用于测试农业器具的系统和方法与流程

用于测试农业器具的系统和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年10月7日提交的标题为“用于测试农业器具的系统和方法”的美国临时专利申请62/911,715的优先权。
技术领域
3.本公开的实施例总体涉及用于验证和校准农用设备(诸如播种机、施肥机等)的测试系统和方法。


背景技术：

4.农作物的产量受各种因素的影响，各种因素诸如为点播种子、土壤质量、气候、灌溉和养分供应。种子通常种植在由播种机行单元的种植盘或其他机构形成的沟槽中。
5.在种植过程中将物料(诸如肥料)添加成邻近种子沟槽是将物料输送到土壤中的良好方法，以用于在以后的生长阶段使植物生长以接近物料。这消除了通过该田地的遍数，从而减小由单独的种植和施用物料的遍数而引起土壤的压实。一些肥料邻近种子沟槽放置，当植物生长并延伸到放置肥料的区域中时，则该植物可以使用肥料。
6.存在各种用于将肥料输送到邻接播种机行单元上的沟槽的土壤的器具。这些器具通常具有犁或刀来打开邻接沟槽的空间，并且包括用于输送肥料的液体输送管。控制液体量以控制肥料的量。这样的器具例如在2018年9月20日公开的标题为“用于控制和监测农田的液体施用的系统和装置”的美国专利申请公开2018/0263180；在2019年8月22日公开的标题为“用于农业物料施用的系统、方法和设备”的美国专利申请公开2019/0254226；和2019年8月15日公开的标题为“具有带喷嘴的流体施用器以用于针对农田的农作物进行施用的器具和施用单元”的美国专利申请公开2019/0246556中有描述。


技术实现要素：

7.一种用于测试或展示农业器具的便携式系统，该便携式系统包括盒，所述盒承载有：电源；多个电联接器，所述多个电联接器构造成接收与测试装置相关联的布线线束；模拟器模块，所述模拟器模块构造成模拟载有测试装置的农业器具的至少一个操作参数；和控制系统。所述控制系统包括：图形用户界面和处理电路，所述处理电路可操作地电联接到图形用户界面和布线线束。所述处理电路构造成监测和显示与测试装置的操作有关的信息。
8.一种用于测试或展示农业器具的方法包括：将至少一个测试装置连接到便携式系统的电联接器中的至少一个电联接器；向所述至少一个测试装置发送控制信号；并且用所述控制系统监测所述至少一个测试装置的性能。所述控制信号至少部分地基于数据输入。
附图说明
9.虽然说明书与权利要求一起得出结论，特别指出并且明确地要求了视为本公开的
实施例的内容，但是，当结合附图阅读时，从本公开的示例性实施例的下述描述中可以更容易地确定本公开的实施例的各种特征和优点，附图中：
10.图1是一种用于测试或展示农业器具的便携式系统的简化透视图；
11.图2是图1的便携式系统的底侧的简化透视图，其中隐藏外部部分以显示便携式系统的内部；
12.图3是图1的便携式系统的简化俯视图；以及
13.图4是示出了一种测试或展示农业器具的方法的简化流程图。
具体实施方式
14.本文呈现的图示不是任何播种机或其一部分的实际视图，而是仅用来描述本公开的示例性实施例的理想化表示。另外，各附图之间共用的元件可以保留相同的附图标记。
15.以下描述提供了本公开的实施例的具体细节，以提供其彻底的描述。然而，本领域普通技术人员将理解的是，可以在不采用许多这样的特定细节的情况下实施本公开的实施例。实际上，本公开的实施例可以与行业中采用的常规技术联合实施。另外，下面提供的描述不包括形成完整结构或组件的所有元件。下面仅详细描述理解本公开的实施例所必需的那些工艺作用和结构。可以使用其他的常规作用和结构。还要注意的是，伴随本技术的附图仅用于说明目的，因此没有按比例绘制。
16.如本文所使用的，术语“包括”、“包含”、“含有”、“其特征在于”及其语法上的等同物是包含性或开放性的术语，其不排除额外的、未指定的元件或方法步骤，而且还包括更具限制性的术语“由
……
组成”和“基本上由
……
组成”及其语法上的等同物。
17.如本文所使用的，术语“可以”相对于材料、结构、特征或方法作用是指预期用于实施本公开的实施例的内容，并且这种术语更偏好地用于更具限制性的术语“是”，以避免应该或必须排除与其可组合地使用的其他可兼容的材料、结构、特征和方法的任何暗示。
18.如本文所使用的，术语“构造”是指至少一个结构和至少一个设备中的一个或多个的尺寸、形状、材料组成和布置，从而以预定方式促进一个或多个所述结构和设备的操作。
19.如本文所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一”、“一个”和“这个”旨在也包括复数形式。
20.如本文所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项目中的一个或多个的任何和所有组合。
21.如本文所使用的，与空间相关的术语，诸如“下面”、“下方”、“下部”、“底部”、“上方”、“上部”、“顶部”、“前”、“后”、“左”和“右”等，可以用于易于进行描述，以描述一个元件或特征与附图中所示的另外的一个或多个元件或特征的关系。除非另有规定，否则与空间相关的术语旨在涵盖材料的除了附图中所示的取向之外的不同取向。
22.如本文所使用的，参考给定参数、属性或条件的术语“基本上”意味着并且包括本领域普通技术人员将理解的给定参数、属性或条件满足变化程度(诸如，在可接受的制造公差范围内)的程度。举例来说，取决于基本满足的特定参数、属性或条件，参数、属性或条件可能至少90.0％满足、至少95.0％满足、至少99.0％满足或甚至至少99.9％满足。
23.如本文所使用的，参考给定参数使用的术语“大约”包括所指定的值，并且具有由上下文规定的含义(例如，它包括与给定参数的测量值相关联的误差程度)。
24.如本文所使用的，术语“测试”包括验证测试装置的适当操作、校准测试装置和其他质量控制措施。
25.如本文所使用的，术语“展示”包括将特征显示给实际或潜在的客户或其他观察者、培训操作者和任何其他公共或私人的显示器。
26.如本文所使用的，术语“测试装置”是指正被测试或展示的任何装置。
27.图1是用于测试或展示农业器具的一部分的便携式系统100的简化透视图，所述农业器具诸如是与播种机和施肥机相关联的传感器和致动器。图2是便携式系统100的底侧的简化透视图，其中隐藏了外部部分以显示便携式系统100的内部。图3是便携式系统100的简化俯视图。
28.便携式系统100可用于测试或展示播种机、播种机的行单元、行单元的任何部件、或控制系统。通常，便携式系统100可以电连接到如下所论述的测试装置。
29.便携式系统100包括容纳在盒104内且固定到盒上的控制系统102和其他部件。盒104可以包括基座106和盖108，盖108可闭合以在不使用和运输时保护控制系统102和其他部件。盖108可打开以使用便携式系统100，并且可以使用便携式系统100而无需从基座106或盖108移除控制系统102或其他部件。盖108可以通过任何已知的方法(诸如但不限于铰链或可移除的闩锁)连接到基座106。通常，一个或多个铰链使盖108能够在没有外部支撑件的情况下保持邻近基座106的打开构造，并且使得用户能够方便地使用基座106和盖108内的部件。盒104可以具有与行李箱或公文包类似的形状和尺寸，并且通常可由一个人携带。
30.控制系统102可以联接到图形用户界面110和/或机械用户界面112，用户可以通过该图形用户界面110和/或机械用户界面112与控制系统102交互。图形用户界面110可以是触摸屏或非触摸显示器。用户可以使用触摸屏(如果如此配备的话)和/或使用机械用户界面112来设定测试装置的操作参数。在一些实施例中，用户可以连接便携式多功能设备以与控制系统102、图形用户界面110和/或机械用户界面112交互。例如，便携式多功能设备可以是但不限于移动电话、便携式计算机或平板电脑。便携式系统100可以包括平板电脑保持器114，用户可以将平板电脑放置在平板电脑保持器中，以与控制系统102交互，诸如以不同方式可视化数据或用作测试装置或控制系统102的展示器。图形用户界面110、机械用户界面112和/或平板电脑可以一起提供类似于操作者在拖拉机的驾驶室中所体验的显示器和用户界面。因此，除了测试之外，便携式系统100可以用于展示的目的。
31.控制系统102通常可以包括电联接到图形用户界面110的处理电路。控制系统102的处理电路构造成监测和显示与测试装置的操作有关的信息，所述信息诸如为位置、土壤温度、土壤湿度、残余物的量、液体肥料流率、播种密度、下压力和任何其他监测或受控的参数。
32.便携式系统100可以包括与控制系统102电通信的一个或多个分布式控制器116，分布式控制器可以向控制系统102提供数据输入。分布式控制器116可以以与行单元的分布式控制器的操作方式相同的方式操作。也就是说，每个分布式控制器116可以从一个或多个传感器接收输入，并且可以向一个或多个致动器提供输出，以控制对排种器、肥料流量阀，种植盘上的下压力、或其他装置和参数的操作。所示的便携式系统100包括三个分布式控制器116—图1和图3中有两个分布式控制器以及图2中有一个分布式控制器。分布式控制器116可用于测试行单元的各个部件。
33.便携式系统100还可以包括外部控制器连接器118，以将行单元上的分布式控制器连接到控制系统102。当如此连接时，控制系统102可以绕过便携式系统100的分布式控制器116，以将行单元作为一个整体进行测试或展示(包括测试行单元的分布式控制器)。
34.测试装置可以经由安装在盒104中的一个或多个电联接器120连接到分布式控制器116。电联接器120可以固定到基座106上，使得在正常操作期间将布线保护在面板202后面。支架204可用来将面板202或其他部件固定到基座106上。面板202还可以保护电源206、冷却风扇208和其他部件。ac插头210可以安装到面板202，使得电源可以经由电源线212连接到电源206。在一些实施例中，dc插头122可以提供电力，以作为ac电源的替代物(例如，当由拖拉机或其他车辆提供电力时)。电源206可以将(ac或dc)电源转换和/或调节到适当的电压，以向控制系统102、测试装置和其他部件供电。在一些实施例中，控制系统102、测试装置和其他部件可以绕过电源206而直接使用来自dc插头122的dc电力。在其他实施例中，可以省略电源206和ac插头210，并且控制系统102、测试装置和其他部件可以使用来自dc插头122的电力进行操作。
35.便携式系统100还可以包括模拟器模块，诸如图1中所示的雷达模拟器124。雷达模拟器124可以是可操作的，以模拟拖拉机或器具的速度，雷达模拟器124的使用可以实现控制系统102的设计为仅在器具正在移动时使用的某些特征。也就是说，通过从雷达模拟器124向控制系统102发送模拟信号，控制系统102可以操作测试装置，仿佛它们正在行进通过田地。因此，可以在不移动测试装置的情况下(例如但不限于，在维护车间中或在田地中的固定位置处)评估测试装置。通常，雷达模拟器124可以产生具有选定频率的电磁信号。在真实的雷达系统中，频率输出通常对应于拖拉机速度。因此，通过调整雷达模拟器124的信号频率，雷达模拟器124可以模拟不同的拖拉机速度。雷达模拟器124可以包括用户调整器(诸如，调节器)，以使用户能够改变所模拟的拖拉机速度。
36.在一些实施例中，便携式系统100可以可选地包括图2中所示的模拟器模块214，该模拟器模块214可操作，以将附加信号发送到控制系统102，否则其将被提供给拖拉机、器具或播种机上的控制系统。模拟器模块214可以提供模拟数据以指示gps位置、雷达速度、器具高度状态(例如，升高或降低)和/或陀螺仪转速。代替或除了雷达模拟器124的是，可以提供模拟器模块214。模拟器模块214可以是可操作的，以在测试期间改变多个参数，诸如用于模拟在先前种植操作中遇到的田地状况。
37.图4是示出了一种便携式系统100可用于测试或展示农业器具或其一部分的方法400的简化流程图。
38.在框402中，提供便携式系统(诸如图1-3中所示的便携式系统100)。
39.在框404中，将至少一个测试装置连接到便携式系统的电联接器。在框406中，将测试装置可选地连接到液体源。
40.在框408中，模拟田地的状况，预期测试装置在该田地中操作。在一些实施例中，模拟的田地状况是在先前种植季节或其他先前操作期间在田地中实际遇到的状况。在框410中，将控制信号发送到测试装置。控制信号至少部分地基于来自分布式控制器的数据输入。
41.在框412中，利用控制系统监测测试装置的性能。可以监测性能而无需移动载有测试装置的器具。还可以利用控制系统控制测试装置。如果包括框406的话，则方法400可以包括通过测试装置监测和/或控制来自液体源的液体流量。与测试装置的性能相关的数据可
以在便携式多功能设备(诸如移动电话，便携式计算机或平板电脑)上显示。
42.方法400可以完整地执行，而无需将测试装置直接或间接地电连接到牵引车辆。也就是说，方法400可以在车间中、在田地中的静止不动位置、在显示器中或在其他位置中执行。
43.下面描述本公开的其他的非限制性示例性实施例。
44.实施例1：一种用于测试或展示农业器具的便携式系统，该便携式系统包括盒。所述盒承载有：电源；多个电联接器，所述多个电联接器构造成接收与测试装置相关联的布线线束；模拟器模块，所述模拟器模块构造成模拟载有测试装置的农业器具的至少一个操作参数；和控制系统。所述控制系统包括图形用户界面和处理电路，所述处理电路可操作地电联接到图形用户界面和布线线束。所述处理电路构造成监测和显示与测试装置的操作有关的信息。
45.实施例2：实施例1的便携式系统，还包括分布式控制器，所述分布式控制器构造成控制所述测试装置并且与所述控制系统通信。
46.实施例3：实施例1的便携式系统，其中，所述电源、所述电联接器、所述模拟器模块和所述控制系统中的每一个固定到所述盒上。
47.实施例4：实施例3的便携式系统，其中，所述电源、所述电联接器、所述模拟器模块和所述控制系统中的每一个在固定到所述盒上时是可相互操作的。
48.实施例5：实施例1至实施例4中任一个的便携式系统，其中，盒包括基座和盖。
49.实施例6：实施例5的便携式系统，其中，当所述盖闭合时，所述电源、所述电联接器、所述模拟器模块和所述控制系统封装在所述盒内。
50.实施例7：实施例1至实施例6中任一个的便携式系统，其中，所述模拟器模块包括gps模拟器。
51.实施例8：实施例1至实施例7中任一个的便携式系统，其中，所述模拟器模块包括雷达模拟器。
52.实施例9：实施例1至实施例8中任一个的便携式系统，其中，所述模拟器模块包括器具高度模拟器。
53.实施例10：实施例1至实施例9中任一个的便携式系统，其中，模拟器模块包括陀螺模拟器。
54.实施例11：实施例1至实施例10中任一个的便携式系统，其中，所述控制系统还包括机械用户界面。
55.实施例12：一种用于测试或展示农业器具的方法，该方法包括：提供如实施例1至实施例11中任一个所述的便携式系统；将至少一个测试装置连接到电联接器中的至少一个电联接器；向所述至少一个测试装置发送控制信号；并且用所述控制系统监测所述至少一个测试装置的性能。所述控制信号至少部分地基于数据输入。
56.实施例13：实施例12的方法，其中，监测所述至少一个测试装置的性能包括：监测所述至少一个测试装置的性能而无需移动载有所述至少一个测试装置的农业器具。
57.实施例14：实施例12或实施例13的方法，其中，执行所述方法而无需将所述至少一个测试装置直接或间接地电连接到牵引车辆。
58.实施例15：实施例12至实施例14中任一个的方法，所述方法还包括将所述至少一
个测试装置连接到液体源。
59.实施例16：实施例15的方法，其中，监测所述至少一个测试装置的性能包括：监测或控制来自液体源的液体通过所述至少一个测试装置的流量量。
60.实施例17：实施例12至实施例16中任一个的方法，所述方法还包括模拟田地的状况，所述测试装置预期在所述田地中操作。
61.实施例18：实施例12至实施例17中任一个的方法，其中，监测所述至少一个测试装置的性能包括：利用所述控制系统控制所述至少一个测试装置。
62.实施例19：实施例12至实施例18中任一个的方法，监测所述至少一个测试装置的性能包括：在便携式多功能设备上显示与至少一个测试装置的性能相关的数据。
63.实施例20：实施例19的方法，其中，所述便携式多功能设备包括平板电脑。
64.本文所引用的所有参考文献都将其整体内容并入本文。如果在本文的定义和所并入的参考文献之间存在冲突，则应控制本文的定义。
65.虽然本文已经关于某些示出的实施例描述了本公开，但是本领域普通技术人员将认识并意识到的是，它并不受如此限制。而是，在不脱离本公开的如下文所要求保护(包括其合法的等同方案)的范围的情况下，可以对示出的实施例进行许多添加、删除和修改。另外，来自一个实施例的特征可以与另一实施例的特征组合，同时仍然被包括在发明人所考虑的范围内。此外，本公开的实施例具有针对不同和各种机器类型和构造的实用性。