收割和作物护理机器

文档序号:1617683 发布日期:2020-01-10 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 收割和作物护理机器 (Harvesting and crop care machine ) 是由 宾哈利姆拉希普·阿明 于 2018-05-04 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种单一工作平台解决方案,用于满足棕榈油种植业的绝大多数收获,作物护理和后勤需求,使这种种植园土地获得更高的经济回报,同时改善其生态足迹。(The present invention provides a single working platform solution for meeting most of the harvest, crop care and logistics requirements of the palm oil planting industry, resulting in higher economic return of the plantation land while improving its ecological footprint.)

收割和作物护理机器

相关申请的交叉引用

本申请是2017年5月8日提交的,题目为收割机器的马来西亚专利申请PI2017701637的部分继续申请。

技术领域

本发明涉及一种收割和作物护理机器。更具体地,本发明涉及一种可移动的单个工作平台,其配备有用于收割和护理农作物产品以及用于精准农业的装置和系统。

背景技术

传统上,棕榈油树的新鲜果实串(Fresh Fruit Bunches,FFB)是由工人手工收割和收集的。每个工人都需要携带手持式收割工具,如带有镰刀的杆子,首先切掉棕榈叶以接近FFB,然后将FFB从树干上切下,FFB从距离地面的一定高度处落下。当FFB撞击地面时,FFB上的高达5%或更多的单个小果实从FFB上脱落并散布在地面上。因此,工人需要用手工或电动手工工具采集松散的果实(Loose Fruite Collection,LFC),这项工作比较耗时,并且仍然会损失一些果实。然后将收集的FFB用手或手推车运送到一个附近的地方,在那里将FFB放入小型移动卡车或拖车中,以便进一步运输到主要收集点,并从那里进一步用更大的卡车分装到棕榈油生产(Crude Palm Oil,CPO)工厂。

作物的收割以及施肥、喷洒杀虫剂和除草剂等护理活动,还有授粉操作和作物状况监测和测量活动,一般是在不同时间分别使用不同的设备、工具和劳动力进行。传统的操作方法对种植园工人的体力要求很高,事实证明,种植园主的成本越来越高,效率也相对较低。

多年来,为了解决这个问题,已有一些与收获和作物护理相关的专利技术:

马来西亚专利申请No.PI2011003335涉及了一种电动切割机。该专利公开了一种装置,其具有齿轮和传动系统,该齿轮和传动系统由电动机驱动将旋转力转换成线性力,从而带动杆中的轴。齿轮系统中的连杆将旋转运动转换为轴的线性运动,从而驱动镰刀系统在其纵向方向上上下移动,以进行切割。该系统由四个主要部件组成,即电动机,齿轮系统,轴和镰刀系统。尽管该设备简化了切割过程,但是在整个切割过程中,工人仍然需要在长杆上携带镰刀,并且他们仍然必须执行LFC过程。

美国专利No.8151548 B1公开了另一种收割工具。该专利涉及了一种装置,该装置环绕树的树干,用于在修剪期间收集修剪下来的枝叶,并随后将其运走、清空。该装置为圆形或长圆形,包括两个部分,每个部分设有轻质且柔韧的塑料框架,该框架可围绕地面处的植物和附近的任何相邻障碍物。每个框架的由柔韧且耐用的网覆盖。两个部分在第一侧由柔性铰链连接,在相对的第二侧由可拆卸铰链连接,从而当将这两个部分放置在植物周围并固定在关闭位置时这两个部分可以摆动打开。使用单独的修剪工具修剪植物,修剪完成后,将装置与落叶一起从植物上滑下,并向上折叠关闭装置,将修剪的落叶包裹在其中,以便运输并放置到合适的位置或容器中。该装置能够环绕树干,但不能够载人操作,并且没有用于在树的上端转移和固定这种装置的设备,并且也没有用于输送所收集的材料以便随后存储和运输的设备。结果,工人需要爬树以将该装置连接树的上端,这种操作是危险的,并且手动处理收集的材料是费力的。

此外,美国专利No.7669398B1公开了一种用于从两行相邻的,大致平行的树木中收获诸如果实的农产品的机器。该机器包括陆地车辆,用于在相邻行的树木之间行驶。陆地车辆包括装载果实收集容器的底盘。至少有一对可伸缩的提升臂可枢转地安装在底盘上。在每个臂的末端是载体盒,臂能够定位以便载体盒中的人能够从树行中的一棵树上手动收集果实。还存在多个导管,每个导管在邻近每个载体盒的上端附接,使得相应载体盒中的人可接近导管的入口。每个导管在其下端附近连接到容器,使得由载体盒中的人放置到导管入口中的果实通过导管传输并排放到容器中,这种操作限制在平坦地形上或丘陵地形上仅可单侧操作。此外,这种机器具有较小的操作足迹,一个操作位置仅能够到2到4棵树并且不能完全包围树的所有侧面,而且需要沿着每个相邻的树行运行并重新定位机器以接近树木的所有侧面,导致每棵树花费的总时间很长,生产率很低。此外,该机器仅执行有限范围的作物护理功能。

随着收割和作物保护以及作物监测成本的增加,需要实施解决方案,以为精确农业,生产力和产量提高以及可持续性发展作准备。未来,棕榈油种植业必须主动应对并寻找手段和机制,通过提供生活机会以扩大植园劳动力的技能和职业道路,从而提高生产力,提供更高的报酬,远离当前对体力劳动的需求模式,以实现鼓励种植园劳动力摆脱贫穷的社会诉求。此外,全球和社会对绿色和可持续环境的需求需要手段、机制和新的农业实践来减少或消除种植园的碳排放,如去除留在地面上覆盖或腐烂的树叶并转向使用更健康的有机肥料和减少用于种植园养护的化学品用量。此外,目前的田间操作方法是以分散的方式进行的,因此作物收获,疏散和作物护理等现场活动由不同的团队和机器单独进行。

因此,需要将多个现有装置集成在一种多功能收割机中,该收割机能够以一种可持续和有益的方式进行精确农业和多种操作,包括收获,作物护理,作物疏散,种植园地和树干上的农作物种植。

发明内容

本发明提供了一种多功能收割和作物护理机器(Harvesting and Corp CareMachine,HCCM),其为新的农业实践和概念的兴起提供了机会,新的农业实践和概念可通过有效的耕作或农业实践和管理为种植园带来可持续性,更高生产力和货币价值。

上述作物包括但不限于棕榈油树,椰子树,香蕉树,榴莲树和其他人手无法触及其果实的高大树木。

该设备是一种实用,简单且节约成本的机器,其可以提高这些种植园的生产效率,产业商业可行性和可持续性。它通过结构性改造传统的种植园管理方法,在经济、人道主义和生态问题方面创造了新的机会和商业模式。

该装置用作可移动的单一工作平台,用于:

1)收割,作物护理和收集,从田地到主要运输基地或CPO工厂的果实的储存和疏散;

2)向树木运输和施放肥料和除草剂/杀虫剂;

3)消除当前手工农业实践中切割果实和让果实掉到地上所产生的LFC工艺的需要。

4)花果的机械授粉;

5)用作堆肥,建筑材料或燃料的叶片生物质的收集和切碎;

6)维护和监测种植园的活动和表现;

7)放置和使用用于测量果实,树木和土壤条件的传感器,以实现精准农业;

8)利用GPS,射频识别(RFID)芯片或标记传感器可读的条形码识别单个树木;

9)一种车载计算机系统,它收集所有传感器的数据输入和进程,使用精准农业软件的其他基础数据,能够运行算法以实现更高的生产率,回收率和更低的成本;

10)种植,作物护理和采摘树干上的作物;

11)使种植园土地和作物发挥更大的经济价值;

12)将采摘的作物直接从树运输到加工点;

13)每个操作位置的操作空间可以覆盖30-40棵树,覆盖面积达到工作平台每侧的4个树行;

14)减少每棵树花费的时间并执行多种功能;

15)减少收获的果实中游离脂肪酸(FFA)的积累;

16)可以在白天、夜晚24小时,各种天气条件下使用;和

17)提供了多种收割和作物护理工具。

18)固定在车辆底盘上,以适应柔软,平坦和起伏的丘陵地形,车辆底盘使用4x4或6x6轮驱动或半履带或全履带驱动系统或使用带有独立车轮驱动的4,6或8轮铰接车轮系统或使用适用于两栖任务的底盘。

HCCM可以适合于完成一个或多个上述功能。

从概念上讲,该设备将多功能水上或渔业和水产养殖船的甲板或工作平台元件集中到陆地上的机动或可单个移动的工作平台上,该平台具有多种功能和作用,可用于收获,作物护理,作物种植,精准农业和环境监测。

这种甲板/工作平台可以放置在机械底盘上,配备适当的发动机/电机,齿轮箱,传动装置,车轮,悬架,转向系统等,机械底盘可在国际底盘市场上买到,以适应目标地形。

作为工作平台的HCCM可牵引具有自动转向轴的非驱动拖车底盘,以增加平台诸如储存收获的产品和/或液体或干肥料,除草剂和杀虫剂的功能。

该装置还可以安装在非驱动底盘上,该底盘作为拖车或双拖车被另一个原动机,例如具有适当动力和牵引力的拖拉机或履带式车辆拉动,以适应目标地形。

该设备还可以在单个平台和/或牵引拖车上配备各种工具和器具以及可以容纳果实,肥料,杀虫剂,除草剂等的货物和产品,以满足种植园/田地/果园和相关的上游和下游加工厂和仓库的后勤需求。

本发明公开了一种用于树木作物产品的收获和作物护理的装置,包括载有工作平台的车辆,所述工作平台支撑用于收集和保存产品的容器,在工作平台的每一侧安装至少一个提升臂,用于在一端进行全方向移动,并在自由端支撑一个空中承载站;所述承载站与机械连杆组件连接,以便为所述空中承载站在所述树周围的进一步延伸和运动提供多个自由度。

容器具有以下配置:(i)容纳FFB和树叶产品的处理,以便运输到拖车进行存储(ii)拖车具有单个或双个可转向轴以减小转弯半径,拖车有储存功能并可以将其储存品从侧面或底部排放;(iii)最大化其存储容量,以维持在道路和目标地形上运行时的稳定性要求。(iv)容器可装有隔热衬里材料和传热系统,以捕获和利用底盘发动机和/或加热器的热量,以保持容器内的高温,从而减缓新鲜棕榈果实束(FFB)中的游离脂肪酸(FFA)的产生。

提升臂由一个人操作,其中一个人坐在空中承载站中,使得工人可以接近树的所有侧面上的叶和FFB,以进行切割,作物护理、授粉和监测等操作。如果收集树叶生物质是用作堆肥,燃料或工业材料和/或为了树干种植,则可以将第二人员驻留在工作平台上以帮助收集农作物,叶子或树干产品。

在一个实施例中,通过位于工作平台上的单个或多个桅杆柱中的至少一根连接到提升臂的金属线远程控制提升臂或机械连杆组件的运动。在该实施例中,金属线由至少一个马达释放或拉动。

在一个实施例中,提升臂和机械连杆组件以液压或电动方式驱动,备用地,可以通过手动驱动。

在一个实施例中,提升臂可使用液压,机械螺旋系统或拉线牵引系统在长度上伸缩地调节,并且可旋转180度,并且高度可调节。

提升臂的支撑和操作系统,车辆稳定器和用于提升臂在其上行走的支腿底座,以及将提升臂杆连接到容器的约束机构,以及金属线和桅杆柱的使用是新颖的。使用顶部和底部拉线机构以延伸提升臂也是新颖的。

优选地,空中承载站具有多个工具,传感器和机构,其包括用于放置多个可弹出的夹具的工具盒,夹具用于单独地夹持农作物的叶子,以及用于切割被抓住的需要收集的树叶的凿子系统。存在第一触发装置,用于激活夹具的操作,然后从工具盒中弹出夹具;以及第二触发装置,用于激活凿子切割系统的操作以切断产品,每个夹具通过线连接到一种用于将夹具取回到托架的装置,使夹具可以在工作平台移动到下一个位置之前重新装回到工具盒中。或者,第一和第二触发装置与自由端的传感器连接。传感器可以在检测到预定距离处的物体时激活触发装置。这些工具还可以包括能够从承载站接近地面区域以进行土壤和树木采样的工具以及用于喷洒液体的工具和其他用以接近树干和树叶的切割工具。

在本发明的一个方面,空中承载站还可包括收集器,用于收集由镰刀或凿子工具切割的果实产品并将产品引导到容器,该收集器具有由第三触发装置触发的可移动臂以将收集器定位在树干周围,从而将收集的产品送入车辆的容器。此外,空中承载站可配备植物和花卉授粉工具,以及液体除草剂和杀虫剂的喷洒工具。

在另一方面,安装可伸缩调节的进入通道以在更大范围内接近树干周围以便于操作。

在本发明的另一方面,承载站还可包括扩展装置,以应用各种种类的传感器(视觉,热,红外,气味,音频等),注射器,喷雾器,吸管,切割器,储存器和用于采集树的目标部分或树周围近地样品的取样器。此外,GPS,射频识别(RFID)芯片或识别条形码标记和读取器可用于每个树,指示其确切位置,并与工作平台上的计算机处理器一起用于并行处理阶段。

然而,在本发明的另一个方面,空中承载站可以装配有可折叠的顶置伞以保护人免受雨或强烈的阳光,装配风扇鼓风机保持凉爽,并且还可以配备语音和数据通信系统以与其他人和操作基地联系。

然而,在本发明的另一个方面,空中承载站具有抬头显示器,显示集成到精确农业管理系统的输入和输出数据,管理系统具有优化所有操作和决策的算法。

然而,在本发明的另一个方面,工作平台可以包括切碎机,用于切碎和输送作物的叶。

在本发明的另一方面,该装置还可包括引导装置,用于引导产品通过收集器的斜槽并向前引导至工作平台的容器。

在本发明的另一方面,该设备还可包括工具和设备,用于种植,护理和收获适合种植在树干上或树的邻近区域的植物。

然而,在本发明的另一方面,平台和/或牵引拖车的容器可用于携带各种收获和作物护理材料,例如除草剂,杀虫剂,肥料,甚至在树干上或树的邻近区域培育的适合种植园,田地或果园需求的植物或果实。在该实施例中,容器和/或牵引拖车可具有多个互连的隔室或多个隔离的隔室。

而且,工作平台可以是车辆的集成部分,例如由拖拉机或任何合适类型的车辆拉动的单个或多个拖车,或者是具有足够的动力和牵引力以适应地形的自供电平台。

此外,工作平台可以起到接收收获的FFB和树叶的作用,并使用传送机构将这种材料传送到牵引拖车以增加存储容量。牵引拖车具有单个或双个可转向轴,以减小转弯半径并配有存储装置,并让其中的产品能够从侧向或底部排放。

车辆还可包括用于稳定车辆的一个或多个可伸展支腿,用于收集土壤和树木信息的采样和传感器装置,照相机,RFIQ芯片,用于识别可印刷或附着在每棵树或作物上的金属条或条形码的电磁传感器和显示区域的地形和车辆和树的位置的GPS系统。传感器和/或RFID还可用于收集树木的位置信息并提供关于土壤,树木和果实状况的实时信息数据,以支持使用HCCM的工人或机器人的精确农业决策。

在本发明的一个实施例中,车辆配备有林业管理系统,该林业管理系统结合了所描述的传感器和GPS,RFID和计算机系统,用于实时路线规划和数据控制。林业种植园管理系统可包括用于处理收集的数据的处理器,用于存储数据的数据库,用于显示所获取的信息的显示单元,用于确定或输入信息的控制单元,用于精确农业的软件和用于连接到中央服务器的网络终端。

本发明还提供了一种收集树木叶子的方法,除了收获和作物护理功能之外,还通过进一步优化树叶生物质的使用来获得更高的经济价值。本发明可以单独用于树干种植的实践,可以种植具有气根系统的有高装饰,药用和食用价值的植物,在树干中进行农作物护理和收获而不危害树木生长和生产力。

在本发明的一个实施方案中,车辆和/或牵引拖车具有运输肥料,杀虫剂和除草剂的能力,在收获操作期间,进行收获操作的同时将这些材料施放到树上。车辆和/或牵引拖车可以将肥料与棕榈渣混合,并将混合物直接运输到树上施放,与传统做法相比,棕榈树吸收养分的时间显著减少。

在一个实施例中,HCCM的空中承载站配备有通道平台,该平台使工人能够进行树干种植操作,包括在树干上种植适当的具有高药用、装饰、食用价值的植物而不损害树木健康,并可以进行有效的种植,作物护理,收获并将这些产品运输回到HCCM以进行储存和随后的疏散。

本发明为种植业提供了机会,使其能够与所有本地和全球利益相关者经历一场转变以得到心理认同,机构信任和经济合法性。

本发明可作为一个促进因素并提供收集数据以及识别和实施新概念的手段和平台,以建立人类动物共生方案并且阻止进一步的森林砍伐,因为本发明有助于实现并提高现有农业土地的生产力,农业产出和价值,消除为满足不断增长的世界人口的需要而砍伐新土地以实现更高产量的需求。

本领域技术人员将容易理解,本发明非常适合于实现所述目标并获得所提到的目的和优势,以及其中固有的目的和优势。这里描述的实施例不旨在限制本发明的范围。

附图说明

为了便于理解本发明,在附图中示出了优选实施例,结合以下描述,本发明的构造和操作以及其许多优点将是容易理解和领会的。

图1A是带有牵引拖车的处于待命/驱动模式的收割机的侧视图。

图1B是带有牵引拖车的处于待命/驱动模式的收割机俯视图。

图2是处于待命/驱动模式的收割机的剖视图。

图3是带有牵引拖车的收割机的俯视图,该收割机处于操作模式,具有伸出的支架轨道。

图3A是收割机的横截面图,该收割机处于操作模式,具有伸出的支架轨道和稳定器,以及提升臂和滑槽。

图4示出了处于操作模式的收割机的空中运载站。

图5A,5B和5C示出了使用机械联动装置对空中运载站的定位调节,以使其可以接近树干的所有侧面。

图6A示出了处于树干周围的打开配置的果实收集器。

图6B示出了围绕树干的闭合配置的果实收集器。

图7A示出了处于伸展模式的果实收集器的折叠延伸组件。

图7B示出了处于缩回模式的果实收集器的折叠延伸组件。

图8A示出了处于缩回模式的折叠的通道平台。

图8B示出了围绕树干的处于展开,伸展和打开状态的通道平台。

图8C示出了围绕树干的处于闭合状态中的通道平台。

图9A示出了收割机的第一和第二链式输送机的侧视图。

图9B示出了收割机的俯视图,该收割机具有将果实收集和输送到拖车的滑槽,追踪器和第一链式输送机。

图9C示出了用于回收树叶的第二链式输送机的俯视图。

图10示出了在山地地形上操作的收割机。

具体实施方式

以下将参考附图通过示例更详细地描述本发明。

如图1A-3A所示,收割和农作物护理机(HCCM)包括工作平台,该工作平台放置在适于地形条件的车辆底盘上并且在种植园,树林或果园的相邻两行果树或其他作物树木之间行进。容器(8)可以储存农作物产品,里面还有用于存放农作物护理操作使用的液体和/或干燥材料的储存罐,以及用于将收获的FFB(新鲜果实串)和树叶传送到拖车(2)以进行额外存储的机构。至少一个提升臂(3)可枢转地安装到具有支架底座(4A)的支柱上,支架底座(4A)位于可向外延伸的轨道(4)上,当操作提升臂(3)时,该支架底座(4A)可沿轨道运行。工作平台的每一侧包括上甲板区域(1),其为工人提供空间,以便在HCCM的前部和后部之间行走和工作。上甲板区域(1)还包括用于取回弹出的夹具的多个卷取站(5),以及用于支撑树叶夹具的取回的支撑杆(6)和用于将生物质输送到牵引拖车(2)的装置,在牵引拖车内用切碎机(6A)切碎树叶并存放。HCCM还包括可容纳3名乘客的驾驶室(7)和容纳多个机构的多隔间容器(8),用于将FFB以及位于容器(8)中的树叶和货物产品运输到拖车(2)的输送系统。HCCM还可包括在可延伸的轨道(4)的两端上的稳定支腿(9),以在HCCM操作期间增加HCCM的稳定性。固定或可伸缩的树叶偏转器(10)也可以安装在HCCM的前端和后端,以便在工人驻留在上甲板上并且HCCM在树行之间行进时将树叶拨开到一边。

如图4所示,每个提升臂(3)的自由端支撑一个空中承载站(11),该空中承载站容纳一个工作舱(11A),一个通道平台(11B)和一个果实收集系统(12),能够调节该空中承载站以使其在提升臂(3)的运作期间保持水平位置。提升臂(3)可以与电子系统,机械系统,液压油缸系统(3A)和/或绞盘系统(42)以及驱动器或其任何组合连接,以移动,伸展,缩回,旋转,升高和降低提升臂(3),以便将在工作舱(11A)或通道平台(11B)上的工人定位在树木或树干(31)的不同高度处,使得收割和作物护理操作可以在近距离高效进行。在一个实施例中,每个提升臂(3)通过金属线(13A)连接到至少一个支撑杆(13)。金属线又连接到电动机,该电动机可以拉动或释放金属线,使得提升臂(3)可以进行提升运动,下降运动,侧向运动或其任何组合运动。

在一个实施例中,提升臂(3)连接到圆柱形柱(14)上,柱(14)通过齿轮(14A)旋转并且通过由电动或液压或备用手动驱动的齿轮驱动沿着可延伸的支腿轨道(4)运行。圆柱形柱通过可移动折叠的支撑件(14B)连接到容器的顶部,使得容器用作延伸的提升臂的配重。

优选地,工作舱(11A)包括容器,座位或封闭结构用于支撑工人和容纳收割,作物护理,农作物种植和精确农业使用的工具。工人还能够进入通道平台(11B)以进行收获,作物护理和树干种植。工具可包括多个工具系统(15),包括夹具系统,凿子切割和镰刀系统。用于取回树叶的夹具系统可包括工具盒(16),工具盒(16)容纳多个顺序布置的夹具,每个夹具通过线或线和杆(6)连接到其相应的卷取站(5),其可以通过卷取站(5)回收,夹具系统还包括一个装载装置,其用于将夹具从工具盒(16)装载到工具系统(15),一旦夹具抓住叶片工具系统就将夹具弹出。优选地,夹具的闭合由弹簧触发。凿子和镰刀系统(15)可包括连接到弹簧或致动器单元的切割器,该弹簧或致动器单元用来启动切割器。可弹出式夹具系统和切割系统可与传感器或其他机械装置结合,以使操作自动化。

另外还设有工具固定装置的执行器(17),其控制存储在17(B)处的工具,这些工具可以从承载站(11)接近地面区域以采集土壤和树木样品,应用传感器,以及喷洒液体和靠近树干和树叶进行切割。

用于操作空中承载站(11)及其配件的电源通过电缆和其绕线卷轴(43)提供。

顶篷(18)和(18A)可以设置在工作舱(11A)的顶部和HCCM的顶部,以保护工人免受炎热或阴雨天气的影响。

工作舱(11A)可以与机械连杆组件(19)连接,以为工作舱(11A)围绕树干和树叶进一步延伸和移动提供多个自由度。机械连杆组件(19)的例子示于图5A,图5B和图5C中。在图5A中,机械连杆(19)由具有旋转机构的单层伸缩杆形成,以使工作舱(11A)以大致半圆形的方式移动。这样,不仅可以将工作舱(11A)提升到树木(31)的高度,而且可以调节工作舱(11A)以将其自身定位在树木或树干(31)的侧面或后面。

参照图6A和图6B,如图所示的果实收集器(12)包括一对臂框架(28),其在一端(20)处连接,使得两个臂框架(28)可以合在一起并包围树的树干。臂框架(28)的内侧可设置有与树接触的弹性构件(21),用作支撑件,以在载体工作站运行时减少其振动/摇动。每个臂框架(28)承载由柔性网或帆布制成的承载篮(22),其能够与臂框架(28)一致地移动。

果实收集器(12)的外周边装有防水柔性帆布制作的封套型容器(26),其储存干肥料,该肥料可由工作舱(11A)中的人以所需的量释放和排放到树基上。

果实收集器(12)的外周边还装配有管和喷嘴系统(27),用于将诸如液体肥料,除草剂和杀虫剂的液体喷洒到树基和树干(31)。

参见图4和图3A,承载篮(22)具有向下倾斜的底部,该底部将收集的果实引导至滑槽(23)的开口。随后,滑槽(23)利用拉线追踪器(24)将收集的果实从果实收集器(12)转移到容器(8)。滑槽(23)的长度可调节,带有斜槽回收器(25),以调节斜槽长度和张力,使果实在重力作用下沿滑槽(23)滚下,或者使果实沿着被追踪器(24)拉动的斜槽向上滚动,追踪器(24)由拉线(24A)牵引并由桅杆(13)支撑。

如图7A和7B所示,一对臂框架(28)可折叠在一起,以使果实收集系统(12)缩回并留在与空中承载体(11)相连接的滑动支架(29)中。在这种布置中,一对臂框架(28)可伸缩地伸出或缩回以将臂框架(28)从滑动支架(29)推出或将臂框架(28)拉入滑动支架(29)。臂框架(28)可以通过弹簧构件展开,臂框架(28)从滑动支架(29)推出后激活弹簧构件。成对的臂框架(28)在铰接点处通过电动,机械或液压致动的致动器(30)打开和关闭。上述所有操作均由工作人员在空中承载体(11)的工作舱(11A)上完成。

如图8A和8B所示,其中所示的通道平台(11B)包括一对可折叠的互相连接的通道平台部件(11C),其可以展开连接在一起并将树干(31)包围在其中,以形成一个如图8C所示的供工人在树干(31)周围的通道平台部件(11C)上行走的通道。通道平台部件(11C)以折叠状态存放在空中承载体(11)的工作舱(11A)后面,由触发装置触发其展开或折叠,以便在空中承载体(11)侧面并在树的附近延伸。通道平台(11B)的折叠和展开可以由工作舱(11A)中的工人执行和控制。通道平台(11B)的通道平台部件(11C)定位成围绕树干(31),以形成围绕树干(31)的通道。这种布置将允许工人在树干(31)周围的通道平台(11B)上行走并且种植,护理和收获适于在树干上种植的植物。这些植物是具有气根的高价值植物(例如兰花)和/或蕨类植物的和具有小根基且对树无害的植物。此外,通道平台(11B)还设有输送斜槽(34),输送斜槽(34)的一端连接到靠近空中承载体(11)的基部的提升臂(3)的顶端,而另一端连接到提升臂(3)的下端,树干种植的植物通过输送斜槽(34)被输送到收集桶(35),收集桶(35)又可以通过提升臂(36)转移到容器(8)中用于储存(35A)。当提升臂(3)伸展和缩回时,与提升臂(3)平行的输送斜槽(34)可伸展和缩回。在树干周围的通道平台(11B)上行走的工人可以收获树干种植的植物并通过工作舱(11A)附近的开口将它们放入输送斜槽(34)中以存放到容器(8)中。如图8B所示,通道平台(11B)缩回,折叠并存放在空中承载站(11)的后面。每个通道平台部件(11C)包括一组可竖立的轨道和支撑柱,其可竖立在通道平台部件(11C)上,以为在其上行走的工人提供结构支撑和安全保障。在示例性实施例中,通道平台(11B)可以定位在果实收集器(12)周围,其中工人可以从树上收获FFB并且可以扔进果实收集器(12)。

此外,参照图8A,通道平台(11B)被折叠存放在连接在空中承载站(11)的每一侧的滑道内。当需要操作时,通道平台(11B)从滑道伸出然后展开。

参照图8B,如图所示的通道平台(11B)包括一对铰接的部分(11C),使得每个部分可从其滑动通道伸出,展开,打开后可以在树干(31)的两边延伸,然后连接在一起并包围树干。通道平台的臂架可设有滑杆,铰链,支撑线和可折叠扶手。当不需要操作时,通道平台(11B)以滑动方式折叠并缩回到连接到空中承载站的滑道中。

如图9A,9B和9C所示,收割机还可包括果实链式输送机(37)和树叶链式输送机(38)。果实链式输送机(37)将收集在容器(8)中的果实输送到牵引拖车(2)中以便存放在其中。果实链式输送机(37)包括链带,该链带具有槽并被驱动以预定的速度旋转。容器(8)中的果实放置在槽内以固定并运输到牵引拖车(2)。树叶链式输送机(38)包括用于以预定速度旋转的皮带,树叶放置在皮带上,皮带有一对间隔设置的凸片,凸片之间的间隔沿着运动皮带向下到牵引拖车(2)的方向逐渐边窄。该机构将树叶沿着中心处定位,并且以有序的方式将树叶传送到牵引拖车(2),在那里可以用切碎机(6A)切碎它们和/或保持在未切碎的状态。

牵引拖车(2)配有可折叠的工作平台(2A),以允许工人在操作期间进入。牵引拖车还配备有用于存储肥料和作物护理液体(46)的隔间,以及用于存储FFB(45)和叶片生物质(44)的单独隔室,其能够将这些产品从底部和侧面排放。

牵引拖车(2)还配备有用于精确农业的无人机的着陆和发射平台。

参考图10示出了山地地形区域中收割机的支腿处于伸出状态。工人可不用减少两边的遮盖物就进行收割,从而减少时间和劳动力的投入,获得更高的生产效率。

HCCM运作所涉及的方法,过程和技术使HCCM成为一个可用于开展收获和作物护理的所有物理方面的移动工作平台,并与精确农业软件和算法结合使用,以优化收获和作物保护作业时的需要制定的决策。

不管在何地,在HCCM的每个操作位置上都能够接近30-40棵树,其操作可分为六个阶段:

第一阶段是切割和收集叶子,直到果实露出,然后开始第二阶段,即切割和收集果实。在第一阶段中,每个提升臂(3)及其相应的空中承载站(11)移动到合适的邻近位置,以便工作舱(11A)上的工人定位工作舱(11A),并使用夹具系统(15)抓住树叶。然后,一旦弹出的夹具抓住叶子,工人就启动凿子系统(15)切断叶子。最后,甲板上的工人通过卷取站(5)将弹出的夹子与叶片一起取回。

在第二阶段,果实收集器(12)移动到其臂框架(27)可以包围树干(31)的位置。然后,工作人员基于其操作需求和偏好,选择激活,定位或利用通道平台(11B)和/或工作舱(11A)。通过使用镰刀系统(15)切割果实。切下的果实落入果实收集器(12)中并通过滑槽(23)被引导到容器(8)和/或利用并调整通道平台(11B),使得工人可以将果实扔进果实收集装置。

在第三阶段,工人进行授粉操作、传感器测量、采样和数据输入。

在第四阶段,在精确农业系统的指导下,工人从收集臂施加肥料,除草剂和杀虫剂,或者使用来自承载站的单独的可伸展工具施加。

在第五阶段,布置空中通道平台以在需要时进行树干种植操作。

在第六阶段,在完成该位置处的所有目标树之后,果实收集器缩回,并且空中运输站和提升臂返回到备用位置,并且HCCM被驱动到下一个操作位置。

如图10所示,收割机不仅能够在平坦的地面上操作,它还能够在有坡度的倾斜地形上操作。车辆底盘适合于在平坦,丘陵,具备硬和/或软陆地条件的陆地地形上操作,和/或具备适于两栖操作的底盘,以使进入和撤离的更加便利。

上述实施例包括如所附权利要求以及前述说明书中所包含的内容。尽管已经以具有一定程度的特殊性的优选形式描述了本发明,但是应该理解,优选形式的本发明仅仅通过示例的方式进行,并且在结构细节和部件的组合和布置方面进行了许多改变。在不脱离本发明的范围的情况下,可以采用这些改变。

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