INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans une neuvième étape E9, on calcule la distance de Mahalanobis maximale parmi les distances de Mahalanobis calculées entre chaque premier vecteur d'une même limite et chaque deuxième vecteur associé au premier vecteur considéré. Cette valeur maximale est un indicateur de la similitude entre une limite telle que détectée par le moyen de détection 3 et une limite telle qu'identifiée dans les données cartographiques. Plus la valeur maximale est faible et plus la limite telle que détectée par le moyen de détection 3 sera considérée comme proche de la limite telle qu'identifiée dans les données cartographiques. La distance de Mahalanobis entre une limite telle que détectée par le moyen de détection 3 et une limite telle qu'identifiée dans les données cartographiques peut être définie comme égale à cette valeur maximale.
Alternativement, cependant, il est également envisageable de se dessaisir de matériel "étranger" à la position cible au sol après la lutte afin d'obtenir un effet d'occultation. Par exemple, du sol prélevé à un autre endroit pourrait être utilisée à cette fin avec l'élément de prétraitement. Une autre possibilité consiste, par exemple, en une couverture par un élément appliqué temporairement. Il peut ici s'agir entre autres d'un cylindre recouvert d'une couverture supérieure ou d'un objet occultant. De préférence, cependant, cet objet permet toujours la germination d'herbes fourragères importantes pour le bétail.
Selon un mode de réalisation du procédé, il est prévu que le matériau reposant sur la pelle soit détaché de la pelle à la position cible à l'aide du moyen d'engagement. Pour ce faire, la pelle est déplacée jusqu’à la position cible et le moyen d'engagement est abaissé sur la pelle afin de parvenir en contact lâche avec le contenu reposant sur la pelle. Par un mouvement relatif latéral consécutif de la pelle et du moyen d'engagement (par exemple par retrait de la pelle à partir de la position cible) le contenu de la pelle est détaché de la pelle par le moyen d'engagement, qui reste alors de préférence immobile, et tombe sur le sol à la position cible. De plus, le véhicule peut ensuite aussi être bougé de manière ciblée de telle sorte qu'une ou plusieurs roues ou chenilles écrasent le sol ameubli déposé à la position cible et le rappuient ainsi.
L'élément de prétraitement est déplaçable de manière adéquate relativement au châssis dans au moins une, de préférence deux directions orthogonales entre elles et horizontales via des guides transversaux adaptés. Dans ce cas, le véhicule peut rester fixe dans la région de la position cible pendant que l'élément de prétraitement ou le moyen d'engagement est manœuvré.
Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, le moyen d'engagement est configuré à la manière d'un préhenseur qui comporte à son extrémité inférieure tournée vers le sol plusieurs bras ou doigts de préhension. Le préhenseur peut être abaissé, ou bien inséré ou poussé, dans le sol à la position cible avec les bras de préhension ouverts de telle sorte que les bras de préhension se refermant alors saisissent fermement dans le sol la plante contre laquelle il doit être lutté. La plante est ensuite dégagée du sol vers le haut par un mouvement ascendant consécutif du préhenseur. Tout sol adhérant éventuellement à la plante est également dégagé avec elle. Le préhenseur peut, par exemple, être entraîné avec l'arbre du mécanisme de lutte et peut comporter un engrenage adapté afin de transformer le mouvement de rotation de l'arbre en un mouvement d'ouverture ou de fermeture des bras de préhension. Le préhenseur est de préférence manœuvré automatiquement par pilotage avec une unité de commande du dispositif de lutte.
Un développement de l'invention interagissant avantageusement avec ce mode de réalisation prévoit un mécanisme d’extermination auquel la plante préalablement dégagée du sol peut être fournie. Le mécanisme d’extermination est de préférence un déchiqueteur ou broyeur qui déchiquette la plante qui lui est fournie. Le mécanisme d’extermination est de préférence configuré de manière à ce qu'une plante préalablement dégagée du sol puisse lui être fournie par le haut ou tomber en lui. A cet effet, les préhenseurs avec la plante retenue en eux sont déplaçables relativement au mécanisme d’extermination de telle sorte que la plante puisse, par ouverture des préhenseurs, tomber depuis le haut dans le mécanisme d’extermination afin d’y être déchiquetée. Le mécanisme d’extermination est de préférence configuré de manière à ce que le matériel végétal qu'il a déchiqueté puisse retomber vers le bas -idéalement au niveau d'une ouverture du mécanisme d’extermination tournée vers le sol. De préférence, le mécanisme d’extermination est disposé à cette fin au-dessus de la position cible, de sorte que le matériau déchiqueté est redéposé dans le sol à l'endroit où la plante intacte a été précédemment dégagée. Un entonnoir peut être prévu pour la distribution précise du matériau au sol, lequel entonnoir dévie le matériau tombant du mécanisme d’extermination jusque dans l'ouverture du sol d'une manière ciblée. L’entonnoir peut être connecté au mécanisme d’extermination et être déplaçable en commun avec celui-ci. Le mécanisme d'extermination peut essentiellement être relié fixement au châssis ou également être disposé mobile par rapport à celui-ci. Afin de densifier si nécessaire le matériau restitué rendu au sol, et de renaturer le terrain, on peut prévoir un compacteur qui appuie depuis le haut sur le matériau libéré afin de l'enfoncer plus profondément dans le sol ou de le compacter. Le préhenseur lui-même peut également servir de compacteur, par exemple avec des doigts écartés horizontalement.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le mécanisme de lutte peut assumer plusieurs des fonctions précitées et, à cet effet, accueillir différents outils simultanément ou successivement. Par exemple, le mécanisme de lutte pourrait comporter un adaptateur à son extrémité inférieure orientée vers le sol, avec lequel l'un des outils précités est couplable au choix. Par exemple, différents moyens d'engagement (fraise, préhenseur, élément vissant, éléments à vis sans fin, etc.) ou éléments de prétraitement (pelle, poussoir, élément d'écoulement, moyen de coupe, etc.) ou encore un mécanisme d’extermination pourraient au choix être couplés à l’adaptateur, selon l'étape de traitement prévue. Les éléments individuels, couplables avec l'adaptateur, sont de préférence tenus prêts dans un magasin du dispositif, de sorte que le changement des éléments individuels puisse être réalisé manuellement ou, de préférence, de manière automatique. Des forces d'entraînement pour l'outil respectif peuvent être initiées dans l'élément respectivement couplé à l'aide d'un arbre rotatif du mécanisme de lutte.
Dans un mode de réalisation alternatif, le mécanisme de lutte comprend une tourelle rotative de type revolver sur laquelle les différents éléments sont préinstallés de manière fixe et peuvent être pivotés dans une position de travail ou de repos selon la position de rotation de la tourelle rotative de type revolver.
Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif de lutte selon l'invention se distingue par sa conception particulièrement compacte et stable. A cet effet, il est prévu que le moyen d'engagement se trouve entre les roues ou chenilles du véhicule, à l'aide desquelles il se déplace sur le terrain. Plus précisément, cela signifie que l'axe de rotation du moyen d'engagement (ou son prolongement imaginaire ou son centre de masse ou point central) est compris dans une enveloppe se trouvant parallèle au terrain ou projetée perpendiculairement au terrain. Cette enveloppe court autour des roues ou chenilles d’entraînement du dispositif de lutte. Par un tel arrangement structurel, le dispositif de lutte bénéficie d’une stabilité particulière, notamment aussi lors de la lutte, car le centre de gravité de l'ensemble du dispositif de lutte est alors au plus proche possible de l'axe de rotation (ou du centre de masse ou du point central) du moyen d'engagement, et le poids total du dispositif de lutte peut être bien utilisé comme précharge pour la pénétration du moyen d'engagement dans le sol. Si, en revanche, l'axe de rotation, le centre de masse ou le point central se trouvaient à l'extérieur de la courbe précitée, c'est-à-dire par exemple latéralement à l'extérieur, ou encore devant ou à côté, des roues ou chenilles du véhicule (à l’extérieur de la courbe d’enveloppe), alors la distance entre l'axe de rotation, le centre de gravité ou point central du moyen d'engagement et le centre de gravité du dispositif de lutte serait plus grande et le poids total du dispositif de lutte serait moins bien exploitable comme précharge pour le moyen d'engagement en raison d’effets de levier défavorables.
Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, le dispositif de lutte comprend au moins un capteur de reconnaissance (ci-après également « capteur ») et des moyens de traitement de données associés, en particulier des moyens de reconnaissance d'images, afin d'identifier de manière autarcique les végétaux pouvant être considérés pour la lutte. Le capteur fonctionne de préférence de manière multispectrale et est configuré en tant que caméra. A l'aide du capteur et des moyens de traitement de données, des données d’environnement, en particulier des données d'image du terrain ou de la végétation qui s'y trouve, peuvent être générées, et vérifiées quant à la présence de certaines plantes à l'aide d'algorithmes d'identification, lesquelles données peuvent être consignées, à l'aide de données modèles adaptées ou de caractéristiques d'identification qui en sont dérivées, pour une comparaison de données. Par cela, il devient possible de reconnaître automatiquement les plantes gênantes sur le terrain ("identification") et de créer et traiter des données associées (par exemple concernant la taille approximative de la plante).
Les données modèles peuvent également être des valeurs seuils, ou en contenir. En particulier dans le cas d'images acquises avec des moyens thermiques, de telles valeurs seuils peuvent délimiter ou prédéterminer la taille de l'objet pouvant être considéré, l'intensité de l'image ou des raies spectrales pertinentes pour l'exploitation. Les données modèles comprennent également des valeurs seuils et des pondérations dans des réseaux neuronaux.
En outre, un système de reconnaissance de position de préférence prévu, qui est configuré pour acquérir la position actuelle sur le terrain du dispositif de lutte ou d'une plante identifiée par celui-ci en tant que position cible associée à la plante et la stocker dans une mémoire. Par cela, il devient possible d'acquérir la position cible associée sur le terrain pour chaque plante identifiée afin de pouvoir approcher automatiquement de cette position cible aux fins de la lutte ou encore pour une vérification ultérieure. Le système de reconnaissance de position peut, par exemple, être configuré pour communiquer avec un « Global Navigation Satellite System » (GNSS, soit en anglais « Système de Navigation Mondial par Satellites ») supporté par des satellites, tel que par exemple le « Global Positioning System » (GPS, soit en anglais « Système de Positionnement Mondial ») américain. Des systèmes de positionnement courants pour la personne du métier, ou des composants associés, autres ou complémentaires peuvent également être utilisés, tels que le « Realtime Kinematic Positioning » (RTK, de l’anglais : « Positionnement Cinématique en Temps Réel ») ou le « Simultaneous Localization and Mapping » (SLAM, de l’anglais « Cartographie et Localisation Simultanées »). La résolution de la reconnaissance de position est choisie de manière adéquate de telle sorte que la position cible d'une plante sur le terrain puisse être décrite de manière suffisamment précise afin de pouvoir entreprendre la lutte avec la précision nécessaire à l'emplacement de la plante.
Assisté par la reconnaissance d'image et la reconnaissance de position, le dispositif de lutte selon l'invention est en mesure de se mouvoir de manière autonome sur un terrain prédéterminé et ainsi d'identifier certaines plantes, prédéterminées par des données modèles, et d’enregistrer leur position sur le terrain (position cible). De plus, le dispositif de lutte selon l'invention est en mesure de parcourir automatiquement tous ou une sélection prédéterminable de points cibles successivement afin de lutter contre les plantes locales à la position cible respective et, si nécessaire, de renaturer le terrain à l'aide de l'élément de prétraitement. La lutte peut donc s’effectuer immédiatement après une identification, ou seulement après que le terrain ait été parcouru et que tous les points cibles aient été déterminés. En particulier, une lutte avec un certain décalage temporel est ce faisant également possible. L'avantage ici est que la reconnaissance peut être effectuée, par exemple, dans de bonnes conditions météorologiques, tandis que la lutte n'a lieu que le lendemain.
Par l’acquisition des points cibles, le succès de la lutte contre les plantes peut être particulièrement bien vérifié, car dans l’intervalle de temps suivant la lutte, le dispositif de lutte selon l'invention peut visiter à nouveau le point cible associé et vérifier l’éventuelle présence de plantes nouvellement formées et y lutter le cas échéant à nouveau. Cela permet notamment un processus d'apprentissage des algorithmes de reconnaissance (apprentissage d’IA) et de la méthode de lutte.
Un mode de réalisation alternatif de l'invention prévoit que les plantes contre lesquelles il doit être lutté et leur position cible respective sont acquises avec des moyens externes prévus séparément du dispositif de lutte en tant que "capteurs externes" afin de transmettre ensuite des données associées au dispositif de lutte. En particulier, il est envisageable de survoler le terrain avec un ou plusieurs drones et alors d’analyser avec des capteurs adaptés afin d'identifier les plantes contre lesquelles doit être lutté par utilisation d'algorithmes de reconnaissance d'image adaptés et d'acquérir leur position respective sur le terrain. De telles données peuvent être consignées dans une commande adaptée des drones ou dans une unité de commande et de communication à distance qui communique avec ceux-ci, afin d'être ensuite transmises à une unité de commande du dispositif de lutte (par exemple, sans fil par radio, à l'aide d'une clé USB ou par d'autres moyens de mémorisation et de transmission familiers à l'homme du métier). Le cas échéant, la transmission des données peut également être transmise au dispositif de lutte par le ou les drone(s) ou l’unité de commande et de communication à distance immédiatement après leur génération et sans retard (en temps réel) afin de pouvoir immédiatement initier la lutte.
En plus de la transmission des positions cibles devant être pilotées par le dispositif de lutte, les données transmises peuvent également inclure une planification de trajet afin de spécifier au dispositif de lutte un trajet optimisé temporellement sur le terrain, par exemple, le long duquel les plantes contre lesquelles il doit être lutté sont situées le plus densément possible les unes après les autres. Une telle planification de trajet est de préférence générée par l'unité de commande et de communication à distance. A cet effet, celle-ci peut aussi bien admettre et exploiter les données d'un ou plusieurs drones que d’alimenter un ou plusieurs dispositifs de lutte avec une planification de trajet se basant sur ces données et individuelle pour chaque dispositif de lutte. Par cela, le terrain à travailler peut être parcouru de manière optimisée en énergie et/ou en temps avec un nombre prédéterminable de dispositifs de lutte selon l'invention afin de lutter de manière optimisée contre une sélection de plantes prédéterminable par lieu ou nombre. L'unité de commande et de communication à distance peut également inclure des données de position historiques des plantes contre lesquelles il doit être lutté dans la planification de trajet. Cela peut par exemple se produire afin d’empêcher à un stade précoce les tentatives de nouvelle germination des plantes contre lesquelles il doit être lutté ou de servir l’objectif d’une vérification du dernier traitement.
Avec cette alimentation externe en données, la fonction du dispositif de lutte peut se limiter à la simple lutte contre la plante, tandis que la reconnaissance des plantes et la détermination de leur position s’effectue par les drones cités à titre d’exemple. Bien entendu, d'autres moyens adaptés peuvent aussi être utilisés à la place de drones afin d’identifier les plantes et leur position. Fondamentalement, il peut également être considéré qu’un travailleur parcoure à pied le terrain et, après avoir trouvé une plante contre laquelle il doit être lutté, de documenter sa position sur le terrain (acquise de manière semi- ou entièrement automatique, par exemple par consignation des données GPS de l'emplacement du positionnement courant). Alternativement, le dispositif de lutte peut lui-même être équipé d’un système à capteur(s) correspondant afin de réajuster des données de position des plantes contre lesquelles il doit être lutté, prédéterminées par l’alimentation de données à distance, avant que la lutte proprement dite n'ait lieu.
Selon un exemple, le groupe d’aspiration 8-11 comprend un dispositif de sédimentation et est configuré de sorte à au moins aspirer les fragments de matière réduite M et le gaz G, dit gaz dépoussiéré, qui n’ont pas été éjectés dans l’au moins un parmi le premier réservoir 13 et le deuxième réservoir 12.
Selon un mode de réalisation particulier, le groupe d’aspiration comprend une buse de décharge 11, située de préférence en dessous du réservoir intermédiaire 8 et configurée de sorte à guider l’évacuation desdits fragments de matière réduite M depuis le réservoir intermédiaire 8 jusqu’au premier réservoir 12. Cette évacuation s’effectuant de préférence par gravité à l’aide d’un conduit ou d’un tuyau. Ainsi, il est possible de récupérer la matière granuleuse restante qui n’aurait pas été éjectée ni par la première sortie 29b ni par la deuxième sortie 33b.
Selon un mode de réalisation préféré, le séparateur 7 permet la séparation d’une matière réduite M pulvérulente ou granuleuse selon différents niveaux de granulométrie.
Le séparateur 7 est ainsi configuré pour aspirer à l’aide du système de ventilation 10, par la première entrée 27a d’un mélange Me comprenant de la matière réduite M et un gaz A depuis le groupe d’éjection 1-5 jusqu’à la première cavité 271.
Le mélange Me qui pénètre le séparateur 7 est avantageusement entraîné selon un mouvement cyclonique par force centrifuge de sorte à ce qu’il se divise en un premier mélange Me1 et un deuxième mélange Me2.
Avantageusement, le premier mélange Me1 qui comprend une première portion de ladite matière réduite M et une première portion du gaz A, est entraîné vers la périphérie de la première cavité 271. Le deuxième mélange Me2 qui comprend une deuxième portion de ladite matière réduite M et une deuxième portion du gaz A est quant à lui entraîné vers le centre de la première cavité 271.
Ensuite, le deuxième mélange Me2 tombe alors par gravité dans la deuxième cavité 311 par l’intermédiaire de la deuxième entrée 31a tandis que le premier mélange tombe par gravité au fond de la première cavité.
Selon ce même exemple, la première portion de ladite matière M se dirige par gravité via la première sortie 29b afin d’être évacuée vers le premier réservoir 13 tandis que la deuxième portion de ladite matière M se dirige par gravité via la deuxième sortie 33b afin d’être évacuée vers le deuxième réservoir 12.
Ainsi, une partie de la matière granuleuse présentant une granulométrie supérieure au premier seuil GR1 est éjectée depuis la première cavité 271 vers le premier réservoir 13 et une autre partie de matière granuleuse présentant une granulométrie inférieure au deuxième seuil GR2, avec GR1≥GR2 est éjectée depuis la deuxième cavité 311 vers le deuxième réservoir 12.
De ce fait, par les flux de matière et la configuration des cyclones, sont entrainées des particules présentant des granulométries différentes vers la première sortie 29b et vers la deuxième sortie 33b.
Selon un mode de réalisation, à l’intérieur du séparateur : une partie du premier mélange Me1 est avantageusement aspirée via la deuxième entrée 34a du deuxième conduit d’aspiration 34 depuis une portion basse de la première cavité 271 située, en projection selon le premier axe de révolution X 27 , en dessous de la première embouchure d’entrée 30a, jusque dans le premier conduit d’aspiration 30, une partie du deuxième mélange Me2 est quant à elle aspirée depuis une portion basse de la deuxième cavité 311 située, en projection selon le deuxième axe de révolution X 31 , sous la deuxième entrée 31a jusque dans le premier conduit d’aspiration 30.
Aspiration par le deuxième conduit
Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, le deuxième conduit d'aspiration 34 est configuré pour permettre au gaz A dépoussiéré de passer depuis l’intérieur de la première cavité 271 jusqu’à l’intérieur du premier conduit d’aspiration cylindrique 30. Les deux conduits étant avantageusement connectés fluidiquement de sorte à permettre une continuité du guidage du mélange depuis le deuxième conduit d’aspiration 34 jusqu’au premier conduit d’aspiration 30. Avantageusement, la direction d’aspiration est selon un axe vertical et/ou parallèle au premier axe de révolution X 27 et le sens de guidage du mélange aspiré étant du bas vers le haut.
Avantageusement, l’entièreté du gaz A est aspiré via le premier conduit d’aspiration 30, depuis la première cavité 271 et/ou depuis la deuxième cavité 311. Ainsi, un deuxième mélange dépoussiéré restant dans la première cavité 271 est directement évacué par le même conduit qu’un premier mélange dépoussiéré de la deuxième cavité 311. De ce fait, l’évacuation est optimisée en un système de conduits d’évacuation avantageusement concentriques. Le gaz A est avantageusement extrait par le conduit d’échappement 9 vers le système de ventilation 10.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de lutte selon l'invention comprend un manteau de protection, de préférence cylindrique, qui entoure le moyen d'engagement au moins au-dessus du couvert herbeux. Cela empêche que des parties déchiquetées de plantes ou de racines ne soient projetées radialement vers l'extérieur dans l'environnement, et puissent éventuellement y germer à nouveau. Le manteau de protection peut être formée de tôle ou d'un réseau à mailles étroites, par exemple. Il peut s'abaisser sur le couvert herbeux avec le moyen d'engagement et y rester, tandis que le moyen d'engagement est enfoncé plus profondément dans le sol pour la lutte et y déchiquette les racines. Même lors du dégagement consécutif du moyen d'engagement du sous-sol, le manteau de protection empêche la propagation latérale du sol (accompagnée de restes de racines) dans une région au-delà de la position cible. Pour ce faire, il peut s’appuyer sur le couvert herbeux jusqu'à ce que le moyen d'engagement soit complètement dégagé du sol ou même qu’il ait atteint une certaine distance verticale par rapport à celui-ci. Ensuite, le manteau de protection pourrait également être relevé à l'aide d'un mécanisme adapté, de sorte que le dispositif de lutte puisse rechercher la position cible suivante.