130 o el vehículo cartográfico 1300. El sistema 1400 puede incluir una antena GPS delantera 1402 y una antena GPS trasera 1403 para detectar señales GPS mediante un receptor GPS 1404. Las señales GPS pueden ser recibidas por una VCU 1406 de manera similar a la VCU 518, si está disponible en el sistema 1400. La VCU 1406 puede generar comandos relacionados con GPS que podrían usarse en el desplazamiento del ADV 110. Un láser plano 1410 genera una señal LiDAR 1411, que proporciona una imagen escaneada, representativa de una trayectoria predefinida en un área predefinida de un terreno. La señal LiDAR 1411 se puede procesar en un procesador OD/OA, si está disponible, que puede ser como el procesador OD/OA 512. Un conmutador Ethernet HI-REL 1408, si es necesario, puede comunicar señales bidireccionalmente con el receptor GPS 1404 y, si están disponibles, la VCU 1406 y el procesador OD/OA 1412. El conmutador HI-REL 1408 puede comunicar bidireccionalmente las señales recibidas con el conmutador de alimentación a través de Ethernet de transceptor 1414 y, a continuación, con el transceptor de radio 1416, que comunica las señales a través de una de varias frecuencias, representadas por la antena de 900 MHz 1418, la antena de 2,4 GHz 1419 o la antena de 5,8 GHz 1420. Mediante el uso del transceptor de radio 1416, la radio del vehículo cartográfico puede servir como estación repetidora secundaria para una mayor cobertura de radio sobre el terreno. Como se indicó anteriormente, el conmutador de paquetes de transceptor POE 522 puede ser un modelo VHDC-24V-50W de Rajant Corp., Malvern, PA, EE. UU. El transceptor de radio 524 puede ser un modelo LX-4 de Rajant Corp., Malvern, PA, EE. UU. La antena de 900 MHz 526 puede ser un modelo 08-ANT-0922 de MP Antennas, LTD, Elyria, OH, EE. UU. La antena de 2,4 GHz 527 puede ser un modelo TRAB24003P y la antena de 5,8 GHz 528 puede ser un modelo TRAB58003P, ambos de Laird, EE. UU., Earth City, MO, EE. UU. Las antenas GPS 502, 503 pueden ser antenas Zephyr 2 (reforzadas) y el transceptor GPS 504 puede ser el modelo BX982, todos de Trimble Navigation Limited, Sunnyvale, CA, EE. UU.

La FIG. 15 ilustra una forma de realización de un camión cisterna 1500, que también se puede configurar con un repetidor de radio en el mismo, para ayudar al centro de control móvil 120 con las comunicaciones sobre el terreno. El camión cisterna 1500 puede ser física y funcionalmente similar al camión cisterna 140. El camión cisterna 1500 se puede usar para mezclar material preseleccionado en la bomba para proporcionar una disolución premezclada. El camión cisterna 1500 se puede usar para llenar/rellenar el ADV 110 durante las operaciones sobre el terreno. Por consiguiente, el camión cisterna 1500 puede tener tres tanques: un tanque para el combustible 1502, un tanque para la disolución premezclada 1504 y un tanque para el fluido hidráulico 1506. La capacidad total para esta forma de realización del camión cisterna 1500 puede ser de aproximadamente 2400 galones (9085 litros). Por supuesto, se pueden usar otras cisternas con capacidades y disposiciones de tanque diferentes. El camión cisterna 1500 se despliega típicamente en una región predeterminada del camión cisterna, una "plataforma", que puede estar cerca de las áreas que está pulverizando el ADV 110. Cuando el ADV 110 detecta que tiene poco combustible, disolución hidráulica o disolución premezclada, el ADV 110 envía una señal al vehículo de control 120, que envía una señal (texto, voz o datos digitales) al camión cisterna 1500 para que acuda en ayuda del ADV 110. De forma alternativa, el ADV 110 puede moverse cerca de la plataforma. El camión cisterna 1500 también contiene herramientas y piezas de repuesto (no mostradas) para facilitar las reparaciones sobre el terreno. El camión cisterna 1500 también puede tener una red de comunicaciones por repetidor de radio (FIG. 16) para facilitar aún más la cobertura de radio dentro de un campo de operaciones.

La FIG. 16 ilustra una forma de realización de una red de comunicaciones por repetidor de radio 1600 que puede ser usada por el camión cisterna 140 para mejorar la cobertura de radio entre el centro de control móvil 120 y otros vehículos del sistema 100, así como por el personal con radios portátiles, dentro de un campo de operaciones. La red de comunicaciones por repetidor de radio 1600 puede tener una antena GPS 1602 y un receptor GPS 1604 que proporcionan al centro de control móvil 120 su ubicación en el terreno. El receptor 1604 transmite la señal GPS al concentrador Ethernet 1606, que suministra la información de posición a un transceptor POE 1608. El transceptor 1610 recibe la señal de información de posición desde la POE 1608, típicamente en formato Ethernet. A continuación, la señal de información de posición se transmite al centro de control móvil 120 usando una de las múltiples bandas de frecuencia a través de la antena de radio correspondiente de 900 MHz 1612, 2,4 GHz 1614 o 5,8 GHz 1618. Por supuesto, si se usaran una o más frecuencias diferentes en el sistema 100, la red de comunicaciones por repetidor de radio 1600 emplearía un transceptor y la antena correspondiente que pudieran admitir las otras frecuencias. Como se indicó anteriormente, el conmutador de paquetes de transceptor POE 522 puede ser un modelo VHDC-24V-50W de Rajant Corp., Malvern, PA, EE. UU. El transceptor de radio 524 puede ser un modelo LX-4 de Rajant Corp., Malvern,<PA, EE. u>U.<La antena de 900 MHz 526 puede ser un modelo 08-ANT-0922 de MP Antennas, LTD, Elyria, OH, EE.>UU. La antena de 2,4 GHz 527 puede ser un modelo TRAB24003P y la antena de 5,8 GHz 528 puede ser un modelo TRAB58003P, ambos de Laird, EE. UU., Earth City, MO, EE. UU. Las antenas GPS 502 pueden ser antenas Zephyr 2 (reforzadas) y el transceptor GPS 504 puede ser el modelo BX982, todos de Trimble Navigation Limited, Sunnyvale, CA, EE. UU.

La FIG. 17 ilustra una forma de realización de un sistema de mezcla automatizado 1700 que se puede usar con el camión cisterna 140. El sistema 1700 se puede disponer en y acoplar al camión cisterna 140 o puede estar separado. Además, aunque el sistema 1700 representa un sistema de mezcla con tres entradas de productos químicos, el sistema de mezcla 1700 podría tener un número mayor, o menor, de entradas de productos químicos. El sistema de mezcla automatizado 1700 puede incluir tres tanques de entrada de productos químicos 1702a-c, cuyo flujo se controla mediante una válvula de salida variable 1704a-c. La salida de cada válvula 1704a-c se puede controlar de forma independiente mediante entradas de control 1705a-c, respectivamente. Las válvulas 1704a-c se descargan respectivamente en dispositivos de medición 1706a-c, donde se puede medir la cantidad de fluido descargado. El dispositivo de medición 1706a-c podría ser una escala o podría ser un caudalímetro continuo. El dispositivo de medición 1706a-c proporciona una señal de retroalimentación a un control informático 1708, donde se puede determinar y ajustar la cantidad de flujo a través de las válvulas 1704a-c. El tanque de camión cisterna 1710, que puede ser como el tanque 1504 de la FIG. 15, puede recibir las soluciones medidas de forma independiente para proporcionar una disolución premezclada que será administrada por el ADV 110.

La FIG. 18 ilustra el entorno de un huerto en el que está funcionando un sistema 1800. El sistema 1800 puede ser funcional y físicamente similar al sistema 100. Es decir, los ADV 1810a, 1810b pueden ser como el ADV 110, el centro de control móvil 1820 puede ser como el centro de control móvil 120, el vehículo cartográfico 1830 puede ser como el vehículo cartográfico 130 y el camión cisterna 1840 puede ser como el camión cisterna 140. El camión cisterna 1840 se incluye en el sistema 1800 para tareas de pulverización, pero se puede prescindir de él para otras tareas agrícolas. Un centro de control móvil 1820 puede recopilar información topográfica del huerto a partir del vehículo cartográfico 1830 y puede generar un área no solapada predefinida respectiva y la(s) respectiva(s) trayectoria(s) no solapada(s) predefinida(s) para cada ADV. De este modo, el ADV 1810a puede programarse para seguir una trayectoria no solapada predefinida respectiva 1808 en un área no solapada predefinida respectiva 1806, por ejemplo del huerto arbóreo 1802. El ADV 1810a puede usar LiDAR para verificar su trayectoria y GPS para verificar su área. La trayectoria no solapada predefinida respectiva 1808 puede ser una trayectoria de avance serpenteante que serpentea a través del área no solapada predefinida respectiva 1806. A medida que el ADV 1810a sigue una recta de la trayectoria de avance serpenteante, llega a un cambio de dirección en el que el ADV 1810a realiza un giro. Típicamente, durante un giro, la pulverización puede interrumpirse temporalmente y reanudarse cuando el giro se haya completado, o casi completado. De manera similar, el ADV 1810b puede seguir una o más trayectorias no solapadas predefinidas respectivas correspondientes en un área no solapada predefinida respectiva correspondiente. Para aumentar la<eficacia, el área asignada al ADV 1810a y las trayectorias asignadas al a>D<v 1810a, tal y como los identifica el vehículo>cartográfico 1830, y tal y como los forma el software de mando y control del centro de control móvil 1820, no se solapan con el área asignada al ADV 1810b y las trayectorias asignadas al ADV 1810b. Los sistemas GPS y LiDAR verifican, respectivamente, que un ADV respectivo esté siguiendo un área no solapada predefinida respectiva particular y un área no solapada predefinida respectiva particular. Con el sistema 1800 pueden desplegarse múltiples ADV 1810x en un huerto grande para aplicar de forma autónoma al menos una disolución premezclada a los árboles del huerto. Un ADV puede usar LiDAR o una alimentación de vídeo al centro de control móvil 1820 para verificar su trayectoria y posicionamiento a lo largo de la misma. Claramente, el sistema 1800 se puede usar en uno o más huertos o porciones de huertos.

El centro de control móvil 1820 puede supervisar y controlar tanto el ADV 1810a como el ADV 1810b. Mientras que el ADV 1810a,b pulveriza una disolución premezclada sobre el huerto 1802, el camión cisterna 1840 espera en la plataforma 1812 a que se produzca una necesidad, indicada en el ADV 1810a,b y determinada en el centro de control móvil 1820. El centro de control móvil 1820 puede supervisar el ADV 1810a,b y puede enviar un comando al camión<cisterna 1840 para vaya al encuentro del a>D<v 1810a, por ejemplo en una porción designada de la plataforma 1812,>de modo que la adición de disolución premezclada, combustible o fluido hidráulico pueda reponerse según sea necesario en el ADV 1810a. Puede ser menos engorroso que el ADV 1810 se encuentre con el camión cisterna 1840 en la plataforma 1812 que hacer que el camión cisterna 1840 se desplace entre los árboles del huerto 1802.

El vehículo cartográfico 1830 se puede disponer en un área no cartografiada 1814 del huerto 1802. El vehículo cartográfico 1830 puede avanzar y retroceder por las hileras del área 1814, mediante los sistemas GPS y LiDAR, para determinar e identificar una próxima trayectoria predefinida 1816 en una nueva área predefinida 1814. A medida que el vehículo cartográfico se desplaza por el área 1814, transmite al centro de control móvil 1820 la correspondiente información GPS y LiDAR referente al área 1814, hasta que se completa el cartografiado del área 1814, o de una porción de la misma.

Las FIGS. 19A-F ilustran la configuración física de un ADV 110 típico. En la FIG. 19A, se muestra el perfil lateral derecho 1900 (delantero, derecho) del ADV 110; en la FIG. 19B, se muestra el perfil lateral izquierdo 1910 (delantero,<izquierdo) del>A<d>V<110. En la FIG. 19C, el ADV 110 se ilustra como perfil delantero directo 1920; en la FIG. 19D, el a>D<v 110 se ilustra mediante el perfil trasero directo 1930. En la FIG. 19E, el ADV 110 se ilustra mediante el perfil>delantero izquierdo en perspectiva 1940; en la FIG. 19F, el ADV 110 se ilustra mediante el perfil trasero derecho en perspectiva 1950. En general, el ADV 110 puede tener unas 102 pulgadas (2,59 m) de ancho, unas 276 pulgadas (7 m) de largo y unas 67 pulgadas (1,7 m) de alto. Típicamente, una porción del cuerpo es aproximadamente cilíndrica. En los perfiles 1900, 1910, 1930, 1940 y 1950, la parte delantera 1960 se muestra claramente inclinada hacia arriba desde el extremo delantero 1980 del chasis del vehículo hacia la parte superior del cuerpo cilíndrico 1970. Esta característica está destinada a apartar los doseles de vegetación densos, como puede ser el caso de en un huerto arbóreo comercial, facilitando así el avance del ADV 110, sobre todo en doseles de vegetación muy densos, por ejemplo un huerto de almendros, un viñedo o un campo abierto de cultivos en hilera. Además, la carrocería alargada del vehículo proporciona una configuración de vehículo que maximiza el espacio disponible para los tanques de fluidos y el equipo operativo, al tiempo que mantiene un perfil elegante con un frontal inclinado hacia arriba que facilita el paso<del a>D<v 110 a través del dosel de vegetación. El accionador de implemento trasero y el implemento pueden>modificarse para incluir cualquier tarea del campo agrícola, incluyendo, sin limitación, pulverización, fertilización, disqueo, arado, labranza o esparcimiento.

Una versión modificada de la ADV 110 adecuada para un viñedo puede medir unas 84 pulgadas (2,13 m) de ancho y 225 pulgadas (5,72 m) de largo, tener un perfil similar y usar un motor diésel turboalimentado de 4 cilindros. También puede tener un tanque de disolución premezclada de acero inoxidable de 600 galones (2.271,24 litros), un tanque de combustible diésel de 60 galones (227,12 litros) y un tanque de combustible hidráulico de 60 galones (227,12 litros). Al igual que en el ADV 110 a escala real, el motor propulsa una bomba hidráulica que acciona las ruedas 202a-d. La carcasa del ventilador de dispersión trasero 230 y el conducto de suministro 232 del ADV 110 modificado pueden configurarse para pulverizar completamente dos hileras adyacentes de vides, lo que permite recorrer entre las hileras el área predefinida del viñedo, aumentando la eficacia. Se pueden fabricar otras formas de realización del ADV 110 para adaptarse a la anchura de hilera de casi cualquier cultivo. Otras estructuras, controles y funciones pueden ser similares a los de un ADV 110 a escala real, que puede utilizarse en huertos arbóreos o aplicaciones de cultivos en campo abierto, incluyendo cultivos anuales o perennes.

De lo anterior pueden obtenerse formas de realización de método que incluyen, sin limitación, determinar de forma autónoma la trayectoria de avance con un sensor de alcance frontal; seguir de forma autónoma la trayectoria de avance; y mientras se sigue la trayectoria de avance, realizar de forma autónoma una tarea agrícola predeterminada en la trayectoria de avance. La trayectoria de avance puede ser la trayectoria de avance adyacente a una hilera o hileras de árboles, vides o cultivos. Seguir la trayectoria de avance puede referirse a seguir la trayectoria de avance entre una hilera o hileras adyacentes de árboles, vides o cultivos en hilera. La determinación de la trayectoria de avance puede incluir la determinación de un área que contiene la trayectoria de avance usando un sensor GPS. El método puede incluir emplear un vehículo de suministro autónomo para obtener un vehículo agrícola predeterminado y comunicar una ubicación de la trayectoria de avance del vehículo de suministro autónomo a un centro de control móvil. Un vehículo cartográfico puede determinar la trayectoria de avance con un sensor de alcance frontal. Además, el método puede incluir descargar una trayectoria de avance preidentificada, comparar la trayectoria de avance actual con la trayectoria de avance descargada y corregir de forma autónoma el rumbo correspondiente a la trayectoria de avance descargada usando el sensor de alcance frontal y el sensor GPS. El método puede incluir además descargar una trayectoria de avance serpenteante predefinida que tiene giros dentro de un área predefinida, desplazarse de forma autónoma a lo largo de la trayectoria de avance serpenteante predefinida, realizar de forma autónoma una tarea agrícola predeterminada excepto durante un giro, en donde la trayectoria de avance serpenteante predefinida se identifica mediante un sensor LiDAR de alcance frontal, y el área predefinida se identifica mediante un sensor GPS.

Los ejemplos usados en el presente documento pretenden simplemente facilitar el entendimiento de las formas en que se puede llevar a la práctica la invención y permitir además a los expertos en la técnica llevar a la práctica las formas de realización de la invención. Por consiguiente, los ejemplos y formas de realización en el presente documento no deben interpretarse como limitantes del alcance de la invención, que se define únicamente por las reivindicaciones adjuntas y la ley aplicable. Además, se observa que los números de referencia similares representan partes similares a lo largo de las diversas vistas de los dibujos, aunque no todas las figuras pueden repetir todas y cada una de las características que se han mostrado en otra figura para no oscurecer ciertas características o abrumar la figura con elementos repetitivos. Se entiende que la invención no se limita a la metodología, los dispositivos, los aparatos, los materiales, las aplicaciones, etc. específicos que se describen en el presente documento, ya que éstos pueden variar. También debe entenderse que la terminología usada en el presente documento se usa solo con el propósito de describir formas de realización particulares y no pretende limitar el alcance de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema agrícola robótico, que comprende:

vehículos de suministro autónomos (110, 140), cada uno configurado para realizar de forma autónoma una tarea agrícola predeterminada respectiva sobre trayectorias no solapadas predefinidas respectivas (1808, 1816) dentro de áreas no solapadas predefinidas respectivas (1806, 1814), verificándose las trayectorias no solapadas predefinidas respectivas mediante un sensor de alcance frontal de vehículo de suministro autónomo respectivo (510) o una alimentación de vídeo de vehículo de suministro autónomo respectivo, o ambas cosas, y verificándose el área no solapada predefinida respectiva mediante un sensor de geolocalización de vehículo de suministro autónomo respectivo (506);

un centro de control (120, 1820), configurado para notificar de forma inalámbrica a los vehículos de suministro autónomos (110, 140) las trayectorias no solapadas predefinidas respectivas (1808, 1816) y las áreas no solapadas predefinidas respectivas (1806, 1814); y

un vehículo cartográfico (130) configurado para identificar trayectorias no solapadas predefinidas (1808, 1816) en áreas no solapadas predefinidas respectivas (1806, 1814); y el vehículo cartográfico está configurado para comunicar al centro de control (120, 1820) información sobre las trayectorias no solapadas predefinidas respectivas y las áreas no solapadas predefinidas respectivas.

2. El sistema agrícola robótico de la reivindicación 1, en donde el centro de control es

un centro de control estacionario; y/o

un centro de control móvil (120, 1820).

3. El sistema agrícola robótico de la reivindicación 1, en donde cada vehículo de suministro autónomo (110, 140) comprende además:

un chasis de vehículo con una parte delantera y una parte trasera, en donde el chasis delantero de vehículo tiene un perfil delantero inclinado hacia arriba (1960);

motores hidráulicos (204a-204d) unidos al chasis de vehículo, en donde los motores hidráulicos impulsan al vehículo de suministro autónomo en una dirección seleccionada;

una bomba hidráulica (210) unida al chasis de vehículo y acoplada de forma fluida para accionar los motores hidráulicos;

un motor motriz (214) acoplado mecánicamente a, y configurado para accionar, la bomba hidráulica, y unido al chasis de vehículo;

un accionador de implemento unido al chasis de vehículo y acoplado al motor motriz; y

un implemento acoplado al accionador de implemento, en donde el accionador de implemento puede ser un accionador mecánico o un accionador de implemento hidráulico.

4. El sistema agrícola robótico de la reivindicación 3, en donde cada vehículo de suministro autónomo (110, 140) comprende además:

una unidad de control de vehículo respectiva (802) acoplada a un sensor LiDAR de alcance frontal de vehículo de suministro autónomo respectivo y un sensor GPS de ADV (1302, 1303), generando la unidad de control de vehículo respectiva un comando de vehículo basado en el sensor LiDAR de alcance frontal de vehículo de suministro autónomo respectivo que detecta la trayectoria no solapada predefinida (1808, 1816) y un sensor GPS de ADV respectivo (1302) que detecta un área no solapada predefinida (1806, 1814) que contiene la trayectoria no solapada predefinida (1808, 1816), incluyendo el comando de vehículo al menos uno de un comando de dirección, un comando de propulsión, un comando de control de acelerador, un comando de embrague, un comando de freno de estacionamiento, un comando de tarea agrícola predeterminada o un comando de control de presión, respondiendo el vehículo de suministro autónomo respectivo a al menos un comando de vehículo.

5. El sistema agrícola robótico de la reivindicación 4, en donde la unidad de control de vehículo respectiva (802) recibe al menos una entrada detectada de al menos uno de un sensor de dirección (318), un sensor de velocidad (322, 324), un sensor de presión de embrague (320), un sensor de accionador de implemento o un sensor de implemento, en donde el comando de vehículo incluye al menos uno de un comando de dirección, un comando de propulsión, un comando de control de acelerador, un comando de embrague, un comando de freno de estacionamiento, un comando de control de presión o un comando de tarea agrícola predeterminada, emitiendo la unidad de control de vehículo (802) un comando de vehículo en respuesta a la al menos una entrada detectada y respondiendo el vehículo de suministro autónomo respectivo al comando de vehículo.

6. El sistema agrícola robótico de la reivindicación 5, que comprende además:

un sistema de evitación de colisiones que incluye software de mando y control que hace que las respectivas trayectorias predefinidas no se solapen y que las respectivas áreas predefinidas no se solapen.

7. El sistema agrícola robótico de la reivindicación 6, que comprende además:

un sistema de mitigación de colisiones que incluye software de sistema de mando y control que hace que dos vehículos de suministro autónomos adyacentes giren uno cerca del otro sin colisionar.

8. El sistema agrícola robótico de la reivindicación 7, que comprende además:

un control remoto, independiente del chasis de vehículo de suministro autónomo respectivo, control remoto que se puede acoplar de forma inalámbrica y selectiva al vehículo de suministro autónomo respectivo, estando configurado el control remoto para anular la acción autónoma y activar al menos una de una función de dirección, una función de propulsión, una función de embrague, una función de presión del sistema de pulverización, una función de pulverización o una función de parada de emergencia.

9. El sistema agrícola robótico de la reivindicación 1, en donde el vehículo cartográfico detecta (130) las trayectorias no solapadas predefinidas respectivas con un sensor LiDAR de alcance frontal de vehículo cartográfico (1306) y detecta las áreas no solapadas predefinidas respectivas con un sensor GPS de vehículo cartográfico (1302).