一种包括播种机和相关收割机的作物生长系统技术方案

一种用于种植植物的方法，包括一播种机和一收割机，两者均包括将种子分离并在分离种子时测量种子的参数。这可用于播种选定的种子和收获特定的植物。该系统通过相对于生长介质上的特定位置将来自各个播种下的种子和收获的种子的信息进行关联来进行操作，并且该系统可以包括与该位置处的生长介质有关的信息。可以通过播种图案中的植物来确定位置，其中所述图案可由读者在收割机上检测得到。该系统可用于控制种子的选择，以考虑植物的土壤条件。以考虑植物的土壤条件。以考虑植物的土壤条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种包括播种机和相关收割机的作物生长系统


[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】1.一种在生长介质中种作物的方法，其特征在于，包括：收割所述作物，并将所述作物的收集的元素与其他作物材料分开；在收割期间，基于所述收集的元素和所述收集的元素的收割位置来测量至少一个性质；以及然后使用所述至少一个测得的性质在所述生长介质中播种下作物种子。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，测量每个单独收集的元素的至少一种性质。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所测量的性质，在所述收获期间，至少一些所述收集的元素与其他元素分离。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括基于位置信息使用种子进行播种。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述位置信息包括与所述位置处的所述生长介质有关的信息。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括：相对于空间位置来确定要播种的种子的要求，并且根据所确定的要求和所测量的性质来播种所选择的种子。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在用于收割的共同的机器上分离所述收集的元素。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述分离的元素被引导至所述收割机上携带的分离的储存容器。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，设置了一装置，用于将所述收集的元素分离成所述收集的元素的单个流以进行测量。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，用于所述元素的感测系统包括任何装置，所述装置接收待测量的粒子通量，以及执行测量步骤，其包括光子、电子、中子、原子、离子、分子或上述的任一组合。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，感测系统处理器布置为在所述收获物相对于所述生长介质从一个位置移动到另一个位置时生成有关所述元素的参数是如何在空间上相互关联的统计数据。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，提供了附加的感测系统，其被配置为在所述收割系统之前检测作物的表型参数。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，与所述分离的元素相对于位置和/或表型有关的信息用于分配土地给各种作物并为后续作物计划肥料投入。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在收割之后，立即在共同的机器上进行播种。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由所述感测系统确定的质量特性用于售卖作物并增加其总价值。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用作物植物的至少一个表型参数来通过统计推断来预测所收获的作物元素的至少一个质量参数。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括：在所述生长基质中的每个位置处生成用于植物生长的至少两种方案，且使用一种生长模型选择最适合用户要求
的选项，同时发布使所述种子放置在所述位置的控制信号。18.根据权利要求17所述的播种设备，其特征在于，所述控制装置的生长模型包括与以下一项或多项有关的信息：先前收获物中的作物特性；种子箱中播种机可获得的种子的至少一种特性；每个位置的土壤状况信息；每个位置的捕食概率；每个位置的疾病概率；每个位置的杂草概率；每个位置的高度；每个地点的空气质量；每个位置的天气。19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其中，将所述元素分离成分离的元素流，以进行测量。20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括：在所述收获系统相对于所述作物从一个位置移动到另一个位置时生成有关所述元素的参数是如何在空间上相互关联的统计数据。21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括：在所述收获系统之前检测作物的表型参数，并且基于所述表型检测来收获彼此独立的各个植物。22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括进行统计分析，以提供收货的作物元素的产量和质量参数是如何根据位置与产生所述收货的作物元素的种子的种子参数特性相关联的，从而使得农民可以在每个位置种下最佳类型的种子。23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括：对于至少一个位置，在播种期间测量基质特性，并且随后在收获期间测量基质特性，并比较所述测量结果，以提供有关至少一种基质成分的利用或损失的信息。24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于...

【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：