Sistema y método de siembra de investigación automatizado.

Un sistema (100) de siembra de semillas de investigación automatizado,

en donde el sistema comprende:

una sembradora (102) configurada para sembrar una parcela de investigación y que comprende un dispositivo (104) de manipulación del conjunto de paquetes de semillas, que comprende un conjunto (105) de bandejas de semillas configurado para mantener una pluralidad de conjuntos (200) de paquetes de semillas, y cada conjunto de paquetes de semillas contiene una muestra de semillas de investigación; y

un controlador (103) configurado para comunicar con el dispositivo (104) de manipulación de paquetes de semillas, en donde el controlador (103) está configurado para controlar el dispositivo (104) de manipulación del conjunto de paquetes de semillas para automáticamente liberar la muestra de semillas de investigación del conjunto (200) de paquetes de semillas.

Sistema y método de siembra de investigación automatizado Campo de la invención Las diversas realizaciones de la presente invención se refieren generalmente a un sistema, método y aparato automatizado para preparar una parcela de investigación agrícola. Más específicamente, las realizaciones de la presente invención proporcionan un sistema, método y aparato automatizado para distribuir muestras de semillas en una parcela de investigación agrícola para gestionar la información relativa a la distribución de las muestras de semillas.

Antecedentes de la invención Es típico de una compañía en la industria agrícola de las semillas generar una o más parcelas de investigación con el fin de evaluar ciertas variedades de semillas. Tales variedades de semillas pueden incluir, pero no están limitadas a ello, semillas procedentes de una fuente, genotipo, población y/o línea de reproducción específicos. De tal manera, los investigadores pueden evaluar las características de las plantas que se desarrollan en la parcela de investigación, así como las características de cualesquiera cosechas producidas a partir de las plantas. En algunos casos estas características pueden ser comparadas con las plantas desarrolladas a partir de diferentes variedades de semillas en la parcela de investigación. De este modo, ciertos experimentos pueden requerir que un investigador siembre muchas variedades de semillas diferentes en la parcela de investigación en aproximadamente el mismo momento. Adicionalmente, un investigador puede desear sembrar diversas variedades de semillas en una proximidad relativamente cercana a otras variedades de semillas.

La siembra de la parcela de investigación tradicional es un proceso en gran medida manual. Las técnicas convencionales requieren que las muestras de semillas sean empaquetadas en pequeños sobres de papel para monedas, los cuales son abiertos manualmente en los lugares de siembra deseados con el fin de depositar las muestras de semillas para sembrar las parcelas de investigación. En muchos casos esto se lleva a cabo usando un dispositivo de transporte de la sembradora móvil que transporta una sembradora de semillas de investigación configurada para transportar un operador que siembra las semillas. La Figura 1 muestra una sembradora 10 de semillas típica de la técnica anterior, configurada para transportar un operador que siembra las semillas para sembrar dos hileras de semillas en una parcela de investigación. Una sembradora de investigación similar es disponible, por ejemplo, de ALMACO de Nevada, Iowa. La sembradora 10 de semillas de investigación de la Figura 1 está configurada para ir tirada detrás de un dispositivo de transporte de la sembradora móvil, en este caso un tractor operado por un operador del tractor. Como se muestra en la figura, la sembradora 10 de semillas de investigación típica de la técnica anterior incluye un asiento 12 del operador que siembra, un área de almacenamiento 14 de las semillas, y uno o más sistemas 18 de medida de las semillas. De tal manera, un operador que siembra las semillas puede desplazarse junto con la sembradora de semillas de investigación 10 cuando se tira de la sembradora 10 de semillas de investigación a través de la parcela de investigación. Las semillas que tienen que ser sembradas en la parcela de investigación están contenidas en unos sobres para monedas que están almacenados en el área de almacenamiento 14 de las semillas. Cuando se tira del dispositivo de siembra de las semillas de investigación a través de la parcela de investigación el operador de siembra de las semillas accede a los sobres de las monedas y abre los sobres en los embudos 16 que entregan las semillas a los sistemas 18 de medida de las semillas para depositar las semillas en la parcela de investigación. Con el fin de hacer un seguimiento de los lugares de las diversas variedades de semillas se puede crear manualmente un plano que describa los lugares de las diversas variedades de semillas basado en la distribución de las semillas planificada. En otras aplicaciones se puede generar electrónicamente un plano basado en la aleatorización de un plan experimental basado en la distribución planificada de las semillas. En cualquier caso, el plano se genera antes de que las semillas sean sembradas en la parcela de investigación y de este modo el plano representa dónde se supone que las semillas han de ser sembradas en la parcela de investigación y no necesariamente dónde están sembradas las semillas. Este proceso es susceptible de diversas formas de errores. Por ejemplo, requiere que el operador que siembra las semillas identifique el sobre de semillas apropiado y deposite el contenido del sobre en el embudo de semillas apropiado en el momento y lugar apropiados. A pesar de que la sembradora 10 de semillas de investigación mostrada en la figura transporta un único operador para sembrar dos hileras de semillas en una parcela de investigación, muchas sembradoras de semillas de investigación transportan unos operadores de siembra de semillas adicionales y están configuradas para sembrar varias hileras adicionales. Con cada operador adicional, sin embargo, se multiplican los errores del tipo antes discutido. Por ejemplo, otra sembradora de semillas de investigación común transporta cuatro operadores de siembra de semillas y está configurada para sembrar ocho hileras de semillas en una parcela de investigación, con cada operador responsable de sembrar dos hileras. No obstante, cada uno de los cuatro operadores puede ser capaz de realizar los errores antes discutidos. Adicionalmente, debido a la naturaleza manual de estos procesos de la técnica anterior, diversos errores se han introducido también en el plano de los lugares de las semillas.

El documento US 2001/0000806A1 describe un sistema GPS para proporcionar la activación de la sembradora de las parcelas de investigación de cosechas. El sistema GPS proporciona la longitud y la latitud del primer lugar de activación y proporciona un flujo continuo de información de lugares. Un ordenador de control calcula el siguiente

lugar de activación y proporciona una señal a la sembradora en ese lugar y cada posterior lugar de activación en la cuadrícula del campo. Un receptor de GPS montado en la sembradora proporciona información del lugar. El ordenador hace que la sembradora siembre selectivamente semillas y pare de sembrar semillas a medida que la sembradora avanza longitudinalmente a través del campo cuando los datos del GPS adviertan al ordenador de que la sembradora ha recorrido una distancia predeterminada. El dispositivo GPS proporciona unos datos al ordenador sobre la distancia y sobre la dirección recorrida por la sembradora, de modo que las semillas sean sembradas en las hileras de las parcelas sin sembrar semillas en las avenidas entre estas parcelas. Por lo tanto, el dispositivo puede sembrar semillas continuamente en las hileras longitudinales en un campo sin parar y sin desperdiciar semillas en las avenidas.

En un marco la investigación, la capacidad de poblar de forma exacta, consistente, y predecible una parcela de investigación es muy importante. No obstante, como se ha observado antes, los procedimientos de siembra de investigación convencionales dependen en gran medida de procesos manuales. La dependencia de procesos manuales impide que los métodos convencionales se adapten de una forma rápida y precisa a los cambios en los planes de investigación, lo que puede describir una distribución de siembra de semillas deseada dentro de una o más parcelas de investigación. Debido a que los métodos de siembra convencionales dependen de los registros desarrollados antes de sembrar la parcela de investigación para mantener la identificación y el seguimiento de las muestras de semillas sembradas, tal dependencia podría introducir unos errores que podrían disminuir la calidad de los resultados de los experimentos que dependen de unos planos de las parcelas de siembra de investigación exactos.

Como consecuencia, existe la necesidad en la técnica de un sistema y de un método asociado de siembra de semillas de investigación automatizado. En diversas realizaciones el sistema y método de siembra de semillas de investigación automatizado debería reducir significativamente los procesos manuales implicados en la siembra de una parcela de investigación. Adicionalmente, el sistema y método de siembra de semillas de investigación automatizado debería mejorar la exactitud del sistema de siembra de modo que las características de la parcela de investigación, tales como la identidad, situación, y momento en el que las semillas fueron depositadas en la parcela de investigación sean determinadas de un modo rápido y exacto.

Compendio de la invención La presente invención está dirigida a las... [Seguir leyendo]

1. Un sistema (100) de siembra de semillas de investigación automatizado, en donde el sistema comprende:

una sembradora (102) configurada para sembrar una parcela de investigación y que comprende un dispositivo (104) de manipulación del conjunto de paquetes de semillas, que comprende un conjunto (105) de bandejas de semillas configurado para mantener una pluralidad de conjuntos (200) de paquetes de semillas, y cada conjunto de paquetes de semillas contiene una muestra de semillas de investigación; y un controlador (103) configurado para comunicar con el dispositivo (104) de manipulación de paquetes de semillas, en donde el controlador (103) está configurado para controlar el dispositivo (104) de manipulación del conjunto de paquetes de semillas para automáticamente liberar la muestra de semillas de investigación del conjunto (200) de paquetes de semillas.

2. El sistema (100) de siembra de semillas de investigación automatizado de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el controlador (103) está además configurado para controlar automáticamente el dispositivo (104) de manipulación de paquetes de semillas para aplicar una fuerza al conjunto de paquetes de semillas para liberar la muestra de semillas de investigación del conjunto (200) de paquetes de semillas.

3. El sistema (100) de siembra de semillas de investigación automatizado de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el conjunto (200) de paquetes de semillas incluye al menos una etiqueta (201) que puede ser leída por una máquina o que puede ser leída por una persona.

4. El sistema (100) de siembra de semillas de investigación automatizado de acuerdo con la Reivindicación 1, que además comprende un dispositivo (115) de adquisición de datos posicionales configurado para adquirir datos de posición y en donde el controlador (103) está configurado para controlar el dispositivo (104) de manipulación del conjunto de paquetes de semillas de acuerdo con los datos de posición y uno o más conjuntos de instrucciones, preferiblemente en donde uno o más conjuntos de instrucciones son obtenidos de uno o más planes de investigación, más preferiblemente en donde al menos uno de los planes de investigación o de los conjuntos de instrucciones están almacenados en un almacén de datos.

5. El sistema (100) de de siembra de semillas de investigación automatizado de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde la sembradora (102) comprende una pluralidad de dispositivos (104) de manipulación de conjuntos de paquetes de semillas configurado cada uno para recibir un respectivo conjunto de paquetes de semillas de una pluralidad de conjuntos (200) de paquetes de semillas, y en donde uno o más controladores (103) están configurados para controlar automáticamente cada dispositivo de manipulación del conjunto de paquetes de semillas para liberar una respectiva muestra de semillas de investigación en la parcela de investigación, preferiblemente bien

(a) en donde la sembradora (102) comprende además una pluralidad de dispositivos (108) medidores de semillas configurado cada uno para recibir una respectiva muestra de semillas de investigación de un respectivo dispositivo (104) de manipulación del conjunto de paquetes de semillas, y en donde cada dispositivo (108) medidor de semillas está además configurado para separar semillas individuales de la respectiva muestra de semillas de investigación y liberar las semillas individuales en la parcela de investigación, preferiblemente además comprende una pluralidad de dispositivos (113) sensores de la medida de semillas configurados para detectar semillas individuales cuando las semillas individuales son liberadas en la parcela de investigación, o (b) en donde la sembradora (102) está configurada para sembrar cuatro hileras y comprende cuatro dispositivos de manipulación del conjunto de paquetes de semillas y cuatro respectivos dispositivos medidores de semillas, y en donde cada dispositivo (104) de manipulación del conjunto de paquetes de semillas está configurado para liberar al menos una parte de una respectiva muestra de semillas en un respectivo dispositivo medidor de semillas, o (c) en donde la sembradora (102) está configurada para sembrar ocho hileras y comprende cuatro dispositivos de manipulación del conjunto de paquetes de semillas, cuatro dispositivos separadores de muestras de semillas y ocho dispositivos (108) medidores de semillas, y en donde cada dispositivo (104) de manipulación del conjunto de paquetes de semillas está configurado para liberar al menos una parte de una respectiva muestra de semillas en un respectivo par de los ocho dispositivos (108) medidores de semillas por medio de un respectivo dispositivo de separación de muestras de semillas.

6. El sistema de la Reivindicación 2, en donde el dispositivo (104) de manipulación de conjuntos de paquetes de semillas está configurado para abrir un conjunto (200) de paquetes de semillas que comprende unas partes primera y segunda que cooperan para contener la muestra de semillas de investigación, y en donde el dispositivo de manipulación del conjunto de paquetes de semillas está configurado para aplicar una fuerza al conjunto (200) de paquetes de semillas de modo que las partes primera y segunda del conjunto de paquetes de semillas se separen al menos parcialmente, liberando de este modo la muestra de semillas de investigación.

7. El sistema de la Reivindicación 1, en donde el controlador está configurado para controlar el dispositivo de manipulación del conjunto de paquetes de semillas para evitar la liberación de la muestra de semillas de investigación del conjunto (200) de paquetes de semillas.

8. El sistema de siembra de semillas de investigación automatizado de acuerdo con la Reivindicación 6, en donde la fuerza comprende al menos una fuerza de compresión y en donde la fuerza de compresión hace que al menos una de las partes primera y segunda del conjunto de paquetes de semillas flexione hacia afuera desde la otra parte con respecto a un eje de flexión de modo que las partes primera y segunda se separen al menos parcialmente en respuesta a la fuerza, liberando de este modo la muestra de semillas, preferiblemente en donde el dispositivo de manipulación del conjunto de paquetes de semillas comprende además una herramienta de apertura y una herramienta de desacoplamiento, y en donde el controlador está además configurado para hacer que la herramienta de apertura haga contacto entre las partes primera y segunda del conjunto de paquetes de semillas y para controlar automáticamente el dispositivo de manipulación del conjunto de paquetes de semillas para aplicar una segunda fuerza al conjunto de paquetes por medio de la herramienta de desacoplamiento, para facilitar al menos que una de las partes primera o segunda flexione hacia afuera desde la otra parte con respecto al eje de flexión de modo que se separen las partes primera y segunda.

9. El sistema de la Reivindicación 1, en donde el dispositivo (104) de manipulación de los paquetes de semillas está configurado para ser controlado de acuerdo con uno o más conjuntos de instrucciones, preferiblemente en donde uno o más conjuntos de instrucciones son obtenidos de uno o más planes de investigación y opcionalmente al menos uno de los planes de investigación o de los conjuntos de instrucciones están almacenados en al menos un almacén de datos (119) .

10. El sistema (100) de siembra de semillas de investigación automatizado de acuerdo con la Reivindicación 6, en donde bien (a) el dispositivo (104) de manipulación de los paquetes de semillas comprende además una herramienta de apertura (136) configurada para hacer contacto con el conjunto (200) de paquetes de semillas entre las partes primera y segunda y en donde la fuerza comprende una fuerza ejercida por la herramienta de apertura (136) sobre el conjunto (200) de paquetes de semillas, o (b) en donde la fuerza comprende al menos una fuerza de compresión y en donde la fuerza de compresión hace que al menos una de las partes primera o segunda del conjunto (200) de paquetes de semillas flexione hacia afuera desde la otra parte con respecto a un eje de flexión de modo que las partes primera y segunda se separen al menos parcialmente en respuesta a la fuerza, que de este modo liberan la muestra de semillas de investigación, preferiblemente en donde el dispositivo (104) de manipulación del conjunto de paquetes de semillas comprende además una herramienta de apertura (136) y una herramienta de desacoplamiento (133) , y en donde la herramienta de apertura (136) está configurada para hacer contacto con el conjunto (200) de paquetes de semillas entre las partes primera y segunda del conjunto (200) de paquetes de semillas para aplicar una segunda fuerza al conjunto (200) de paquetes de semillas y la herramienta de desacoplamiento (136) está configurada para aplicar una tercera fuerza al conjunto (200) de paquetes de semillas, y en donde la fuerza de compresión y la segunda y tercera fuerzas facilitan que al menos una de las partes primera o segunda flexionen hacia afuera desde la otra parte con respecto al eje de flexión de modo que las partes primera y segunda se separen, o (c) que además comprende un dispositivo (115) de adquisición de datos posicionales configurado para adquirir unos datos de posición y en donde el dispositivo (104) de manipulación de paquetes de semillas está configurado para operar de acuerdo con los datos de posición y uno o más conjuntos de instrucciones, o que además comprende un dispositivo separador de muestras de semillas configurado para recibir la muestra de semillas de investigación del dispositivo (104) de manipulación del conjunto de paquetes de semillas.

11. El sistema de la Reivindicación 3, que además comprende un dispositivo (112) sensor del conjunto de paquetes de semillas configurado para leer una etiqueta (201) del conjunto (200) de paquetes de semillas, preferiblemente en donde el dispositivo (112) sensor del conjunto de paquetes de semillas comprende un dispositivo seleccionado del grupo que consta de:

un lector de códigos de barras;

un lector OCR;

un lector RFID; y una combinación de ellos, o que además comprende un dispositivo (115) de adquisición de datos posicionales configurado para adquirir los datos de posición relativos a una posición de la muestra de semillas de investigación liberada.

12. El sistema de la Reivindicación 1, que además comprende un dispositivo (108) medidor de semillas configurado para recibir la muestra de semillas de investigación desde el dispositivo (104) de manipulación del conjunto de paquetes de semillas, y en donde el dispositivo (108) medidor de semillas está configurado para separar semillas individuales de la muestra de semillas de investigación y liberar las semillas individuales en la parcela de investigación, que preferiblemente comprende un dispositivo (113) sensor de la medida de semillas configurado para detectar semillas individuales cuando las semillas individuales son liberadas en la parcela de investigación.

13. Un método de siembra de una parcela de investigación, en donde dicho método comprende:

transportar una sembradora (102) que comprende un dispositivo (104) de manipulación del conjunto de paquetes de semillas que comprende un conjunto (105) de bandejas de semillas que mantiene una pluralidad de conjuntos (200)

de paquetes de semillas y donde cada conjunto de paquetes de semillas contiene una muestra de semillas de investigación;

desplazar un conjunto (105) de bandejas de semillas para alinear el conjunto (200) de paquetes de semillas con un área de carga (124) ; y controlar el dispositivo (104) de manipulación del conjunto de paquetes de semillas mediante el uso de un controlador (103) para liberar automáticamente la muestra de semillas de investigación.