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Diese
Erfindung bezieht sich auf die Handhabung von Behältern, in
denen eine oder mehrere Pflanzen wachsen, und sie ist insbesondere
auf eine automatische Handhabung von Pflanzenbehältern in einem Treibhaus gerichtet.
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Pflanzen,
die in Treibhäusern
wachsen, sind für
eine automatische Handhabung zugänglich,
da sie gewöhnlich
in Behältern
wie etwa in Töpfen
wachsen, die einfach zu automatischen Einrichtungen und von diesen
weg transportiert werden können.
Treibhäuser
können
mit automatischen Systemen zum Transport von Pflanzen in den Anbaubereich
in dem Treibhaus und aus diesem heraus ausgerüstet werden. Eine Automatisierung
ist eine attraktive Möglichkeit
in Treibhäusern,
da sie eine Verringerung der Arbeitskosten ermöglicht, während bestimmte Operationen
gleichmäßiger, zuverlässiger und
weniger fehleranfällig
ausgeführt
werden und eine Beschleunigung der Ausführung von bestimmten Aufgaben
ermöglicht.
Damit eine Automatisierung zuverlässig, effizient und unbeaufsichtigt
abläuft,
müssen
Pflanzen durch die automatischen Einrichtungen identifiziert werden
können.
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Eine
Identifizierung von Pflanzen in der Gartenbau-Industrie ist eine übliche Praxis.
Die am weitesten verbreiteten Identifizierungssysteme sind farbige
Markierungen, mit Text bedruckte Markierungen oder Strichcode-Markierungen.
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Die
veröffentlichte
europäische
Patentanmeldung
EP-A-1157961 im
Namen der Siemens Aktiengesellschaft offenbart eine Behälter-Identifizierungsvorrichtung
für Fahrzeuge
und Hubvorrichtungen, die in Container-Bahnhöfen verwendet werden, die eine
Abfrageeinrichtung, die einem Fahrzeug oder einer Hubvorrichtungen
zugeordnet ist, und ein Tag bzw. ein Etikett oder dergleichen umfasst,
das an einem Behälter
angeordnet ist und Informationen enthält, die mittels der Abfrageeinrichtung
abgefragt oder aufgezeichnet werden können. Die Abfrageeinrichtung
hat wenigstens eine Sende- und Empfangseinheit, mittels der ein
Sendeimpuls an das Etikett an der Behälterseite gesendet werden kann,
wobei das Etikett an der Behälterseite
zumindest zum Teil als ein Oberflächenwellensensor konfiguriert
ist, mittels dem der Sendeimpuls, der von der Sende- und Empfangseinheit
der Abfrageeinrichtungen gesendet wurde, in ein akustisches Oberflächenwellensignal
umgesetzt werden kann, wobei dieses akustische Oberflächenwellensignal
verändert,
das veränderte
akustische Oberflächenwellensignal
in einen Antwortimpuls umgesetzt und der Antwortimpuls zurück an die Sende-
und Empfangseinheit der Abfrageeinrichtung gesendet werden kann.
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Das
US-Patent 6.164.537 im Namen
von Mariani u. a. beschreibt ein System zur Inventarisierung und
Verteilung eingetopfter Pflanzen für ein Treibhaus. Rollbänke fahren
auf dem System von Schienen, derart, dass die eingetopften Pflanzen
zu geeigneten Anbaupositionen in dem Treibhaus und von diesen weg
transportiert werden können.
Pflanzen, die an Händler
versandt werden können,
werden über
Krampen (hog ring) mit Schildern etikettiert und von einer Rollbank
auf eine Abstands-Palette (spacer tray) geladen, die mit Aufnahmeöffnungen
ausgestattet sind, die so bemessen sind, dass ein Umkippen der Pflanzen
während
des Transports verhindert wird. Eine Anzahl Abstands-Paletten wird
auf ein rollendes Pflanzengestell zur Lieferung an ein Händlergeschäft mittels
eines Lieferwagens geladen. Befüllte Pflanzengestelle
werden aus dem Lieferwagen und in eine Position bei dem Geschäft des Händlers gerollt
und gegen leere Pflanzengestelle ausgetauscht. Die Pflanzengestelle
sind mit Regalen ausgestattet, die beabstandet sind, um eine einfache
Versorgung von Pflanzen in dem Geschäft zu ermöglichen. Die Regale sind außerdem geneigt,
um die Pflanzen zeigen zu können.
Die Pflanzentöpfe,
die Abstands-Palette und das Pflanzengestell können farbige und dekorative
Anzeigen enthalten, die das Ursprungs-Treibhaus der Pflanzen oder ein Markenzeichen
identifizieren. Strichcode-Schilder sind an den Pflanzengestellen,
den Abstands-Paletten und den Pflanzentöpfen befestigt und werden durch
Strichcode-Scanner in dem Treibhaus und in den Geschäften des
Händlers
abgetastet, so dass nützliche
Verfolgungsdaten gesammelt werden können.
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Wenn
automatisierte Transportsysteme technisch ausgefeilter werden, steigt
der Bedarf an einem System, das einen Online-Überblick darüber, wo
Pflanzen (oder Pflanzengruppen) in dem Treibhaus stehen, und über Charakteristika
dieser Pflanzen exakt bereitstellen kann.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Handhabung von Behältern,
die Pflanzen enthalten, zu schaffen.
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Die
Erfindung schafft in einem ihrer Aspekte eine Vorrichtung, die zur
Verwendung in Verbindung mit einem Behälter geeignet ist, in dem eine
oder mehrere Pflanzen wachsen und dem eine Einrichtung zugeordnet
ist, um ein Anfragesignal zu empfangen und um durch Senden eines
eindeutigen Identifizierersignals automatisch zu antworten, wobei
die Vorrichtung enthält:
- a) Transportmittel, durch die ein Behälter unterstützt ist,
um den Behälter
zu bewegen,
- b) Mittel zum Senden des Anfragesignals,
- c) Mittel zum Aufzeichnen des Identifizierersignals als ein
digitales Ausgangssignal und
- d) Computermittel, an die das digitale Ausgangssignal geliefert
wird, um die Daten in einem vorgeschriebenen Format in einer Datenbank
für eine Manipulation
zu speichern, um einen Vergleich von Daten, die mit dem Behälter in
Beziehung stehen, zu bieten.
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Der
Begriff "enthält", wie er hier verwendet wird,
soll sowohl die Bedeutung "umfassen" als auch die Bedeutung "im Wesentlichen bestehen
aus" umfassen.
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Bei
der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind
das Anfragesignal und das Identifizierersignal vorzugsweise Radiosignale.
Im Stand der Technik besteht die Einrichtung zum Empfangen eines
Anfragesignals und zum automatischen Antworten durch Senden eines
eindeutigen Identifizierersignals aus einer Kupferspule, die als
kleine Antenne dient, und aus einem Chip, der Informationen speichert.
Derartige Vorrichtungen werden nachfolgend als Transponder bezeichnet.
Die Mittel zum Senden des Anfragesignals enthalten einen oder mehrere
Sender, die sich an bekannten Positionen befinden. Vorzugsweise
umfasst der Sender oder jeder Sender eine größere Antenne und sendet Radiowellen
zum Transponder. Die kleine Antenne des Transponders empfängt diese
und verwendet die erzeugte Energie für ihre eigene Antwort. Der
Transponder-Chip erkennt das Radiosignal und sendet sein eindeutiges
Identifizierersignal, indem er Informationen sendet, die in ihm einprogrammiert
sind. Dies kann ein einfacher eindeutiger Code sein, es können jedoch
auch mehrere Informationen sein, falls der Chip dafür ausgestattet ist,
es hat sich jedoch gezeigt, dass Transponder eines sehr einfachen
Typs ausreichend sind. Das eindeutige Identifizierersignal wird
durch eine oder mehrere Antennen der Sender empfangen, der diese Identifizierer
an die Computermittel sendet.
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Bei
einer bevorzugten Vorrichtung, die dafür ausgelegt ist, eine Anordnung
von Behältern
in der Form von Töpfen,
die Pflanzen enthalten, zu unterstützen, werden mehrere Sender
an bekannten Orten verwendet und die Vorrichtung und deren Computermittel
sind so organisiert, dass sie eine Identifizierung des Ortes des
Topfes ermöglichen.
Bei dieser bevorzugten Vorrichtung umfassen die Transportmittel
mehrere gleich ausgedehnte Lagerungstransporter, wovon jeder eine
Unterstützung
für eine
Reihe mehrerer Behälter
schafft, wobei die Lagerungstransporter nebeneinander angeordnet
sind, um Reihen von Behältern
in einer horizontalen Anordnung zu unterstützen. Jeder Lagerungstransporter
umfasst ein Kanalelement, das in einer gewünschten parallelen Beziehung
zu benachbarten Kanalelementen befestigt ist, und einen Endlos-Förderriemen,
der so angeordnet ist, dass eine obere Oberfläche in dem Kanalelement liegt
und dafür
ausgelegt ist, dass er entlang des Kanals gezogen wird. Jeder Förderriemen
unterstützt
eine Reihe von eng beabstandeten Töpfen. Bei dieser bevorzugten
Vorrichtung sind die Kanalelemente mit ihren Endabschnitten unmittelbar
an Umlade-Beförderungsmitteln
in der Form einer Riemen-Fördereinrichtung angeordnet,
die sich quer zu den Kanalelementen befindet, um Töpfe von
den Förderriemen
anzunehmen oder diesen zuzuführen. Vorzugsweise
umfasst die Vorrichtung Mittel zum Betreiben der Förderriemen
nach Wunsch. Wenn ein Förderriemen
in eine Richtung bewegt wird, wird die Reihe von Töpfen, die
auf diesem Riemen unterstützt wird,
zu einer ersten Umladestation bewegt, bei der der letzte Topf der
Reihe auf die Umlade-Fördereinrichtung
umgeladen wird. Wenn der Förderriemen
in die andere Richtung bewegt wird, bewegt er die Reihe von Töpfen, die
auf diesem Förderriemen
unterstützt
wird, weg von der Umlade-Fördereinrichtung. Vorzugsweise
umfasst die Vorrichtung Mittel zum Betreiben der Umlade-Fördereinrichtung, um einen Topf,
der auf ihr unterstützt
wird, zu der zweiten Umladestation oder zu einer Bearbeitungsstation
umzuladen, von der er auf einen weiteren Lagerungstransport-Förderriemen
umgeladen werden kann. Bei dieser bevorzugten Form der Vorrichtung
werden Pendelroboter (shuttle robot) verwendet, um eine Bewegung
der Förderriemen
in den Kanalelementen zu betätigen.
Die Pendelroboter betätigen
die Förderriemen
und dadurch ermöglichen
sie, dass die Pflanzen auf den Umlade-Förderriemen oder von diesem
weg transportiert werden. Antennen der Sender sind an den Pendelrobotern
angebracht und senden an die Computermittel Informationen bezüglich der
Identität des
Kanalelements, vor dem sie stehen. Transponder-Ausleseeinheiten
an den Pendelrobotern senden an die Computermittel Informationen
darüber,
welche Planpflanzentöpfe,
die mit einem Transponder-Etikett versehen sind, am Roboter vorbeikommen.
Die kombinierten Informationen über
das Kanalelement und die Identität
der Töpfe
ermöglicht
es, eine Online-Übersicht
darüber
zu rekonstruieren, wo sich jede Pflanze auf den Transportmitteln
befindet. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung
kann so beschaffen sein, dass die Pendelroboter in Reaktion auf
Daten betätigt
werden, die in der Datenbank enthalten sind, um einen Topf von einem
Ort zu einem anderen zu bewegen.
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Diese
bevorzugte Form einer Vorrichtung verkörpert somit ein Warenhaussystem
für Pflanzen (beispielsweise
in einem Treibhaus), das eine Online-Übersicht über den Ort von einzelnen Pflanzen
in der Anordnung von Pflanzen bereitstellt. Das Prinzip des Systems
besteht darin, dass jeder Pflanzenbehälter mit einem Transponder
etikettiert ist, und dass diese Transponder durch Transponder-Ausleseeinheiten
ausgelesen werden, die entlang des Transportsystems angeordnet sind.
Die Informationen über den
geographischen Ort der Ausleseeinheiten zusammen mit der Identität der Transponder,
die an den Ausleseeinheiten vorbeikommen, ermöglichen eine Übersicht über die
Position der Pflanzen in dem Treibhaus.
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Die
Vorrichtung gemäß der Erfindung
kann eine Bearbeitungsstation umfassen, bei der eine Operation an
der Pflanze oder den Pflanzen in dem Behälter ausgeführt wird, und auf Wunsch kann
diese Operation automatisch ausgeführt werden. Eine individuelle
Identifizierung von Pflanzen ermöglicht,
dass eine automatische Handhabung in Übereinstimmung mit der Identität der Pflanze
unterschiedlich ausgeführt
wird, und sie ermöglicht
weiterhin, den Verlauf von bestimmten Handhabungen für jede einzelne Pflanze
nachzuverfolgen. Beispiele von automatischen Operationen zur Behandlung
von Pflanzen in einem Treibhaus-Umfeld umfassen das Umsetzen von
jungen Pflanzen von kleineren in größere Behälter, das Sortieren von Pflanzen
gemäß bestimmter morphologischer
Parameter (z. B. die Größe), Ausästen von
Pflanzen, Ernten von bestimmten Teilen von Pflanzen (z. B. Blüten, Früchte, Samen,
Blätter), eine
Unterstützung
von Pflanzen mit Hilfe von Stäbchen,
die in den Behälter
eingesetzt werden, und ein Verpacken von Pflanzen oder Pflanzenbehältern. In einem
Aspekt kann das Senden des Identifizierersignals des Behälters, der
bei der Bearbeitungsstation vorhanden ist, die Mittel zum Ausführen der
Operation betätigen.
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Eine
zweite bevorzugte Vorrichtung, die nachfolgend beschrieben wird,
umfasst eine Bearbeitungsstation, bei der an der Pflanze oder den
Pflanzen in dem Behälter
eine Abbildungs-Operation ausgeführt
wird. Bei dieser Vorrichtungen betätigt das Senden des Identifizierersignals
durch den Transponder des Behälters,
der in der Bearbeitungsstation vorhanden ist, die Abbildungsmittel
zum Ausführen der
Operation.
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Die
Vorrichtung umfasst Transportmittel, durch die ein Behälter in
der Form eines Topfes, der eine Pflanze enthält, durch ein Abbildungs-Gehäuse bewegt
wird. Das Abbildungs-Gehäuse
ist gegenüber
dem natürlichen
Tageslicht abgeschirmt. Licht innerhalb des Abbildungs-Gehäuses wird
durch einen standardisierten Satz Lampen bereitgestellt, deren Lichtintensität gesteuert
werden kann. Eine Schiebevorrichtung bei der Bearbeitungsstation
in dem Gehäuse
schiebt den Topf und dessen Pflanze von dem Förderriemen auf eine erforderliche
Position auf einer Abbildungs-Plattform. Eine Transponder-Ausleseantenne
ist auf eine Weise angebracht, dass sie lediglich den Transponder
eines Topfes ausliest, der auf der Abbildungs-Plattform angeordnet
ist. Die Ausleseeinheit des Transponders sendet ein Signal an das
Software-System,
das Digitalkameras in dem Abbildungs-Gehäuse steuert und aktiviert somit
die Kameras, um eine Reihe von Bildern aufzunehmen. Diese Bilder
werden online verarbeitet, wobei eine Bildanalysesoftware verwendet
wird, um Informationen über
die Pflanzen zu gewinnen (z. B. die Höhe der Pflanzen auf den Bildern,
die Anzahl der grünen Bildpunkte
usw.) und die bearbeiteten Daten sowie die Bilder werden mit dem
eindeutigen Transponderetikett-Identifizierer verknüpft und
auf den Computer geladen. Nachdem die Bilder aufgenommen wurden, schiebt
eine Greifvorrichtung die Pflanze von der Abbildungs-Plattform auf
einen Förderriemen
der Transportmittel, die die Pflanzen aus dem Abbildungs-Gehäuse heraus
transportieren. Die Geschwindigkeit, mit der Pflanzen in dem Abbildungs-Gehäuse gehandhabt
werden, kann gesteuert werden, indem die Geschwindigkeit der Förderriemen
und der Greifvorrichtungen eingestellt wird.
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Die
zuvor beschriebene Abbildungs-Einrichtung kann mit weiteren automatischen
Einrichtungen kombiniert werden, wie zum Beispiel mit einer "Sortier-Einrichtung", die Pflanzen gemäß Parametern sortiert,
die von den digitalen Bildern erhalten wurden (z. B. die Pflanzenhöhe). Weitere
automatische Einrichtungen können
bestimmte Maßnahmen
bei mit einem Transponder-Etikett versehenen Pflanzen ausführen und
derartige Maßnahmen
(z. B. Ausästen, Ernten,
Verpacken usw.) können
gemäß der Informationen,
die in einer Datenbank mit dem Transponder-Etikett des Topfes, in
dem die Pflanze wächst, verknüpft sind,
auf unterschiedliche Weise ausgeführt werden.
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Diese
Vorrichtung arbeitet unbeaufsichtigt und vollständig automatisch. Sie kann
bei der Phänotypisierung
von Pflanzen für
Zuchtzwecke verwendet werden. Es können phänotypische Parameter des Pflanzenwachstums,
beispielsweise die Fläche,
die Höhe,
die Breite, die Anzahl von Blättern,
die Anzahl von Blütenständen und
ein Verzweigungsmuster objektiv und quantifizierbar ermittelt werden.
Folglich können
Pflanzen mit bestimmten morphologischen Parametern (die aus den
digitalen Bildern abgeleitet werden können) aus einer Population
von Pflanzen mit unterschiedlicher genetischer Struktur ausgewählt werden.
Die Vorrichtung kann ohne menschliches Eingreifen verwendet werden
und Pflanzen können
mit einer hohen Durchsatzrate abgebildet werden, wodurch nicht nur
eine Abbildung einer großen
Population von Pflanzen in einer kurzen Zeitdauer, sondern auch
eine wiederholte Abbildung der gleichen Population von Pflanzen
ermöglicht
wird, so dass eine Entwicklung der Parameter mit der Zeit aufgezeichnet
werden kann, was beides beim Züchten
von Pflanzen wünschenswert
ist. Informationen, die von den digitalen Bildern abgeleitet werden,
werden für
jede einzelne Pflanze aus der Population gesammelt und gespeichert,
um eine nachgelagerte Datenanalyse zu ermöglichen. Der eindeutige Identifizierer
jedes Behälters
und die Informationen, die über
jede Pflanze abgeleitet werden, können eindeutig mit diesem Identifizierer
in den Computermitteln verknüpft
werden. Vorzugsweise werden die Informationen selbst (Informationen über eine
bestimmte Pflanze, die mit dem Identifizierungs-Etikett der Pflanze
verknüpft
sind) in einer digitalen Datenbank gespeichert.
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Die
beschriebenen automatischen Vorrichtungen handhaben Pflanzen als
individuelle Pflanzen in einem Topf, der mit einem Transponder etikettiert worden
ist. Pflanzen können
auch gruppenweise gehandhabt werden, wobei in diesem Fall die Transponder
die Gruppe von Pflanzen anstelle der einzelnen Pflanze etikettieren.
Beispielsweise können Pflanzen
mit mehreren Einzelpflanzen in einem großen Topf oder in einer Palette
oder in einer Palette, die aus physisch miteinander verbundenen
Töpfen besteht,
gezogen werden. In diesem Fall ist der Transponder in dem Behälter (dem
großen
Topf, der Palette, dem Satz aus verbundenen Töpfen) positioniert, in dem
die Gruppe von Pflanzen wächst.
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Die
Erfindung schafft in einem weiteren ihrer Aspekte ein Verfahren
zum Versetzen eines Behälters,
in dem eine oder mehrere Pflanzen wachsen, innerhalb einer Gruppe
solcher Behälter
in Übereinstimmung
mit gewünschten
Kriterien, wobei das Verfahren das Unterstützen der Behälter mit
Transportmitteln umfasst, die mehrere Lagerungstransporter, wovon
jeder eine Reihe mehrerer Behälter
in einer horizontalen Anordnung unterstützt, und eine Umladefördereinrichtung
enthalten, wobei Mittel vorhanden sind, um jeden Lagerungstransporter
so zu betreiben, dass er die Reihe von Behältern, die auf dem Transporter
unterstützt
sind, zu einer ersten Umladestation bewegt, wo ein letzter Behälter der
Reihe auf die Umladefördereinrichtung
umgeladen wird, wobei das Verfahren umfasst: Zuordnen einer Vorrichtung
zu jedem Behälter,
die in Reaktion auf den Empfang eines Anfragesignals automatisch
ein eindeutiges Identifizierersignal sendet, Senden von Anfragesignalen
von bekannten Orten und Aufzeichnen der Anfrage- und Identifizierersignale
als digitales Ausgangssignal in einer Datenbank in einem vorgeschriebenen
Format, um den Ort des Behälters
zu identifizieren.
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Die
Erfindung schafft in einem ihrer weiteren Aspekte ein Verfahren,
um Charakteristika einer an der Bearbeitungsstation vorhandenen
Pflanze abzubilden und aufzuzeichnen, wobei das Verfahren umfasst:
Zuordnen einer Vorrichtung zu der Pflanze, um ein Anfragesignal
zu empfangen und um automatisch darauf zu antworten, indem sie ein
eindeutiges Identifizierersignal sendet, automatisches Bewegen des Behälters zu
einer Bearbeitungsstation, an der sich Mittel zum Senden des Anfragesignals
befinden, und Veranlassen, dass das Identifizierersignal Mittel
zum Abbilden der Pflanze und zum Senden des Identifizierersignals
und von digitalen Bildinformationen als digitales Ausgangssignal
zu einer Datenbank betätigt,
um das digitale Ausgangssignal in einem vorgeschriebenen Format
aufzuzeichnen, um eine Manipulation in Übereinstimmung mit den gewünschten Charakteristiken
auszuführen.
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Die
Erfindung schafft in einem weiteren ihrer Aspekte einen Behälter (geeignet
zur Verwendung in einer Vorrichtung gemäß der Erfindung oder in einem Verfahren
gemäß der Erfindung),
der einen Behälter umfasst,
der mit einem Nährboden
zum Wachsen einer Pflanze befüllt
ist, wobei eine einzige Pflanze in dem Nährboden wurzelt und ein Transponder
in oder an dem Behälter
unterstützt
wird.
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Um
die Erfindung besser zu verdeutlichen, folgt nun eine Beschreibung,
die in Verbindung mit der beigefügten
Zeichnung von zwei bevorzugten Vorrichtungen gemäß der Erfindung zu lesen ist,
die zur Beschreibung ausgewählt
wurden, um die Erfindung beispielhaft zu veranschaulichen.
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In
den Zeichnungen sind:
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1 eine
Ansicht eines Pflanzentopfes, der einen Transponder zur Verwendung
in der Erfindung enthält;
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2 eine
schematische Darstellung von Transportmitteln der ersten veranschaulichenden Vorrichtung;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Kanalelements und eines Förderriemens
der Transportmittel, die einen Pflanzentopf unterstützen;
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4 eine
schematische Draufsicht auf eine motorisierte Pendelvorrichtung
der ersten veranschaulichenden Vorrichtung;
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5 eine
schematische Draufsicht auf eine Bearbeitungsstation der zweiten
veranschaulichenden Vorrichtung; und
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6 eine
vergrößerte Ansicht
eines Abschnitts der in 5 gezeigten Vorrichtung.
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Die
erste veranschaulichende Vorrichtung ist zur Verwendung in Verbindung
mit mehreren Behältern
in der Form von Pflanzentöpfen
(10) (1) geeignet, in denen eine oder
mehrere Pflanzen (12) in einer Erde wachsen, die für diesen
Zweck ausgewählt
wurde. Jeder Topf enthält
eine Transponderscheiben-Einrichtung (14), die in einer
Kunststoffscheibe verpackt ist und durch einen Pflock (16)
in der Erde gehalten wird. Jeder Transponder (14) besteht
aus einer Kupferspule, die als eine kleine Antenne dient, und aus
einem Chip, der Informationen speichert und so ausgelegt ist, dass
er ein Anfragesignal empfangen und automatisch beantworten kann, indem
er ein eindeutiges Identifizierersignal sendet. Mehrere Sender werden
zum Senden von Anfragesignalen verwendet, auf die die Transponderscheiben (14)
antworten. Die Vorrichtung umfasst außerdem Mittel zur Aufzeichnung
des Identifizierersignals als ein digitales Ausgangssignal und (nicht
gezeigte) Computermittel, an die das digitale Ausgangssignal geliefert
wird, um die Daten in einem vorgeschriebenen Format in einer Datenbank
zu speichern, von der die Daten manipuliert werden können, um
einen Vergleich von Daten, die mit den Behältern in Beziehung stehen,
zu bieten.
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Die
Vorrichtung umfasst Transportmittel (20) (2),
durch die die Töpfe
unterstützt
und nach Wunsch bewegt werden. Die Transportmittel (20) umfassen
mehrere gleich ausgedehnte Lagerungstransporter (22), wovon
jeder eine Unterstützung
für eine
Reihe mehrerer Behälter
schafft, wobei die Lagerungstransporter nebeneinander angeordnet
sind, um Reihen von Behältern
in einer horizontalen Anordnung zu unterstützen. Jeder Lagerungstransporter
(22) umfasst ein Kanalelement, das durch eine starre |U|-förmige Rinne
(24) bereitgestellt wird, die parallel angrenzend an benachbarte
Rinnen befestigt ist. Ein Endlos-Förderriemen (26) arbeitet
in jeder Rinne (3) und er ist so angeordnet,
dass seine obere Oberfläche
in der Rinne liegt, und er ist so beschaffen, dass er entlang dieser
Rinne gezogen wird. Jeder Riemen (26) unterstützt eine
Reihe von eng beabstandeten Töpfen
(10). Die Rinnen (24) befinden sich mit ihren
Endabschnitten angrenzend an eine Riemen-Fördereinrichtung (30)
von Umlade-Beförderungsmitteln
(28), die sich quer zu den Rinnen (24) befinden.
Jede Rinne ist mit einem Transponder ähnlich dem Transponder (14)
versehen, wodurch jede Rinne durch das Signal von ihrem Transponder eindeutig
identifiziert werden kann.
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Elektrisch
betätigte
Pendelroboter (32, 34) werden verwendet, um eine
Bewegung der Förderriemen
(26) in den Rinnen (24) zu betätigen. Die Bewegung bewirkt,
dass die Töpfe
zu der Riemen-Fördereinrichtung
(30) oder von dieser weg transportiert werden. Motormittel
sind bereitgestellt, um die Riemen-Fördereinrichtung (30)
fortlaufend zu bewegen. Wenn ein Riemen (26) in seiner
Rinne in eine Richtung bewegt wird, wird die Reihe von Töpfen, die
auf diesem Riemen unterstützt
wird, zu einer Umladestation bewegt, bei der der letzte Behälter der
Reihe auf die Riemen-Fördereinrichtung
(30) umgeladen wird. Bei einer Bewegung in die andere Richtung
bewegt der Riemen (26) die Reihe von Töpfen, die auf diesem Riemen
unterstützt
werden, von der Riemen-Fördereinrichtung
(30) weg, um Platz zu schaffen, damit ein Topf am Ende
dieser Reihe eingesetzt werden kann. Jeder Pendelroboter (32, 34)
ist für eine
Bewegung entlang der Riemen-Fördereinrichtung
(30) (4) ausgelegt, so dass er auf
Wunsch einzeln mit den Rinnen kommunizieren kann. Diese haben die
gleiche Konstruktion und lediglich der Pendelroboter (34)
wird hier beschrieben. Führungselemente
(36, 38) sind vorgesehen, um Töpfe entlang der Riemen-Fördereinrichtung
(30) zu führen.
Ein Zylinder (40) einer pneumatisch betriebenen Kolben- und
Zylindervorrichtung ist an dem Pendelroboter zwischen den Führungselementen
(36, 38) angebracht und sein Kolben (42)
ist für
eine Bewegung horizontal über
die Riemen-Fördereinrichtung
(30) und oberhalb davon angeordnet. In seiner in 4 gezeigten
Ruheposition dient der Kolben (42) dazu, einen Topf festzuhalten,
der von einer Rinne durch ihren Riemen (26) zugeführt wird.
Wenn es gewünscht ist,
einen Topf von der Riemen-Fördereinrichtung (30)
zu entfernen, wird der Kolben (42) betätigt, um den Topf zu schieben
und ihn in die ausgewählte
Rinne (22) in dem Pfad zu drängen, der durch den Pfeil A
in 4 gezeigt ist. Der Pendelroboter trägt zwei stabförmige Transponder-Antennen (44, 46),
die an beiden Seiten des Pendelroboters positioniert sind und als
Sendeantennen dienen. Jeder Sender sendet Radiowellen zu den Transpondern
(14). Die kleine Antenne des Transponders (14)
empfängt
diese und nutzt die erzeugte Energie für ihre eigene Antwort. Der
Transponder-Chip erkennt das Radiosignal und sendet sein eindeutiges
Identifizierersignal, indem er Informationen, die in ihm einprogrammiert sind,
als einen einfachen eindeutigen Code sendet. Das eindeutige Identifizierersignal
wird durch eine oder mehrere der Antennen (44, 46)
der Sender empfangen, die diesen Identifizierer über Decodierer an die Computermittel
senden. Der Pendelroboter trägt außerdem eine
Transponder-Ausleseeinheit zum Auslesen der Signale von den Transpondern,
die den Rinnen zugeordnet sind, und diese antworten auf ähnliche
Weise, um Informationen über
die Identität der
Rinnen, vor denen die Pendelroboter stehen, an die Computermittel
zu liefern, wodurch der genaue Ort des jeweiligen Pendelroboters
in Bezug auf die Rinnen beschrieben wird. Der Pendelroboter sendet außerdem Informationen
bezüglich
der Operationen, die er durchführt,
an die Computermittel, so dass ein Verlauf seiner Aktionen mit weiteren
Informationen kombiniert werden kann, die an die Computermittel geliefert
werden. Die Informationen darüber,
welcher Topf bei einem Pendelroboter vorbeikommt, und der genaue
Ort des Pendelroboters sind bekannt und im Speicher der Computermittel
festgehalten, um zu ermöglichen,
dass eine Online-Übersicht
darüber
rekonstruiert werden kann, wo sich jede Pflanze auf den Transportmitteln
befindet oder wo sie angeordnet war.
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Diese
erste veranschaulichende Vorrichtung ist in einem Treibhaus untergebracht
und stellt ein Warenhaussystem für
Pflanzen bereit, das eine Online-Übersicht über den Ort von einzelnen Pflanzen
in der Anordnung von Pflanzen umfasst. Bei der Verwendung der Vorrichtung
ist bekannt, welche Pflanze zu welchem Zeitpunkt an welcher Antenne
vorbeikommen, und welche Maßnahme
zu diesem Zeitpunkt durchgeführt
wurde, d. h. ein Befüllen
oder ein Leeren von Rinnen, um Richtungsinformationen über jegliche
Pflanzenbewegung zu haben. Eine Gruppierung von Pflanzen in Gruppen
erleichtert die Positionierung von bestimmten Typen oder Gruppen
von Pflanzen in dem Treibhaus. Verlaufs-Positionsdaten, die mit Dünge- und
Bewässerungsdaten
kombiniert werden, ermöglichen
es, dass eine Bedienungsperson der Vorrichtung den Nährstoffhaushalt
jeder einzelnen Pflanze in der Anordnung nachverfolgen kann. Die
Informationen ermöglichen
außerdem, dass
die Bedienungsperson alle Pflanzenbewegungen auf die wirksamste
Weise planen kann.
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Die
Vorrichtung ist so beschaffen, dass die Pendelroboter in Reaktion
auf Daten betätigt
werden, die in der Datenbank enthalten sind, um so einen Topf von
einem Ort zu einem anderen zu bewegen.
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Die
erste veranschaulichende Einrichtung kann zudem eine Bearbeitungsstation
umfassen, bei der eine Operation an der Pflanze oder den Pflanzen in
dem Topf durchgeführt
wird. Ferner kann sie Mittel enthalten, um die Operation automatisch
durchzuführen,
beispielsweise Mittel zum Sortieren von Pflanzen gemäß bestimmter
Charakteristika, zum Ernten, zum Abbilden, zum Verpacken, zum Photographieren
oder zum Ausästen.
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Die
zweite veranschaulichende Vorrichtung, die in 5 und 6 gezeigt
ist, umfasst eine Bearbeitungsstation (58), bei der veranlasst
wird, dass eine Abbildungsvorrichtung (52) eine Abbildungs-Operation
bei einer Pflanze (12) in einem Pflanzentopf (10)
(1) durchführt,
wenn diese Stück
für Stück beispielsweise
von Beförderungsmitteln
der ersten veranschaulichenden Vorrichtung zugeführt werden. Ein einzelner Sender
(60) (6) wird bei der Bearbeitungsstation
(58) (5) verwendet, um Anfragesignale
zu senden, auf die die Transponderscheiben (14) antworten.
Die Vorrichtung umfasst außerdem
Mittel, um das Identifizierersignal als ein digitales Ausgangssignal
zu speichern, und (nicht gezeigte) Computermittel, an die das digitale
Ausgangssignal zur Speicherung der Daten in einem vorgeschriebenen
Format in einer Datenbank zugeführt
wird, von der sie manipuliert werden können, um einen Vergleich von
Daten, die mit den Pflanzen in dem Topf in Beziehung stehen, zu
bieten.
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Die
Bearbeitungsstation umfasst ein Abbildungs-Gehäuse mit Wänden (54, 56),
die dazu dienen, das Innere gegenüber natürlichem Tageslicht abzuschirmen.
Licht im Inneren des Abbildungs-Gehäuses wird durch einen standardisierten
Satz von Lampen (70) bereitgestellt, deren Lichtintensität gesteuert
werden kann. Die Abbildungs-Vorrichtung umfasst zwei Digitalkameras,
die übereinander
angeordnet sind und auf die Position fokussiert sind, die durch
eine Pflanze besetzt wird, die einer drehbaren Arbeitsunterstützung in
der Form einer kreisförmigen Platte
(68) zugeführt
wird, in deren Nähe
sich der Sender befindet. Eine Kamera hat eine 35 mm Linse und ist
20 cm über
dem Füllstand
der Erde im Topf zur Beobachtung von Pflanzen bis zu einer Höhe von 36
cm angeordnet, und die andere Kamera hat eine 9 mm Linse, die 65
cm über
dem Füllstand
der Erde im Topf zur Beobachtung von Pflanzen bis zu einer Höhe von 135
cm angebracht ist. Ein Satz von bis zu sechs Bildern wird aufgenommen,
wenn der Topf durch einen vorgegebenen Drehwinkel gedreht wird.
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Die
Vorrichtung umfasst Transportmittel (5), durch
die die Töpfe
unterstützt
und einer nach dem anderen durch die Bearbeitungsstation bewegt
werden. Die Transportmittel umfassen eine erste Riemen-Fördereinrichtung
(die ein Ausleger der Riemen-Fördereinrichtung
(30) der ersten veranschaulichenden Vorrichtung ist), eine
zweite Riemen- Fördereinrichtung
(64), die quer zur ersten Riemen-Fördereinrichtung verläuft, eine
dritte Riemen-Fördereinrichtung
(66), die parallel zur zweiten Riemen-Fördereinrichtung (64)
verläuft,
und eine vierte Riemen-Fördereinrichtung
(67), die parallel zur ersten Riemen-Fördereinrichtung
(30) verläuft.
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Greifvorrichtungen
(72, 74, 76) sind angeordnet, um Töpfe von
der Riemen-Fördereinrichtung (30)
zu der Riemen-Fördereinrichtung
(64), von der Riemen-Fördereinrichtung
(64) zu der kreisförmigen Platte
(68) und von der kreisförmigen
Platte zu der Riemen-Fördereinrichtung
(66) zu bewegen. Jede Greifvorrichtung umfasst eine pneumatisch
betriebene Kolben- und Zylindervorrichtung, deren Zylinder an einem
Rahmen der Vorrichtung befestigt ist. Ein gebogener Arm (78),
der an dem Kolben der Greifvorrichtung (72) befestigt ist,
ist so angeordnet, dass er über
einen Endabschnitt der Riemen-Fördereinrichtung
(30) gezogen wird, um einen Topf auf die Riemen-Fördereinrichtung
(64) umzuladen. Ein L-förmiger
Arm (80), der an dem Kolben der Greifvorrichtung (74)
befestigt ist, ist für
eine Bewegung über
der Riemen-Fördereinrichtung
(64) angeordnet und dient dazu, eine Bewegung des Topfes
aufzuhalten und diesen auf die kreisförmige Platte (68)
zu schieben. Ein U-förmiger
Arm (82), der an dem Kolben der Greifvorrichtung (76)
befestigt ist, ist für
eine Bewegung ausgelegt, um den Topf von der kreisförmigen Platte
auf die Riemen-Fördereinrichtung
(66) umzusetzen. Ein optischer Sensor (84) ist
angrenzend an die Greifvorrichtung (72) angeordnet und
erfasst das Vorhandensein eines Topfes und stoppt dessen Bewegung,
wenn ein Topf an seiner Position auf der kreisförmigen Platte (68)
ist. Ein optischer Sensor (86), der angrenzend an die Greifvorrichtung
(72) angeordnet ist, erfasst Töpfe, die sich auf der Riemen-Fördereinrichtung
(64) vorbei bewegen und ist dafür ausgelegt, die Riemen-Fördereinrichtung
(64) anzuhalten, wenn der Sensor länger als eine bestimmte Zeitdauer,
die für
das Vorbeilaufen eines richtig ausgerichteten Topfes erforderlich
ist, aktiviert ist, und stoppt folglich das System, wenn beispielsweise
ein umgedrehter Topf an diesem Sensor (86) vorbeikommt.
Ein optischer Sensor (88) befindet sich angrenzend an die
Greifvorrichtung (74) und dient dazu, die Greifvorrichtung
(74) zu betätigen,
um einen Topf von der Riemen-Fördereinrichtung
(64) auf die kreisförmige
Platte (68) zu schieben.
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Der
Sender umfasst eine flache Transponder-Antenne (60), die
angrenzend an die kreisförmige
Platte (68) zwischen der Platte und der Abbildungsvorrichtung
(52) an dem Rahmen der Vorrichtung befestigt ist. Die Antenne
(60) erstreckt sich nicht höher als ein Topf auf der kreisförmigen Platte (68),
so dass sie die Abbildung der Pflanze in dem Topf nicht behindert,
die durch die Abbildungs-Vorrichtung (52) aufgenommen wird.
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Bei
der Verwendung der zweiten veranschaulichenden Vorrichtung werden
Töpfe,
die Pflanzen enthalten, die abgebildet werden sollen, an die Riemen-Fördereinrichtung
(30) geliefert und Stück für Stück durch
die Bedienung der Greifvorrichtung (78) auf die Riemen-Fördereinrichtung (64)
umgeladen. Die Greifvorrichtung (74) wird bedient, um den Topf
und seine Pflanze von der Riemen-Fördereinrichtung (64)
auf die kreisförmige
Platte (68) zu schieben, und die Platte dreht sich um 360°. Eine Antenne (60)
sendet Radiowellen zu dem Transponder (14) in dem Topf,
wenn dieser die Platte (68) erreicht. Die kleine Antenne
des Transponders (14) empfängt diese und verwendet die
erzeugte Energie für
ihre eigene Antwort. Der Chip des Transponders (14) erkennt das
Radiosignal und sendet sein eindeutiges Identifizierersignal, indem
er Informationen, die in ihm einprogrammiert sind, als einen einfachen
eindeutigen Code sendet. Das eindeutige Identifizierersignal wird durch
die Antenne (60) empfangen, die diese Identifizierer über Decodierer
an die Computermittel sendet. Die Antenne (60) ist derart
angebracht, dass sie lediglich den Transponder (14) eines
Topfes (10) ausliest, der auf der Platte (68)
angeordnet ist. Der Identifizierer des Transponders (14)
wird mehrere Male empfangen, wenn sich die kreisförmige Platte
dreht, wobei der Topf und die Pflanze auf dieser Platte unterstützt werden.
Außerdem
sendet die Ausleseeinheit des Transponders (60) ein Signal
an das Softwaresystem, das die Digitalkameras in dem Abbildungs-Gehäuse steuert,
und betätigt
die Kameras, um eine Reihe von Bildern aufzunehmen. Diese Bilder
werden online bearbeitet, wobei eine Bildanalysesoftware verwendet
wird, um Informationen über die
Pflanzen zu gewinnen (z. B. die Höhe der Pflanzen auf den Bildern,
die Anzahl von grünen
Bildpunkten usw.), und die verarbeiteten Daten sowie die Bilder
werden mit dem eindeutigen Identifizierer des Transponders verknüpft und
auf die Computermittel geladen.
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Nachdem
die Bilder aufgenommen worden sind, schiebt die Greifvorrichtung
(76) den Topf von der kreisförmigen Platte auf die Riemen-Fördereinrichtung
(66) der Transportmittel, die die Pflanzen aus dem Abbildungs-Gehäuse zum
Umladen auf die Riemen-Fördereinrichtung
(67) und zur Rückkehr
zu den Rinnen transportiert. Die Geschwindigkeit, mit der die Pflanzen
in dem Abbildungs-Gehäuse
gehandhabt werden, kann gesteuert werden, indem die Geschwindigkeit
der Förderriemen
und der Greifvorrichtungen eingestellt wird.