一种用于作物生长系统的播种机技术方案

一种用于将种子施加到生长介质中的播种设备，该播种设备包括：一种子储存容器；一供应管道；一分离装置和一传送构件。所述传送构件包括一中间基质，分离的种子施加到该中间基质上，至少一部分分离的种子与种子一起施加到生长介质中，其中所述中间基质包括一管，该管包含至少一种颗粒，具有一可拆卸部，还包括以插入装置，用于将中间基质插入生长介质中，以及用于仅抽出所述管，使得可拆卸部和所述至少一种颗粒保留在生长介质中。另外的播种设备包括感测装置，该感测装置布置成获得生长介质在与各个植物的冠区和/或根区的宽度有关的位置处的信息，从而使得每个植物的播种与获得的有关各个植物的信息相关联。各个植物的信息相关联。各个植物的信息相关联。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于作物生长系统的播种机


[0001]本专利技术涉及一种作物生长系统，其包括一播种系统和一收割系统，可以分开操作播种系统和收割系统，且操作系统和收割系统可构成共同系统的部分，这些部分相互协作，以控制作物的播种和收割，这在目前是无法实现的。
[0002]该系统提供了一种主要在播种过程中将颗粒放置在基质上的方法和设备。基质可以是地面或其他生长介质。播种设备在地面或生长介质上移动，反之亦然，例如在室内农业中，生长介质移动通过固定的播种系统。该系统提供了一种方法和设备，用于从生长基质或地面收获颗粒，并基于一个或多个测量的特性对颗粒进行分类。本专利技术主要涉及将种子和肥料颗粒放置在田地中并随后收获，但是本专利技术不限于田地上的种子和肥料，可以使用其他类型的颗粒和基质。

技术介绍

[0003]农业机械广泛用于田间播种。很重要的一点是选对种子，这里所述的选对指的是，种子品种对，种子发芽和长成能活的植物的可能性高，同时还很重要的一点是要将每颗种子放在能激发种子最高的产量潜力的位置。此外，种植操作可以包括在空间上靠近种子位置处放置其他材料，例如肥料、除草剂、杀虫剂、生物防治剂或空间标记。
[0004]现有技术仅实现了部分这些目标。播种机通常用于沿着一排预定的间隔一次放置较大的种子，例如玉米，通常播种的密度为每米3至7粒种子。主要制造商一直在努力提高播种机速度，而又不损失播种精度。在撰写时(2018年)，所有主要品牌的播种机的最高时速约为10mph(15kph)，每秒可放置约14粒种子。最新的播种机通常包含一个分离盘，该分离盘周边设有规则间隔开的一系列孔，这些孔通过真空吸引来自库的种子。这种方法有几个缺点。播种机的速度受到切碎机速度的限制。分离器需要的真空会增加设备成本，同时增加运行设备所需的功率。最后，分离器易于通过三种模式失效。首先，分离器孔可能无法吸引种子，从而导致植物密度较低，产量较低。种子丢失的概率随分离器率的增加而增加。其次，一个孔可能会吸引两个或两个以上紧密播种的种子并相互竞争，从而降低产量。播种机通常包含一把刮刀，以消除双播种的情况。当刮刀高速率操作时，可能会去除两粒种子。第三，孔可能会堵塞而无法使用。通过种子管或传送带将分离后的种子传送到犁沟，其中种子管或传送带被配置成将种子和地面之间的相对速率降到最低。可将农药施用到临近的第二排犁沟。
[0005]播种机通常用于以每平方米25至250粒种子的密度沉积通常较小的谷物种子，并且相似的最高速度约为15kph。本领域中已知的播种机将特定体积密度的种子悬浮在湍流中，并通过布满的管子将种子运输到靠近要放置种子的出口处。种子以预定的平均密度落在随机位置上。尽管播种机具有较高的播种率，但播种精度较低。
[0006]本领域中已知的收割机将散装作物的颗粒收集到公共箱中。箱内内容物所代表的土地面积的平均产量和质量可由农民进行评估。在当前的实际操作中，在将作物从田间移动至农场仓库至升降机时，收割箱被运输至逐渐变大的存储箱中。质量是根据箱的平均值
进行评估的，箱的平均值一般表示逐渐扩大的陆地面积的平均值。可以通过各种方法(包括光学分选机)去除作物中的异物和缺陷，以提高质量。光学分选机在本领域中是已知的，并且可以提供详细的质量信息，但是需要大量的基础设施并且限于固定位置。2017年12月5日发布的US 9832928建议在收割机在田间移动时使用传感器来预估产量，从而对田间的产量变化进行更精细的估计。本专利技术的目的是在精细的空间尺度上实时提供详细的质量和产量信息，并且当收割机在田间移动时，基于质量参数将作物颗粒分离到不同的箱中。

技术实现思路

[0007]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于将种子施加到生长培养基上的播种设备，该播种设备包括：
[0008]一用于存储种子的储存容器；
[0009]一用于从容器中输送种子的供应管道；
[0010]一分离装置，包括：
[0011]一让种子通过的管道；
[0012]一用于使管道围绕轴线旋转的组件，使得由旋转产生的离心力起作用以沿着管道驱动种子并在种子上产生抵靠管道的壁的压力，以使其沿着壁滑动；
[0013]以及一输送构件，其用于将分离后的种子输送至生长培养基。
[0014]本文使用的术语“种子”旨在包括可以被种植并且将从该材料形成植物生长的任何材料。这当然可以包括插条，块茎和块根作物，例如土豆。
[0015]本文使用的术语“收集的元素”旨在包括被收获并与其他农作物材料分离的任何材料。当然，这包括种子或谷物，但也可以包括其他农作物材料或水果，例如浆果，葡萄等。
[0016]本文中使用的术语“分离”优选地涉及种子或元素彼此之间隔开一定距离的情况，但这不是必须的，在某些情况下，元素仍可以与另一个元素重叠或与其他一些元素重叠，而分离足以从对种子的观察中获得有意义的数据。
[0017]术语“生长培养基”可以是田地或准备好的生长床中的土壤。播种设备可以相对于培养基移动，反之亦然。
[0018]根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于将种子施加到生长培养基上的播种设备，该播种设备包括：
[0019]一用于存储种子的储存容器；
[0020]一用于从容器中输送种子的供应管道；
[0021]一分离装置，用于将种子在流体中一个接一个地分离；
·
[0022]一用于检测种子的一个或多个参数的测量装置；
[0023]以及一用于提取一些种子的分流装置，从而仅将选定的一部分种子用于播种。
[0024]根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于将种子施加到生长培养基上的播种设备，该播种设备包括：
[0025]一用于存储种子的储存容器；
[0026]一用于从容器中输送种子的供应管道；
[0027]一分离装置，用于将种子在流体中一个接一个地分离；
[0028]一用于检测种子的一种或多种特征的测量装置；
[0029]以及一数据存储系统，用于存储与所测量的特征有关的数据。
[0030]根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于将种子施加到生长培养基上的播种设备，该播种设备包括：
[0031]一用于存储种子的储存容器；
[0032]一用于从容器中输送种子的供应管道；
[0033]一分离装置，用于将种子一个接一个地分离，以使种子之间的间距变化；
[0034]一开土装置
[0035]以及一输送构件，用于将分离后的种子输送至开土装置，在该开土装置中，输送装置以不同的输送速度进行动作。
[0036]根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于将种子施加到生长培养基上的播种设备，该播种设备包括：
[0037]一用于存储种子的储存容器；
[0038]一用于从容器中输送种子的供应管道；
[0039]一分离装置，用于将种子一个接一个地分离，以使种子之间的间距变化；
[0040]一开土装置
[0041]以及一输送构件。用于将分离的种子输送至开土装置，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将种子施加到生长介质上的播种设备，其特征在于，包括：一种子储存容器；一供应管道，用于将种子从所述容器中传送出来；一分离装置，用于在分离的流中将种子彼此分离；一测量装置，用于检测所述分离的流中的种子的一个或多个参数；一控制装置；以及一传送构件，其用于将分离后的种子传送至所述生长介质。2.根据前述权利要求中的任一项所述的播种设备，其特征在于，包括用于提取一些种子的分流装置，从而在播种过程中仅播种选择的那些种子。3.根据权利要求2所述的播种设备，其特征在于，所述分离率高于最小所需速率，使得在第一次测试的种子不满足继续传送至所述传送构件的要求时以及例如种子无法存活而种子被传送时，替换种子是可用的。4.根据前述权利要求中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述控制装置包括一数据存储系统，用于存储与所测量的特性有关的数据。5.根据前述权利要求中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述控制装置包括一数据存储系统，所述数据存储系统布置成用于记录相对于时间和/或相对于地面上的位置的种子的测量值。6.根据前述权利要求中任一项所述的播种设备，其特征在于，设置有一传感器，用于提供关于要向其中施用种子的生长介质的信息，并且所述控制装置可进行操作以根据所述信息来传送种子。7.根据前述权利要求中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述种子储存容器包括至少第一和第二分离的容器，所述第一和第二分离的容器包含具有第一和第二质量参数的各自的种子，并且所述控制装置至少部分地基于至少一个测得的参数来选择使用哪一个容器。8.根据前述权利要求中的任一项所述的播种设备，其特征在于，所述传送构件以不同的速度操作，以改变从所述分离装置接收到的连续颗粒之间的时间差，以均匀的间隔将颗粒放置在所述基质上或者有意以非均匀的间隔将所述种子放置在所述基质上。9.根据前述权利要求中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述传送装置以不同的传送速度操作。10.根据权利要求9所述的播种设备，其特征在于，所述传送装置包括一传送带，所述传送带具有用于种子的容器，其中，以不同的前进速度驱动所述传送带以改变间隔。11.根据前述权利要求中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述传送装置布置成使得离开所述传送装置的种子的速度在大小上大致相等并且在方向上与所述地面打开装置与地面之间的相对速度相反。12.根据前述权利要求中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述传送装置包括一料斗和一狭槽，所述狭槽可与致动器一起操作以在捕获位置和释放位置之间移动。13.根据前述权利要求中任一项所述的播种设备，其特征在于，设置了一种用于供应肥料的系统，并且可以改变肥料颗粒的数量或每单位长度放置的肥料的量，以使每个位置的肥料浓度达到期望的水平。
14.根据前述权利要求中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述传送构件包括一放置装置，所述放置装置包括用于在至少两个正交方向上平移种子的系统。15.根据前述权利要求中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述传送构件包括一放置装置，所述放置装置包括在放置在地面或生长基质上之前在三个正交方向上平移种子的系统，其中一个方向与地面或生长基质基本垂直。16.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，包括在所述传送构件之前检测所述生长介质的参数。17.根据前述权利要求中的任一项所述的播种设备，其特征在于，所述传送构件包括一中间基质，在所述中间基质上施加了所述分离的种子，所述分离的种子的至少一部分与所述种子一起施加到所述生长基质上。18.一种用于将种子施加到生长介质上的播种设备，其特征在于，包括：一种子储存容器；一供应管道，用于将种子从所述容器中传送出来；一分离装置，用于在分离的流中将种子彼此分离；一传送构件，其用于将分离后的种子传送至所述生长介质；所述传送构件包括一中间基质，在所述中间基质上施加了所述分离的种子，所述分离的种子的至少一部分与所述种子一起施加到所述生长基质上。19.根据权利要求17或18所述的播种设备，其特征在于，将所述中间基质施加到所述地面或生长基质，使得所述中间基质将所述中间基质上的颗粒的空间布置基本上传送到所述地面或生长基质。20.根据权利要求17至19中任一项所述的播种设备，其特征在于，将要施加到所述中间基质上的颗粒包括种子、化学药品，例如肥料、用于杂草的除草剂、杀虫剂或杀真菌剂、生物制剂或传感器装置。21.根据权利要求17至20中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述中间基质包括粘合剂材料，所述粘合剂材料用于固定颗粒。22.根据权利要求16至21中任一项所述的播种设备，其特征在于，在所述主体挤出时将所述分离的种子呈现给挤出的主体。23.根据权利要求17至22中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述中间基质由至少两层形成，其中将种子放在第一层上，并且随后放置第二层以覆盖所述种子。24.根据权利要求17至23中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述中间基质包括一管，连续地编织所述管以将所述种子包围起来。25.根据权利要求17至24中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述中间基质的组成至少部分地由于放置所述中间基质的位置的至少一种测量特性而改变。26.根据权利要求17至25中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述中间基质为所述种子提供物理保护。27.根据权利要求17至26中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述中间基质在所述中间基质上的不同位置处包含多个编码元件。28.根据权利要求17至27中任一项所述的播种设备，其特征在于，至少部分地基于所述生长介质的每个位置处的至少一个测得的特性来确定动态分配的种子的位置，并且所述中
间基质上的动态分配的位置和所述生长介质上的位置之间存在一对一的对应关系。29.根据权利要求17至28中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述中间基质包含促进生长的材料。30.根据权利要求29所述的播种设备，其特征在于，将材料置于所述种子和所述促进植物生长的物质之间的中间基质中，所述促进植物生长的物质至少部分地调节所述物质向种子的运输速率。31.根据权利要求17至30中任一项所述的播种设备，其特征在于，所述中间基质的至少一部分包括抑制捕...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维，
申请(专利权)人：一零六九一九七六加拿大有限公司，
类型：发明
国别省市：