自主的结合农作系统

本申请是申请日为2016年12月19日，申请号为201680080407.7，发 明名称为“自主的结合农作系统”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明大体上涉及一种自推进式农作系统，且特别地涉及能够进行各 种农作活动的自主农作系统。

背景技术

包括中心支轴式系统和侧向移动系统的自推进式灌溉系统具有由与变 速箱和/或电力传动系统机械耦合的驱动电机驱动的灌溉塔轮。虽然有成本 效益，但这些推进系统复杂，利用了大量导致可靠性低的部件。大量的部 件增加了推进系统的重量，并因此增加了自推进式灌溉系统的重量，这使 得灌溉系统使用超过需要的能量来推进灌溉系统。另外，重型灌溉系统通 常会沿着灌溉塔轮行进的每条路径在地面中形成深深的车辙。当在山丘上 形成这些车辙时，车辙会形成供水移动的沟渠，促进侵蚀过程。另外，在 场地(field，土地、田地、牧场)操作期间，车辙还会对行驶经过车辙的农 业设施造成损坏。

此外，自推进式推进系统的技术通常只适合于在灌溉应用中使用。例 如，自推进式灌溉系统推进系统被设计成以仅可用于灌溉的速度移动。再 如，推进系统的导向技术实施一组限位开关。限位开关被设计成允许将一 个灌溉系统跨度装置推进到另一个跨度装置的前面，达到跨度装置特定限 位开关允许的程度，此时，跨度装置特定限位开关关闭，直到其余的跨度 装置赶上。可以仅在用于特别跨度装置的限位开关接合时使用该特定跨度装置的推进系统，意味着跨度装置在行进通过场地时不断地停止和启动运 动。在这种方式下，跨度装置可能会经受严重的结构疲劳。频繁的启动和 停止对于灌溉系统的结构和相应的驱动系统而言是艰难的。在中心支轴的 情况下，距离中心点最远的灌溉塔的驱动系统在“启动(ON)”状态下运 行的时间比最里面的灌溉塔的驱动系统更长。

灌溉塔被建造成相对于地面高度固定且角度固定的A型框架。固定的 高度使得推进系统难以在任何不平坦的地面上驱动灌溉系统。例如，当灌 溉系统在爬坡时，固定的高度造成灌溉系统对场地进行喷洒的高度参差不 齐，造成覆盖不均匀。

另外，灌溉系统由倒弓形桁架组件建造。桁架组件为在灌溉系统的长 度上延伸的灌溉流体管道提供支撑。桁架组件被设计成仅与一个或多个灌 溉喷嘴耦合，使灌溉系统在很大程度上无法用于其他应用。

因此期望提供克服如上所述的之前方法的缺点的系统和方法。

发明内容

根据本公开的一个或多个实施方式公开了一种农作系统。在一个说明 性实施方式中，农作系统包括场地接合单元。在另一说明性实施方式中， 场地接合单元包括支撑组件。在另一说明性实施方式中，支撑组件包括一 个或多个作业工具轨道组件。在另一说明性实施方式中，场地接合单元包 括一个或多个推进单元。在另一说明性实施方式中，该一个或多个推进单 元提供对场地接合单元的全方向控制。在另一说明性实施方式中，场地接合单元包括一个或多个作业工具组件。在另一说明性实施方式中，一个或 多个作业工具组件能沿着该一个或多个作业工具轨道组件致动。在另一说 明性实施方式中，农作系统包括本地控制器。在另一说明性实施方式中， 本地控制器包括配置成执行存储在存储器中的一组程序指令的一个或多个 处理器。在另一说明性实施方式中，程序指令被配置成使该一个或多个处 理器对场地接合单元的一个或多个部件进行控制。

在另一实施方式中，农作系统包括一个或多个材料存储容器。

根据本公开的一个或多个实施方式公开了一种农作系统。在一个说明 性实施方式中，农作系统包括场地接合单元。在另一说明性实施方式中， 场地接合单元包括支撑组件。在另一说明性实施方式中，支撑组件包括支 撑框架。在另一说明性实施方式中，支撑组件包括一个或多个作业工具轨 道组件。在另一说明性实施方式中，支撑组件包括一个或多个支撑结构。 在另一说明性实施方式中，该一个或多个支撑结构能够致动。在另一说明 性实施方式中，场地接合单元包括通过一个或多个转向组件与支撑组件的 一个或多个支撑结构耦合的一个或多个推进单元。在另一说明性实施方式 中，该一个或多个推进单元提供对场地接合单元的全方向控制。在另一说 明性实施方式中，场地接合单元包括一个或多个作业工具组件。在另一说 明性实施方式中，该一个或多个作业工具组件能够沿着该一个或多个作业 工具轨道组件致动。在另一说明性实施方式中，场地接合单元包括一个或 多个材料存储容器。在另一说明性实施方式中，农作系统包括本地控制器。 在另一说明性实施方式中，本地控制器包括被配置成执行存储在存储器中 的一组程序指令的一个或多个处理器。在另一说明性实施方式中，程序指 令配置成使该一个或多个处理器对场地接合单元的一个或多个部件进行控 制。

根据本公开的一个或多个实施方式公开了一种农作系统。在一个说明 性实施方式中，农作系统包括多个场地接合单元。在另一说明性实施方式 中，该多个场地接合单元包括支撑组件。在另一说明性实施方式中，支撑 组件包括一个或多个作业工具轨道组件。在另一说明性实施方式中，支撑 组件包括一个或多个推进单元。在另一说明性实施方式中，支撑组件包括 一个或多个作业工具组件。在另一说明性实施方式中，该一个或多个作业 工具能够沿着该一个或多个作业工具轨道组件致动。在另一说明性实施方 式中，该多个场地接合单元包括一个或多个材料存储容器。在另一说明性 实施方式中，该多个场地接合单元包括本地控制器。在另一说明性实施方 式中，本地控制器包括被配置成执行存储在本地存储器中的一组程序指令 的一个或多个本地处理器。在另一说明性实施方式中，程序指令被配置成 使该一个或多个本地处理器对该多个场地接合单元的一个或多个部件进行控制。在另一说明性实施方式中，农作系统包括中央控制器。在另一说明 性实施方式中，中央控制器包括被配置成执行存储在存储器中的一组程序 指令的一个或多个处理器。在另一说明性实施方式中，中央控制器与该多 个场地接合单元的每个本地控制器通信耦合。在另一说明性实施方式中， 程序指令被配置成使该一个或多个处理器协调该多个场地接合单元中两个 或更多个的一个或多个动作。

根据本公开的一个或多个实施方式公开了一种农业处理系统。在一个 说明性实施方式中，农业处理系统包括接合单元。在另一说明性实施方式 中，接合单元包括支撑组件。在另一说明性实施方式中，支撑组件包括一 个或多个作业工具轨道组件。在另一说明性实施方式中，支撑组件包括一 个或多个推进单元。在另一说明性实施方式中，该一个或多个推进单元提 供对接合单元的全方向控制。在另一说明性实施方式中，支撑组件包括一个或多个作业工具组件。在另一说明性实施方式中，该一个或多个作业工 具组件能沿着该一个或多个作业工具轨道组件致动。在另一说明性实施方 式中，该一个或多个作业工具组件被配置成接合牲畜围场或牲畜围栏。在 另一说明性实施方式中，接合单元包括一个或多个材料存储容器。在另一 说明性实施方式中，农业处理系统包括本地控制器。在另一说明性实施方 式中，本地控制器包括被配置成执行存储在存储器中的一组程序指令的一 个或多个处理器。在另一说明性实施方式中，程序指令被配置成使该一个 或多个处理器对接合单元的一个或多个部件进行控制。

根据本公开的一个或多个实施方式公开了一种支撑组件。在一个说明 性实施方式中，支撑组件包括一个或多个作业工具轨道组件。在另一说明 性实施方式中，支撑组件包括一个或多个作业工具组件。在另一说明性实 施方式中，该一个或多个作业工具组件能够沿着该一个或多个作业工具轨 道组件致动。在另一说明性实施方式中，该一个或多个作业工具组件包括 承载件。在另一说明性实施方式中，该一个或多个作业工具组件包括机架。 在另一说明性实施方式中，该一个或多个作业工具组件包括作业工具附件。

根据本公开的一个或多个实施方式公开了一种农作系统。在一个说明 性实施方式中，农作系统包括场地接合单元，场地接合单元包括支撑组件。 在一个说明性实施方式中，支撑组件包括一个或多个作业工具轨道组件。 在一个说明性实施方式中，支撑组件还包括一个或多个支撑结构。在一个 说明性实施方式中，支撑组件由支撑框架构成。在一个说明性实施方式中， 支撑框架由主支撑框架区段和一个或多个支撑框架臂构成。在一个说明性 实施方式中，场地接合单元包括一个或多个推进单元。在一个说明性实施 方式中，该一个或多个推进单元提供对场地接合单元的全方向控制。在一 个说明性实施方式中，场地接合单元包括一个或多个作业工具组件。在一 个说明性实施方式中，该一个或多个作业工具组件能够沿着该一个或多个 作业工具轨道组件致动。在一个说明性实施方式中，场地接合单元包括一 个或多个材料存储容器。在一个说明性实施方式中，农作系统包括本地控制器。在一个说明性实施方式中，本地控制器包括被配置成执行存储在存 储器中的一组程序指令的一个或多个处理器。在一个说明性实施方式中， 程序指令配置成使该一个或多个处理器对场地接合单元的一个或多个部件 进行控制。

根据本公开的一个或多个实施方式公开了一种农作系统。在一个说明 性实施方式中，农作系统包括中心支轴式接合单元。在另一说明性实施方 式中，中心支轴式接合单元包括支撑组件。在另一说明性实施方式中，支 撑组件包括一个或多个作业工具轨道组件。在另一说明性实施方式中，支 撑组件还包括一个或多个支撑结构。在另一说明性实施方式中，中心支轴 式接合单元包括一个或多个推进单元。在另一说明性实施方式中，中心支 轴式接合单元包括一个或多个作业工具组件。在另一说明性实施方式中， 该一个或多个作业工具组件能够沿着该一个或多个作业工具轨道组件致 动。在另一实施方式中，中心支轴式接合单元包括一个或多个材料存储容 器。在另一说明性实施方式中，农作系统包括被配置成驱动中心支轴式场 地接合单元的一个或多个推进单元的中心支轴式驱动系统。在另一说明性 实施方式中，该一个或多个推进单元提供对中心支轴式场地接合单元的旋转控制。在另一说明性实施方式中，农作系统包括本地控制器。在另一说 明性实施方式中，本地控制器包括配置成执行存储在存储器中的一组程序 指令的一个或多个处理器。在另一说明性实施方式中，程序指令配置成使 该一个或多个处理器对中心支轴式场地接合单元的一个或多个部件进行控 制。

要理解的是前文的概括描述和下文的详细描述均仅为示例性和解释性 的，并不一定限制本公开。所包含的并构成部分特征的附图示出了本公开 内容的主题。说明书和附图一起用于解释本公开的原理。

附图说明

参考附图，本领域技术人员可以更好地理解本公开的许多优点，在附 图中：

图1A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的农作系统的框图。

图1B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的农作系统的框图。

图1C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的农作系统的框图。

图1D示出了根据本公开的一个或多个实施方式的农作系统的框图。

图1E示出了根据本公开的一个或多个实施方式的农作系统的框图。

图1F示出了根据本公开的一个或多个实施方式的农作系统的框图。

图1G示出了用于控制根据本公开的一个或多个实施方式的农作系统 的一个或多个部件的过程流程图。

图1H示出了用于控制根据本公开的一个或多个实施方式的农作系统 的一个或多个部件的过程流程图。

图1I示出了根据本公开的一个或多个实施方式的农作系统的场地接合 单元。

图1J示出了根据本公开的一个或多个实施方式的农作系统的场地接合 单元。

图1K示出了根据本公开的一个或多个实施方式的农作系统的场地接 合单元。

图2A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的农作系统的场地接 合单元。

图2B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑组件。

图2C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具轨道组件。

图2D示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合的作业工 具轨道组件。

图2E示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支撑 组件。

图2F示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支撑 组件。

图2G示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑组件。

图2H示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具轨道组件。

图2I示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支撑 组件。

图2J示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支撑 组件。

图2K示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑组件。

图3A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑结构。

图3B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑结构。

图3C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑结构。

图3D示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑结构。

图3E示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支撑 结构。

图3F示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支撑 结构。

图3G示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑结构。

图3H示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑结构。

图3I示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支撑 结构。

图3J示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支撑 结构。

图4A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的推 进单元。

图4B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的推 进单元。

图4C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的推 进单元。

图4D示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的推 进单元。

图4E示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的推进 单元。

图4F示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的推进 单元。

图4G示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的推 进单元。

图4H示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的推 进单元。

图4I示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的推进 单元。

图5A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑结构。

图5B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑结构。

图5C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑结构。

图5D示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑结构。

图5E示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支撑 结构。

图5F示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支撑 结构。

图5G示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑结构。

图5H示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图5I示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支撑 结构。

图6A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图6B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑组件。

图6C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图6D示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图6E示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支撑 组件。

图6F示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作业 工具组件。

图6G示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图7A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图7B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图7C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图7D示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图8A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图8B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图8C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的除 草附件(attachment，附接件)。

图8D示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的除 草附件。

图8E示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图9A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图9B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图10A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图10B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图10C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图10D示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图10E示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图10F示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图10G示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图10H示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图11A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图11B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的用于控制作业工具 组件的种植附件的过程流程图。

图11C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地。

图11D示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图11E示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图11F示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图11G示出了根据本公开的一个或多个实施方式的作业工具组件的种 植附件。

图11H示出了根据本公开的一个或多个实施方式的作业工具组件的种 植附件。

图11I示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图11J示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图11K示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图11L示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图12A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图12B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图12C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图13示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图14A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图14B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑结构。

图14C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图14D示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图14E示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑组件。

图14F示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑组件。

图15A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑结构。

图15B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑组件。

图15C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的电 力源作业工具组件。

图15D示出了根据本公开的一个或多个实施方式的电力源作业工具组 件的承载件。

图15E示出了根据本公开的一个或多个实施方式的电力源作业工具组 件的作业工具轨道组件。

图15F示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的支 撑结构。

图15G示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的平 行的电网。

图15H示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元的作 业工具组件。

图16A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的牵引(hauling，搬 运、托运)单元和场地接合单元。

图16B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的牵引单元和场地接 合单元。

图16C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图16D示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图16E示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图16F示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图16G示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图16H示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图16I示出了根据本公开的一个或多个实施方式的用于控制一个或多 个场地接合单元的框图。

图16J示出了根据本公开的一个或多个实施方式的用于控制一个或多 个场地接合单元的框图。

图16K示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图17A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元。

图17B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的中心支轴式农作系 统。

图17C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的中心支轴式农作系 统。

图17D示出了根据本公开的一个或多个实施方式的中心支轴式农作系 统。

图18A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的牲畜围场。

图18B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的牲畜围栏。

具体实施方式

现在将详细描述所公开的主题，主题在附图中说明。

大体参照图1A至图18B，描述了根据本公开的一个或多个实施方式的 集成自主农作系统和相关方法。为了本公开起见，术语“集成自主农作系 统”可以与术语“农作系统”和“全农作系统(FFS)”互换使用。

本公开的实施方式针对能够在农业环境(如，作物场地、牲畜围栏等) 中执行一个或多个农业功能(即，农作和/或放牧功能)的农作系统。本公 开的实施方式还针对与中心支轴耦合或能够实现全方向功能的农作系统。

本公开的实施方式还针对农作系统的支撑组件。本公开的实施方式针对支 撑组件的支撑框架。本公开的实施方式还针对支撑组件的一个或多个高度 固定或可调节的支柱组件。本公开的实施方式还针对一个或多个轮式驱动 或履带驱动推进单元。

本公开的实施方式还针对与支撑组件耦合的一个或多个作业工具轨道 上的一个或多个作业工具，其中作业工具在场地中执行一个或多个功能。 本公开的实施方式还针对一个或多个材料存储容器。本公开的实施方式还 针对一个或多个传递部件，以将灌溉液体以及来自材料存储容器中的至少 一个材料存储容器的产品移至作业工具。

本公开的实施方式还针对用于在农作系统的一个或多个部件之间接收 并传输一组或多组信息的一个或多个处理器。本公开的实施方式还针对一 个或多个处理器，该一个或多个处理器基于来自一个或多个机载或场地内 传感器的一组或多组信息来同时致动农作系统的一个或多个部件。本公开 的实施方式还针对运输该农作系统。

在2016年9月8日公开的美国专利公开No.2016/0255778中描述了可 以结合到本公开的系统100中的精细农作方法和系统，该公开的全部内容 通过引用合并至本文。在2015年1月29日公开的美国专利公开No. 2015/0027044中描述了可以结合到本公开的系统100中的植株处理方法和 系统，该公开的全部内容通过引用合并至本文。

图1A至图1F示出了根据本公开的一个或多个实施方式的集成自主农 作系统100的框图。

在一个实施方式中，农作系统100包括场地接合单元102。场地接合单 元102被配置成以一种或多种模式与感兴趣的选定场地或农业区域接合。 例如，场地接合单元102允许农作系统100自主或半自主地进行一个或多 个农作功能，诸如但不限于，种植、施肥、除草、施用除草剂、收割等。 再如，场地接合单元102允许农作系统100自主或半自主地进行一种或多 种放牧功能，诸如但不限于牲畜家禽管理。要注意的是，场地接合单元102 可以包括任何数量和类型的部件和子系统，用以实施场地接合单元102的 各种模式，这将在下文进一步详细描述。

在一个实施方式中，场地接合单元102包括一个或多个支撑组件104。 为了本公开起见，出于清楚的原因，大体在单个支撑组件104的背景下描 述单个场地接合单元102。然而要注意的是，这种配置并不对本公开的范围 进行限制，因为要注意农作系统100可以包括任何数量的场地接合单元102 (如，一个、两个、三个等)，每个场地接合单元均可以包括任何数量的支 撑组件104(如，一个、两个、三个等)。在另一实施方式中，场地接合单 元102的支撑组件104包括一个或多个支撑框架106、一个或多个作业工具 轨道组件108和一个或多个支撑结构110。

在另一实施方式中，场地接合单元102包括一个或多个推进单元112。 在另一实施方式中，场地接合单元102包括一个或多个作业工具组件114。 例如，如本文中进一步论述的，该一个或多个作业工具组件114与该一个 或多个作业工具轨道组件108耦合。再如，该一个或多个作业工具组件114 包括一个或多个部件，将在本文中进一步详细论述。在另一实施方式中， 场地接合单元102包括一个或多个电力源/电能供应装置116。

在另一实施方式中，场地接合单元102包括一个或多个材料存储容器 120。例如，如本文中进一步论述的，该一个或多个材料存储容器120可以 包括设置在支撑组件104上的一个或多个材料(如，液体或固体)存储容 器。再如，如本文中进一步论述的，该一个或多个材料存储容器120可以 包括设置在支撑组件104附近但不在其上的一个或多个材料存储容器。

在另一实施方式中，场地接合单元102包括歧管组件122。例如，如本 文中进一步论述的，歧管组件122可以被配置成将材料(如，液体、颗粒 等)运输遍及支撑组件104的各个部分。

此处要注意，该一个或多个材料存储容器120可以与场地接合单元102 分离。此处还要注意，歧管组件可以包括与场地接合单元102分离的一个 或多个部分。因此，上文描述不应理解为对本发明的限制，而仅仅是说明。

为了本公开起见，词组“场地接合单元102的一个或多个部件”理解 为至少但不仅限于引申为下述：一个或多个支撑组件104的一部分；一个 或多个支撑框架106；一个或多个作业工具轨道组件108；一个或多个支撑 结构110；一个或多个推进单元112；一个或多个作业工具组件114；作业 工具组件114中的一个或多个部件，包括但不限于，承载件、机架和作业 工具附件；一个或多个电力源116；一个或多个材料存储容器120；和/或歧 管组件122。

在另一实施方式中，农作系统100包括一个或多个本地控制器130。该 一个或多个本地控制器130被配置成控制相对于感兴趣的一个或多个场地 或农业区域位于本地的农作系统100的部分的各种功能中的任一种。例如， 该一个或多个本地控制器130可以编程为控制场地接合单元102的一个或 多个功能。例如，该一个或多个本地控制器130可以编程为传输一组或多 组信息，以控制场地接合102的一个或多个部件中任一个的一个或多个功能。该一个或多个本地控制器130可以包括存储器134和一个或多个处理 器132。该一个或多个处理器132可以被配置成执行存储在存储器134中的 程序指令，该程序指令被配置成使该一个或多个处理器132执行本公开通 篇描述的各个步骤中的一个或多个步骤。

在另一实施方式中，农作系统100包括一个或多个用户控制器140(或 被配置成与一个或多个用户控制器交互)。该一个或多个用户控制器140可 以被配置成允许用户通过机载本地控制器130远程访问和/或控制场地接合 单元102、歧管组件122和/或材料存储容器120(或系统100的任何其他部 分)。该一个或多个用户控制器140可以包括存储器144和一个或多个处理 器142。该一个或多个处理器144可以被配置成执行存储在存储器144中的程序指令，程序指令被配置成使该一个或多个处理器142执行本公开通篇 描述的各个步骤中的一个或多个步骤。

在另一实施方式中，如图1C至图1F所示，该一个或多个作业工具组 件114包括一个或多个作业工具控制器160。该一个或多个作业工具控制器 160被配置成对该一个或多个作业工具组件114中的任何一个进行控制。例 如，该一个或多个作业工具控制器160可以编程为控制作业工具组件114 的一个或多个功能。在另一实施方式中，该一个或多个作业工具控制器160 可以包括存储器164和一个或多个处理器162。该一个或多个处理器162可以被配置成执行存储在存储器164中的程序指令，程序指令被配置成使该 一个或多个处理器162执行本公开通篇描述的各个步骤中的一个或多个步 骤。

本地控制器130、用户控制器140和/或作业工具控制器160的一个或 多个处理器可以包括本领域已知的任何一种或多种处理元件。一般来说， 术语“处理器”可以广义地定义为涵盖具有执行来自非暂时存储介质的程 序指令的一个或多个处理元件的任何设备。在一个实施方式中，一个或多 个处理器130和/或140可以包括被配置成执行软件算法和/或指令的任何微 处理器类型的计算设备。该一个或多个处理器130和/或140可以体现为或包括个人计算机系统、移动设备(如，平板、智能电话、膝上型电脑等)、 主机计算机系统、工作站、图像计算机、并行处理器、联网计算机或本领 域已知的任何其他计算设备。一般来说，术语“计算设备”可以广义地定 义为涵盖具有数据处理或逻辑能力的任何设备。应理解，本公开通篇描述 的步骤可以由单个控制器或可替代地由多个控制器实施。

存储器134、144和/或164可以包括本领域已知的任何存储介质，该存 储介质适合于存储能够由相关联的一个或多个处理器执行的程序指令和/或 适合于存储从系统100的各个部件和子系统获取的一组或多组结果、一组 或多组信息和/或一个或多个数据库。例如，存储器可以包括但不限于：随 机访问存储器(RAM)；只读存储器(ROM)；或永久性存储装置，诸如大 容量存储设备、硬盘驱动器、CDROM、DVDROM、磁带、可擦可编程只 读存贮器(EPROM或闪存)；用于存储信息的任何磁性、电磁、固态、红 外、光学或电能的系统、装置或设备；或适合于存储电子数据的任何其他 类型的介质。再如，该一组或多组信息可以包括但不限于：部件的一种或 多种运行状态(如，启动、待机、正在完成所分配的任务、关闭等)；部件 的一种或多种运行情况的一个或多个运行参数(如，耗电量、发电量、电 机的转速、电机的旋转能力、存储材料的体积、部件地点(location，定位、 部位)在场地接合单元102上的位置坐标、部件地点相对于场地接合单元 102上的其他部件的位置坐标、部件地点相对于周围环境地点(如，场地中 的杂草或石块)的位置坐标等)；两个或更多个部件之间的距离测量；来自 部件(如，表型分型附件700)的一个或多个图像；或者来自一个或多个环 境传感器的一个或多个图像。

在一个实施方式中，如图1A所示，该一个或多个用户控制器140可以 被配置成与系统100的一个或多个本地控制器130通信。例如，用户控制 器140和本地控制器130可以通过一个或多个有线连接(如，直接光纤光 缆、直接铜线、基于DSL的互连、基于线缆的互连、基于T9的互连等等) 通信耦合。再如，用户控制器140和本地控制器130可以通过一个或多个 无线连接(如，GSM、GPRS、CDMA、EV-DO、EDGE、WiMAX、LTE、 WiFi、RF、LoRa、蓝牙、自定义无线协议等)通信耦合。

在一个实施方式中，如图1B所示，该一个或多个本地控制器130以及 该一个或多个用户控制器140可以被配置成通过一个或多个服务器136彼 此间接地通信。例如，本地控制器130、用户控制器140和该一个或多个服 务器136可以各自包括用于连接到网络(未示出)的网络接口电路(未示 出)。控制器130、用户控制器140和/或该一个或多个服务器136的网络接 口电路可以包括本领域已知的任何网络接口电路。例如，网络接口电路可 以包括基于有线的接口设备(如，基于DSL的互连、基于线缆的互连、基 于T9的互连等等)。再如，网络接口电路可以包括采用GSM、GPRS、CDMA、 EV-DO、EDGE、WiMAX、LTE、WiFi协议、RF、LoRa等的基于无线的 接口设备。

在另一实施方式中，如图1C至图1F所示，该一个或多个作业工具控 制器160可以被配置成与该一个或多个本地控制器130直接通信。在另一 实施方式中，该一个或多个作业工具控制器160、该一个或多个服务器136 和/或用户控制器140(未示出)可以被配置成通过网络接口电路经由本地 控制器130彼此间接地通信。

在另一实施方式中，该一个或多个服务器136用作云基架构，该云基 架构用于对从该一个或多个本地控制器130、该一个或多个用户控制器140 和/或该一个或多个作业工具控制器160接收的或向其传输的数据进行存 储、分析和计算中的一种或多种。

在另一实施方式中，该一个或多个用户控制器140与用户界面146通 信耦合。例如，用户界面146包括显示器148和/或用户输入设备150。

在另一实施方式中，显示器148包括本领域已知的任何显示设备。例 如，显示设备可以包括但不限于液晶显示器(LCD)。再如，显示设备可以 包括但不限于基于有机发光二极管(OLED)的显示器。再如，显示设备可 以包括但不限于CRT显示器。本领域技术人员应理解，有多种显示设备可 以适合于实现本公开，并且显示设备的具体选择可以取决于各种因素，包 括但不限于形状因数、成本等等。一般来说，能够与用户输入设备(如， 触摸屏、嵌入安装式接口、键盘、鼠标、触摸板等等)集成的任何显示设 备均适合于实现本公开。

在一个实施方式中，用户输入设备150包括本领域已知的任何用户输 入设备。例如，用户输入设备124可以包括但不限于键盘、小型键盘、触 摸屏、控制杆、按钮、滚轮、追踪球、开关、表盘、滑杆、滚动条、滑动 装置、手柄、触摸板、手动遥控杆、方向盘、操纵杆、嵌入式输入设备等 等。如果是触摸屏界面，本领域技术人员应理解，大量触摸屏界面可以用 于实现本公开。例如，显示设备122可以与触摸屏界面集成，该触摸屏界 面诸如但不限于电容式触摸屏、电阻式触摸屏、基于表面声的触摸屏、基 于红外的触摸屏等。一般来说，能够与显示设备的显示部分集成的任何触 摸屏界面均适合于实现本公开。在另一实施方式中，用户输入设备124可 以包括但不限于嵌入安装式接口。

在另一实施方式中(但未示出)，农作系统100包括与本地控制器130 通信耦合的本地用户界面。例如，本地用户界面可以包括显示器和/或用户 输入设备。此处要注意，本地用户界面的显示器和/或用户输入设备可以包 括本领域已知的任何显示器和/或用户输入设备。

在一个实施方式中，如图1C至图1E所示，该一个或多个作业工具组 件114包括一个或多个作业工具传感器166。在另一实施方式中，该一个或 多个作业工具传感器166被配置成与该一个或多个作业工具控制器160通 信。在另一实施方式中，该一个或多个作业工具传感器166被配置成与本 地控制器130间接通信。在另一实施方式中，该一个或多个作业工具传感 器166还被配置成通过该一个或多个服务器136与用户控制器140间接通 信。在另一实施方式中，该一个或多个作业工具传感器166帮助维持作业 工具组件144相对于所给出指令的高度和整体位置。

在另一实施方式中，该一个或多个作业工具传感器166被配置成向作 业工具控制器160传输一组或多组信息。例如，该一组或多组信息可以包 括作业工具组件114的一个或多个运行参数，诸如但不限于，耗电量、致 动器的转速、致动器的旋转能力、耦合的材料存储容器120中装载材料的 水平、作业工具组件114地点在场地接合单元102上的位置坐标、作业工 具组件114相对于其他作业工具组件114的位置坐标、作业工具组件114 相对于周围环境地点(如，场地中的杂草或石块)的位置坐标、相距/距离 其他作业工具组件114的距离坐标等等。

此处要注意，场地接合单元102的一个或多个部件可以包括一个或多 个传感器。例如，该一个或多个传感器可以包括一个或多个线性编码器、 一个或多个水平测量设备、一个或多个致动传感器等等。

在另一实施方式中，如图1F所示，本地控制器130被配置成与一个或 多个场地内传感器170通信。在一个实施方式中，该一个或多个场地内传 感器170包括设置在一组或多组植株附近的一个或多个视觉传感器。在另 一实施方式中，该一个或多个场地内传感器170包括埋置到土壤中/从土壤 中凸出的一个或多个传感器，其中，该一个或多个传感器测量水分、营养 物含量、营养成分和类似的土壤条件。在另一实施方式中，该一个或多个 场地内传感器170包括设置在场地内的一个或多个障碍物(如，建筑物、 农具单元、石块、地上管道、阀、大门等等)上的一个或多个接近(proximity， 近距)传感器。在另一实施方式中，该一个或多个场地内传感器170包括 设置在掩埋管道或线缆上的一个或多个接近传感器。在另一实施方式中， 该一个或多个场地内传感器包括设置在一个或多个牲畜诸如但不限于牲畜 上的一个或多个健康和/或标识传感器。在另一实施方式中，本地控制器被 配置成与场地内传感器170直接通信。在另一实施方式中，本地控制器130 被配置成通过该一个或多个服务器136与场地内传感器170间接通信。此 处要注意，用户控制器140可以被配置成与场地内传感器170直接或间接 通信。此处还要注意，作业工具控制器160可以被配置成与场地内传感器 170直接或间接通信。

图1G示出了描绘用于控制场地接合单元102的一个或多个部件的方法 180的过程流程图。此处要注意，方法180的步骤可以全部或部分地由场地 接合单元102实施。然而还要理解，方法180不仅限于场地接合单元102， 因为附加的或可替代的系统级实施方式可以实施方法180的所有或部分步 骤。

在步骤182中，本地控制器130从场地内传感器170接收一组或多组 信息。例如，该一组或多组信息可以包括但不限于场地中传感器170所监 测地点处的土壤条件(如，水分或营养物含量)、视觉系统传感器170观察 到的杂草的位置坐标、障碍物或埋置的/凸出的土壤感测设备上的接近传感 器170的位置坐标以及场地接合单元102的位置坐标等等。

在步骤184中，本地控制器130对从场地内传感器170接收的一组或 多组信息进行分析。例如，分析该一组或多组信息以确定：所监测土壤地 点缺水或缺营养物的量；基于相应位置坐标，由视觉系统传感器170观察 到的杂草与场地接合单元102之间的距离测量；基于相应位置坐标，障碍 物或埋置的/凸出的土壤感测设备上的接近传感器170与场地接合单元102 之间的距离测量等。

在步骤186中，本地控制器130基于经分析的一组或多组信息选择针 对该一组或多组信息的一个或多个响应。在一个实施方式中，该一个或多 个响应包括待由场地接合单元102的一个或多个部件采取的一个或多个动 作或步骤。例如，该一个或多个动作可以包括但不限于增加所监测土壤地 点处的水或营养物、移除识别出的杂草、或避开障碍物/跟随埋置的/凸出的 土壤感测设备。在另一实施方式中，本地控制器130从存储在存储器134中的一个或多个可能响应中选择一个或多个响应。在另一实施方式中，本 地控制器130从请求自(或接收自)该一个或多个服务器136或用户控制 器140的一个或多个响应中选择该一个或多个响应。

在步骤188中，该一个或多个响应被传输至场地接合单元102的一个 或多个部件。例如，该一个或多个请求可以调节场地接合单元102的移动， 并被传输至一个或多个部件，该一个或多个部件包括但不限于支撑结构110 (如，升高或降低支撑组件104)、推进单元112(如，增加或降低速度) 或转向组件500(如，旋转推进单元112)。再如，该一个或多个响应重新 定位和/或接合一个或多个作业工具组件114(如，基于经分析的需要营养 物的土壤点的位置坐标将具有营养物施用附件900的作业工具组件114定 位在作业工具轨道组件108上，并且将营养物施用至土壤点，基于经分析 的杂草的位置坐标将具有除草附件800的作业工具组件114定位在作业工 具轨道组件108上并致动除草附件800来移除杂草，等等)。

在一个实施例中，场地内传感器170首先测量出所监测土壤地点的营 养物含量低。然后，场地内传感器将该信息传输至本地控制器130或云端 中的控制器。然后，本地控制器130对信息进行分析，以计算土壤缺少营 养物的量并确定应该施用的附加营养物。然后，本地控制器130将“重新 定位”至作业工具轨道组件108上的一组坐标的动作传输至包括营养物施 用器附件900的作业工具组件114，并向营养物施用器附件900传输“降低” 命令、“施用X体积的营养物”以及“升高”命令。

此处要注意，可以可替代地或另外地由该一个或多个服务器136或用 户控制器140从场地内传感器170接收一组或多组信息。在这种情况下， 服务器136或用户控制器140会对该一组或多组信息进行分析。然后，服 务器136或用户控制器140确定一个或多个响应，该一个或多个响应包括 待由场地接合单元102的一个或多个部件采取的一个或多个动作或步骤。 然后，服务器136或用户控制器140将该一个或多个响应传输至本地控制 器130，随后本地控制器将该一个或多个响应传输至场地接合单元102的该 一个或多个部件。

图1H示出了描绘用于控制场地接合单元102的一个或多个部件的方法 190的过程流程图。此处要注意，方法190的步骤可以全部或部分地由场地 接合单元102实施。然而还要理解，方法190并不限于场地接合单元100， 因为额外的或可替代的系统级实施方式可以实施方法180的所有或部分步 骤。

在步骤192中，本地控制器130从场地接合单元102的一个或多个部 件上的一个或多个部件传感器接收一组或多组信息。例如，该一组或多组 信息可以包括但不限于，推进单元102的转速、作业工具组件114的位置 坐标、作业工具组件114上的材料存储容器中的材料体积量，等等。

在步骤194中，本地控制器130对从该一个或多个部件传感器接收的 该一组或多组信息进行分析。例如，分析该一组或多组信息以确定作业工 具组件114在作业工具轨道组件108上的当前位置和预期位置之间的距离 测量，作业工具组件114上的存储容器120缺少产品的程度等等。

在步骤196中，本地控制器130基于经分析的一组或多组信息选择针 对该一组或多组信息的一个或多个响应。在一个实施方式中，该一个或多 个响应包括待由场地接合单元102的一个或多个部件采取的一个或多个动 作或步骤。例如，该一个或多个动作可以包括但不限于，对作业工具组件 114进行重新定位，填充作业工具组件114上的材料存储容器120，等等。 在另一实施方式中，本地控制器130从存储在存储器134中的一个或多个 可能响应中选择一个或多个响应。在另一实施方式中，本地控制器130从 请求自(或接收自)该一个或多个服务器136或用户控制器140的一个或 多个响应中选择该一个或多个响应。

在步骤198中，将该一个或多个响应传输至场地接合单元102的一个 或多个部件。例如，该一个或多个响应可以调节场地接合单元102的移动， 并被传输至一个或多个部件，该一个或多个部件包括但不限于支撑结构110 (如，升高或降低支撑组件104)、推进单元112(如，增加或降低速度) 或转向组件500(如，旋转推进单元112)。再如，该一个或多个响应重新 定位和/或接合一个或多个作业工具组件114(如，将作业工具组件114重 新定位在作业工具轨道组件108上，将具有材料存储容器120的作业工具 组件114定位在歧管组件122下方，等等)。

在一个实施例中，作业工具组件114上的位置传感器166将组件114 的当前位置映射在作业工具轨道组件108上。然后，位置传感器166将该 信息传输至本地控制器130。然后，本地控制器130分析该信息以确定作业 工具组件114需要重新定位的距离。然后，本地控制器130将在作业工具 轨道组件108上“重新定位至X组坐标”的动作传输至作业工具组件114。

此处要注意，可以可替代地或另外地由该一个或多个服务器136或用 户控制器140从场地内传感器170接收一组或多组信息。在这种情况下， 服务器136或用户控制器140会对该一组或多组信息进行分析。然后，服 务器136或用户控制器140确定一个或多个响应，该一个或多个响应包括 待由场地接合单元102的一个或多个部件采取的一个或多个动作或步骤。 然后，服务器136或用户控制器140将该一个或多个响应传输至本地控制 器130，随后本地控制器将该一个或多个响应传输至场地接合单元102的一 个或多个部件。

在一个实施方式中，由服务器136和/或控制器140从场地接合单元102 的部件接收该一组或多组信息。

此处要注意，可以分开或同时接收一组或多组信息和/或在该一个或多 个本地控制器130、该一个或多个服务器136和/或用户控制器140之间传 输一组或多组信息。

再次参考图1A至图1F，根据本公开的一个或多个实施方式，系统100 可以利用一个或多个图像检测器或相机以获取作物的图像数据。在一个实 施方式中，系统100包括与本地控制器130、用户控制器140、服务器136 和/或作业工具控制器160通信耦合的一个或多个相机。例如，该一个或多 个相机可以包括设置在一个或多个场地接合单元102的一部分上的一个或 多个相机，场地接合单元的该部分为诸如但不限于作业工具或作业工具附件。再如，该一个或多个相机可以包括一个或多个相机，该一个或多个相 机定位在感兴趣场地中并被配置成向本地控制器130、用户控制器140、服 务器136和/或作业工具控制器160传输图像数据(如，通过无线链路传输)。 再如，该一个或多个相机可以包括包含在用户设备(如，智能电话、平板、 膝上型电脑、PDA无线启用相机、自定义图像获取设备等等)中的一个或 多个相机，并且被配置成向本地控制器130、用户控制器140、服务器136 和/或作业工具控制器160传输图像数据(如，经由无线链路传输)。在该实 施例中，用户可以手动获取一个或多个作物植株的图像数据，然后，系统 100可以汇总来自用户设备的图像数据。

在一个实施方式中，本地控制器130、用户控制器140、服务器136和 /或作业工具控制器160可以执行程序指令，以评估感兴趣场地中指定作物 的一个或多个植株或植株部分的生长情况。在该实施方式中，系统100可 以代替必须进入场地来手动计数评估植株/作物(如，在玉米的情况下数玉 米穗上谷粒的数量)的农学家、农户或作物巡视人。在玉米的这种情况下， 系统100可以获取玉米的图像数据，然后在本地控制器130、用户控制器 140、服务器136和/或作业工具控制器160上运行的程序指令可以评估玉米 的成熟度和/或健康情况。在用户设备获取图像数据的情况下，用户可以将 玉米穗一分为二，然后用户可以获取额外的玉米穗截面图像，这可以进一 步帮助评估单个玉米穗的成熟度和/或健康情况以及整个场地的产量。

可以采集每个图像，以便包括已知相对大小的物品。相对大小的物品 允许移动智能设备使用对象辨识软件自动计算穗的大小并自动计算谷粒的 数量。可以认为，这种方法论将提供更快且更准确的计算作物产量的方法。

在另一实施方式中，在采集时，每个图像被贴上GPS(全球定位系统) 位置和/或时间戳标签。这样，在每张图片上传至指定服务器或控制器(如， 通过网络)时，每个图像均保留有拍摄图像之处的全球参考。可以认为这 种特征允许该图像相较于在其他场地中拍摄的其他图像有可追踪性，以用 于绘制地图(如，谷歌地图)。还可以认为这种功能可以用作审核工具，以 确保作物巡视人利用了足够且统计上显著的场地采样地点，作物巡视人通常是这类信息的提供人。还可以用于证明作物巡视人在所示时间确实出现 在该场地中。

在一些实施方式中，可以拍摄作物在不同生长阶段的图像。然后可以 使用一些常用参照物品(如，标尺或长度已知的对象)测量图像。在玉米 的情况下，可以给穗去皮，露出谷粒并获得准确的谷粒数。这也可以通过 将穗掰成两半测量直径来完成。在另一实施方式中，由本公开的服务器和/ 或控制器执行的图像处理算法可以推出作物谷粒或作物果实数和/或大小， 从而省去对实际大小参照对象的要求。在额外的实施方式中，系统可以采 集整个植株诸如玉米、小麦、大豆、高粱等的图像，以便预测作物产量。 该实施方式可以省去在图像采集时候人要待在场地中的要求。采集的图像 可以用于预测特定作物产量的相同目的(如，穗、浆果、果实等的数量)， 该特定作物为诸如但不限于苹果、葡萄、番茄、南瓜、葡萄柚、蓝莓、覆 盆子等。采集的图像可以用于i)使用植株/果实的大小和颜色预测最佳收割时间；ii)利用天气预报建议收割时间；和/或iii)将谷粒/果实的大小与收 割后的存储要求关联起来。

在额外的实施方式中，可以使用一个或多个高光谱相机获得预测产量 信息。通过利用允许对特定材料密度进行滤波的高光谱测距技术或其他测 距技术，本公开的实施方式可以通过未收割的作物冠层“看见”作物。在 一些实施方式中，就本文前列相同的目的而言，使用对象辨识算法，前摄 地计算各种作物在整个作物生长季节中的产量(如，通过大豆丛计算大豆 种子产量，通过穗和茎计算玉米谷粒产量，通过木本树组成计算苹果产量， 通过杆和植株体计算番茄产量等)。

该图像采集方法省去了人在现场进行作物巡视产量预测步骤的需要。 可以在输入物诸如肥料、控制杂草的除草剂以及控制害虫的杀虫剂在指定 季节仍可以影响植株产量的季节期间使用该数据对作物产量造成前摄影 响。

可以认为，由于图像处理的空间性质，可以根据经处理图像生成自动 的肥料、灌溉、除草剂和杀虫剂的可变率图。

这种预测的高光谱测距技术或其他测距技术可以安装至空中无人机、 飞机，附接至场地接合单元102的一部分(如，作业工具)，或安装至另一 农业设施，便于在整个作物生长季节采集图像。

在另一实施方式中，本公开的产量预测计算包括收集行间隔和植株总 数，也可以利用如下图像采集方法获得行间隔和植株总数：i)用移动设备 对至少2行作物进行图像采集(包括大小已知的对象，以获得大小相对性)， 并将信息上传至服务器和/或控制器；ii)由服务器和/或控制器执行的程序 指令将执行预测算法，以使用该信息来预测作物产量；和/或iii)也可以将 植株类型、土壤类型、当前和过去的天气数据等与图像一起上传至服务器 和/或控制器，以便形成更完整的数据组。为了准确性，可以采用审核实体， 该审核实体对图像进行随机检查，以确保算法正确且一致地对图像进行处 理。这种软件可以确保准确的产量预测，并提供预测最佳收割时间的能力。

还要注意，本领域已知的任何图像辨识程序均可以与系统100结合使 用。例如，2015年6月23日授予Redden的美国专利No.9,064,173以及2015 年5月12日授予Redden的美国专利No.9,030,549中就描述了实时植株选 择，这些专利的全部内容通过引用合并。

图1I和图1K示出了根据本公开的一个或多个实施方式的农作系统100 的场地接合单元102的等距视图。如图所示，场地接合单元102包括支撑 结构104，支撑结构包括支撑框架104。推进单元112被配置成沿任何方向 推进场地接合单元102，并通过支撑结构110与场地接合单元102耦合。在 该实施方式中，材料存储容器120存储在场地接合单元102上。例如，材 料存储容器120可以包括大小和形状被设置成可颠倒地装配在场地接合单 元102的支撑组件104的支撑框架106内的楔形容器。再如，材料存储容 器120可以包括本领域已知的任何形状和大小的容器。

图1J示出了根据本公开的一个或多个实施方式的农作系统100的场地 接合单元102的侧视图。在该实施例中，要注意的是，材料存储容器120 还可以沿着支撑框架106的中心部分放置或与支撑框架106的端部部分耦 合。注意，材料存储容器120在下文详细论述。

虽然本公开大部分集中于在单个支撑组件的背景下描述农作系统100 的场地接合单元102(如图1C和图1D所示)，但这种配置不应理解为限制 本公开的范围。相反，单个场地接合单元102可以包括任何数量的支撑组 件104和支撑框架106。例如，如图1K所示，场地接合单元102可以包括 但不限于两个支撑组件104和两个对应的支撑框架106(其中每个支撑组件 104包括单个支撑框架106)。

图2A至图3F示出了根据本公开的一个或多个实施方式的系统100的 场地接合单元102的支撑组件104。此处要注意，前文描述的各种系统实施 方式、部件和架构应被理解为适用范围扩及图2A至图2F的支撑组件104。

图2A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的包括支撑框架106的 支撑组件104的示意图。例如，支撑框架106可以包括但不限于一个或多 个桁架(如，弓形桁架)。桁架可以采用本领域已知的任何形状。例如，桁 架可以具有但不限于三棱柱形状(即，当从支撑框架106的端部查看时， 桁架具有三角截面。再如，桁架可以具有但不限于矩形棱柱形状(如，当 从支撑框架106的端部查看时，桁架具有方形或矩形截面)。要注意，桁架 可以具有最高达N边的截面(如，当从支撑框架106的端部查看时，桁架 具有N边截面)。再如，支撑框架106可以由一个或多个弯曲结构构造。例 如，该一个或多个弯曲结构(即，抛物线形结构或弓形结构)的至少一部 分可以沿大致竖向的方向(即，与地面呈90度)布置。另外，该一个或多 个抛物线形结构的至少一部分可以沿大致水平的方向(即，与地面呈0度) 布置。另外，该一个或多个抛物线形结构的至少一部分可以布置成与地面 呈选定角度(如，角度在与地面呈0.1-90度的范围内)。要注意，用一个或 多个抛物线形结构以这种方式构造支撑框架106将为一个或多个作业工具 轨道组件108提供额外的支撑，这在下文进一步详细描述。

在另一实施方式中，如图2A所示，支撑组件104包括与支撑框架106 耦合并被配置成支撑该支撑框架的一个或多个支撑结构110。例如，支撑框 架106可以与该一个或多个支撑结构110的顶部部分耦合。就这一点而言， 当支撑组件104越过指定作物时，支撑框架106将在作物的高度上方行进。 在另一实施方式中，该一个或多个支撑结构被配置成调节支撑框架106的 标高(elevation，海拔高度)。该一个或多个支撑结构110在本文中进一步 详细描述。

支撑组件104的一个或多个部件可以由本领域已知的任何轻质材料形 成。例如，支撑组件104的一个或多个部件可以由碳纤维、碳纤维增强塑 料或石墨烯构造但不限于此。再如，支撑组件104的一个或多个部件可以 由一种或多种塑料和/或复合材料构造但不限于此。再如，支撑组件104的 一个或多个部件可以由一种或多种轻质金属(如，铝)构造但不限于此。 要注意，支撑组件104的构造不限于一种或多种轻质材料。例如，支撑组 件104的一个或多个部件可以由一种或多种非轻质材料诸如但不限于钢、 铁等形成。

在另一实施方式中，支撑组件104包括一个或多个主管202。在一个实 施方式中，主管202可以被配置成运载一体积的液体诸如但不限于水。例 如，主管202可以运载灌溉水。再如，主管202可以运载农业材料，该农 业材料包括但不限于肥料、杀虫剂、种子、收割的产品等。在另一实施方 式中，用重量轻的型材制造主管202。例如，如图2B所示，管202可以是 具有一个或多个切口202a以减轻管202的重量的管(如，金属管)。另外 和/或可替代地，管还可以包括塑料层或其他非金属层，其中，塑料层被配 置成衬在管的内部，衬在管的外部和/或填充该一个或多个切口202a。在该 实施例中，主管202可以制造成使得其重量比由固体材料(如，固体金属) 构造的常规灌溉水管轻大约20-50％(如，35％)。

在另一实施方式中，支撑组件104包括该一个或多个作业工具轨道组 件108。例如，如图2C至图2E所示，支撑组件104包括作业工具轨道108a 和作业工具轨道108b。在另一实施方式中，支撑组件104包括将该一个或 多个作业工具轨道108a或108b耦合在一起的一个或多个传递轨道108c。 在另一实施方式中，一个或多个汇接部108d可以将一个或多个作业工具轨 道108a和108b与一个或多个传递轨道108c耦合在一起。在另一实施方式 中，一个或多个汇接部108e可以将一个或多个传递轨道108c耦合在一起。

此处要注意，支撑组件104可以包括108a和108b以外的任何数量的 作业工具轨道。此处还要注意，支撑组件104可以包括任何数量的传递轨 道108c。此处还要注意，支撑组件104可以包括任何数量的汇接部108d和 108e。

在另一实施方式中，如图2F和图2G所示，该一个或多个作业工具组 件114与作业工具轨道组件108耦合。在另一实施方式中，作业工具组件 114包括作业工具附件(但未示出)。例如，作业工具组件114可以包括用 于应用的附件，该应用为诸如但不限于种植、喷洒、肥料撒施和其结合。 在另一实施方式中，该一个或多个作业工具组件114包括相同的作业工具 附件。在另一实施方式中，该一个或多个作业工具组件114包括不同的作 业工具附件。要注意，使包括用于单独功能的作业工具附件的一个或多个 作业工具组件108与场地接合单元102耦合可以除去使单独的农具越过场 地执行单独功能的需要。就这一点而言，减轻了交通流量并且减轻了土壤 压实。作业工具组件114的该一个或多个作业工具附件在本文中进一步详 细描述。

例如，该一个或多个作业工具组件114通过槽109与作业工具轨道组 件108耦合。例如，槽109可以包括用于作业工具组件114的承载件608 的导体板，在本文中进一步详细描述。在另一实施方式中，槽109可以是 锁眼形状的以防止水进入槽109。此处要注意，槽109被设计成锁眼还是为 了用户的安全(如，防止用户意外将手伸入槽109并与电能部件或机械部 件接触)。

此处要注意，虽然一个或多个实施方式针对的是作业工具轨道组件108 中同等大小的作业工具轨道，但作业工具轨道可以具有不同大小。例如， 这些大小不同的作业工具轨道可以被配置用于不同的用途。在一个实施方 式中，如图2H和图2I所示，作业工具轨道组件108可以包括被配置用于 “重型”用途的作业工具轨道(如，108b)。例如，具有大型作业工具附件 (如，种植器附件)的一个或多个作业工具组件114可以与该一个或多个 “重型”作业工具轨道108b耦合。再如，作业工具轨道组件108可以包括 被配置成用于“轻型”用途的作业工具轨道(如，108a)。例如，具有小型 或中型作业工具附件(如，表型、除草或营养物施用附件)的一个或多个 作业工具组件114可以与该一个或多个“轻型”作业工具轨道108a耦合。

在作业工具轨道组件108包括“轻型”轨道108a的情况下，虽然“轻 型”轨道108a可以被配置成临时接纳与大型作业工具附件耦合的该一个或 多个作业工具组件114，便于重新布置那些作业工具组件，但是该一个或多 个“轻型”轨道108a可能无法被配置成当与大型作业工具附件耦合的该一 个或多个作业工具组件114在使用时容纳该一个或多个作业工具组件114。

在另一实施方式中，作业工具轨道组件108可以包括被配置用于辅助 用途的一个或多个作业工具轨道。在另一实施方式中，一个或多个作业工 具组件114可以在整个生长季节都附接至作业工具轨道组件108。在该实施 方式中，当作业工具组件114(如，具有植株表型分型附件、土壤分析附件 或营养物/肥料附件的一个或多个作业工具组件114)没有被未在使用中的 场地接合单元102使用时，该作业工具组件存储在辅助作业工具轨道上。 在另一实施方式中，当损坏时，作业工具组件114可以停放在辅助轨道上。 此处要注意，在工具损坏后，当作业工具组件114可以继续运作时，只是 速度较慢，场地接合单元102可以继续运作。

在另一实施方式中，如图2I所示，作业工具轨道108a和108b由一个 或多个区段构造。在另一实施方式中，该一个或多个作业工具区段相应地 用机械耦合器108f和108g耦合在一起。

在另一实施方式中，如图2J和图2K所示，支撑组件104包括一个或 多个道岔组件204。在另一实施方式中，道岔组件204被配置成能够与作业 工具轨道108a和108b耦合和/或解开。

此处要注意，场地接合单元102包括致动道岔组件204的一个或多个 控制系统部件。例如，致动道岔组件204的该一个或多个控制系统部件可 以包括用以确定一个或多个作业工具组件114何时在道岔组件204附近的 传感器。在该实施例中，场地接合单元可以被配置成当一个或多个作业工 具组件114在道岔组件204附近时致动道岔组件204，从而在作业工具轨道 108a和108b之间传递一个或多个附近的作业工具组件114。为了将作业工 具组件114从一个作业工具轨道移动至另一作业工具轨道，这种道岔组件 204是有必要的，以便允许另一作业工具组件114从一个作业工具轨道跨度 装置跨过接头到达另一作业工具轨道跨度装置。

在另一实施方式中，该一个或多个作业工具组件114在生长季节的特 定阶段期间附接至作业工具轨道组件108。例如，具有行种植附件的作业工 具组件114可以仅在季节的种子种植阶段的阶段期间与作业工具轨道组件 108耦合。在该实施方式中(但未示出)，系统100的场地接合单元102被 配置成具有装载在作业工具轨道组件108上和/或从作业工具轨道组件卸载 的一个或多个作业工具组件114。例如，系统100可以包括对接系统，其中，对接系统包括装载和/或卸载作业工具组件114的一个或多个部件。例如， 对接站可以在固定地点(如，基地的对接站)处或者可以是移动的(如， 半拖挂车、货车或其他运输车辆)。就这一点而言，未使用时可以将作业工 具组件114移除，和/或在淡季移除将作业工具组件移除来作为针对偷盗的 预防措施。另外，卸载作业工具组件114允许在场地以外的地点对作业工 具组件114进行维护。

图3A至图3I示出了根据本公开的一个或多个实施方式的系统100的 场地接合单元102的支撑结构110。此处要注意，前文描述的各种系统实施 方式、部件和架构都应理解为适用范围扩及图3A至图3I的支撑结构110。

在一个实施方式中，支撑结构110可以是刚性结构。在另一实施方式 中，支撑结构110被配置成联接的支撑结构。

在另一实施方式中，如图3A至图3C所示，支撑结构110包括一组铰 接件302(如，一组六个铰接件)。例如，需要该组铰接件302，以允许调 节支撑框架106的高度。在另一实施方式中，该组铰接件302将一个或多 个支撑结构区段304耦合在一起。在另一实施方式中，支撑结构110能够 从高(如，升高)位置300a被调节通过中间位置300b到达低(如，折叠) 位置300c。在该实施方式中，铰接件角度302a减小通过铰接件角度302b， 达到铰接件角度302c。在另一实施方式中，支撑结构110包括轮组件306。 在另一实施方式中，轮组件306被配置成利用有齿传送带或链条组件306a。 在另一实施方式中，支撑结构110包括有齿传送带或链条组件308。在该实 施方式中，组件306a和308被配置成在支撑结构110通过在该一个或多个 支撑结构区段304的一个或多个地面接触点304a之间维持选定距离而从升 高位置300a调节到收缩位置300c时用作计量器。另外，组件306a和308 允许在观察到没有打滑的情况下保持对准。就这一点而言，维持了支撑结 构110的运动稳定性，因为在没有组件306a和308的情况下，支撑结构110 缺少约束。此处要注意，收缩的过程是可逆的，以使支撑结构110返回至 其展开位置300a。

在另一实施方式中(但未示出)，轮组件306包括伸缩式水平构件，而 非传送带或链条组件306a。在该实施方式中，由于水平构件会水平地伸缩， 因此支撑框架106相对于地面的标高是可调节的。

在另一实施方式中，如图3D至图3F实施方式所示，支撑结构110包 括一组铰接件312(如，一组六个铰接件)。例如，需要该组铰接件312， 以允许调节支撑框架106的高度。在另一实施方式中，该组铰接件312将 一个或多个支撑结构区段314耦合在一起。在另一实施方式中，支撑结构 110能从高(如，升高)位置310a被调节通过中间位置310b到达低(如， 折叠)位置310c。在该实施方式中，铰接件角度312a减小通过铰接件角度 312b，达到铰接件角度312c。在另一实施方式中，支撑结构110包括一组 液压单元316。在另一实施方式中，支撑结构110包括一组气动单元316。 在该实施方式中，该组液压单元或电致动器316被配置成致动联接的支撑 结构110，以竖向调节支撑框架106。此处要注意，该组单元308是同步的，以便运作使得在支撑框架106被升高或降低时使支撑框架保持平稳。在另 一实施方式中，支撑结构110与长度固定的单个推进单元112耦合，在本 文中进一步详细描述。在该实施方式中，推进单元112的固定长度被配置 成用作支撑结构110何时从升高位置310a调节至收缩位置310c的计量器。

要注意，场地接合单元102可以被配置成在场地操作期间通过锁销锁 定在收缩位置310c，场地操作包括但不限于，种植、犁地、栽培和机械除 草。将场地接合单元102锁定在位置310c会将力从支撑结构区段314转移 入锁销。就这一点而言，可以最小化地面/作业工具组件相互作用对支撑结 构106造成的惯性力矩。没有锁销，在执行场地操作诸如上述那些操作时， 要处理整体负荷，支撑结构312将会更大，既而增加了场地接合单元102 的重量。

还要注意，在大风的情况下，场地接合单元102可以被配置成降低， 以便最小化大风对结构造成的损坏。预计在风暴时场地接合单元102通常 不会运转，因此没有可用的电能将这种单元降低来对其进行保护。使用液 压来竖向移动支撑结构106的一个为人所知的好处在于，可以将液压油从 液压缸直接释放到液压储蓄器中。通过使用远程命令或机载用户界面，可 以打开每个支撑塔上的相应液压阀，因此将这种单元降低，对其进行保护。 还可以在一个或多个竖向支撑结构构件上使用小型电池来临时允许释放液 压流体。此处要注意，可以对上文的描述进行调整，以使其也适用于气动 系统。

在另一实施方式中，如图3G至图3J所示，支撑结构110包括一个或 多个竖向支撑结构构件322。在另一实施方式中，一个或多个推进单元112 与该一个或多个竖向支撑结构构件322耦合。在另一实施方式中，一个或 多个水平支撑结构构件324通过一组铰接件326与支撑框架106耦合。例 如，该组铰接件能够围绕大致与地面垂直的轴线(如，z轴线)致动，并且 被配置成在运输场地接合单元102期间使用，如本文中进一步详细描述的。 在另一实施方式中，该一个或多个水平支撑结构构件324通过一个或多个 滑动轴环设备328与该一个或多个竖向支撑结构构件322耦合。

在另一实施方式中，如图3J所示，齿条330a沿着竖向支撑结构构件 322的竖向长度延伸。在另一实施方式中，滑动轴环设备328的外部耦合有 电机和小齿轮组件330b。在另一实施方式中，组件330b的小齿轮部分通过 滑动轴环设备328中的孔与齿条330a机械耦合。在另一实施方式中，机械 耦合的齿条330a和组件330b被配置成致动支撑框架106，以竖向调节支撑 框架106。在另一实施方式中，支撑框架106从低(如，收缩)位置320a 被调节通过中间位置320b，到达高(如，升高)位置320c。例如，支撑框 架106从中间位置330b被调节至高位置330c。要注意，该过程是可逆的， 以使支撑框架106返回至低位置330a。

在另一实施方式中，支撑结构110被配置成能够单独致动。在另一实 施方式中，支撑框架106可以调节至与场地接合单元102的其他一个或多 个支撑框架106不同的高度。在另一实施方式中，如图3G至图3J所示， 支撑结构110被配置成使支撑结构110的一侧致动的量不同于另一侧致动 的量。在一个实施例中，其中场地接合单元102位于斜坡面上，场地接合 单元102可以被配置成将支撑结构110的上坡侧致动得比下坡侧高，以维 持支撑框架106的水平度。在另一实施方式中，支撑结构110被配置成升 高或降低，以使支撑框架106的侧相对于地面或目标作业表面保持在预定 最佳位置。

在另一实施方式中(但未示出)，支撑结构110包括一个或多个嵌套区 段。在该实施方式中，支撑结构110被配置成可伸缩的。例如，支撑结构 110可以由两个或更多个嵌套区段构成，其中，最低区段被配置成缩进一个 或多个较高区段中。在另一实施方式中，支撑框架106与最高区段耦合， 使得支撑框架106的标高由被配置成缩进最高区段中的一个或多个较低区 段调节。

此处要注意，场地接合单元102包括一个或多个控制系统部件，以控 制支撑结构110内的任何电高度调节系统、任何液压高度调节系统、任何 气动高度调节系统或任何机械高度调节系统。

此处还要注意，可以使用一个或多个倾斜仪来使支撑框架106相对于 推进单元112对齐。此处还要注意，场地接合单元102包括测量支撑框架 106的标高的一个或多个地面扫描传感器系统部件。例如，支撑结构110可 以包括测量支撑框架106的标高的一个或多个地面扫描传感器系统部件， 包括但不限于地面接触轮、滑道和臂；生物质穿透RADAR；LIDAR；超声 波；或激光束。

可以重复使用上述用以测量并通过调节支撑结构110来控制支撑框架 106的高度调节的系统，以最小化失误或对系统造成的损坏。例如，地面扫 描传感器系统诸如LIDAR可以与支撑框架106相对于场地接合单元系统的 几何结构的高度的测量结合使用，其中，几何结构测量是偏斜的，因为场 地接合单元部分沉入地下。再如，可以通过利用与地面接触的一个或多个 作业工具来测量地面表面的实际高度测量。再如，可以通过利用通过可能覆盖地面的任何生物质测量地面的技术来测量地面表面的实际高度测量。 在该实施例中，生物质穿透技术牢固地固定至支撑结构106或作业工具轨 道组件108或者能够在支撑结构或作业工具轨道组件上致动。生物质穿透 技术可以把持续扫描或测量地面的表面作为目标，以便为了各作业工具最 为高效且有生产力的运行来向各作业工具提供恰当的指令。

此处要注意，场地接合支撑件102可以被配置成调节支撑框架106的 标高，以便在各种作物高度处操作一个或多个作业工具组件114。例如，场 地接合单元102可以被配置成调节其标高，以更近地灌溉未成熟作物。要 注意，通过使载水喷嘴降低成较靠近地面表面来减小因风的影响造成的灌 溉水漂移。再如，被配置成竖向调节支撑框架106的场地接合单元102可 以在各种土壤深度处操作一个或多个机载作业工具组件114。还要注意，场 地接合单元102可以被配置成调节支撑框架106的标高，以便装载或卸载 一个或多个作业工具组件114。

还要注意，当支撑框架106位于较低标高时，场地接合单元102较稳 定。例如，当支撑框架106位于较低标高时，暴露在风中的截面面积的量 减少，因此降低了场地接合单元102被大风损坏的可能性。

此处要注意，虽然上述实施方式针对的是具有可变高度的可调节支撑 组件，但支撑组件也可以具有固定的高度。因此，上述描述不应理解为限 制本发明，而仅是说明。

图4A至图4I示出了根据本公开的一个或多个实施方式的系统100的 场地接合单元102的一个或多个推进单元112。此处要注意，前文描述的各 种系统实施方式、部件和架构都应理解为适用范围扩及图4A至图4I的推 进单元112。

在一个实施方式中，如图4A和图4B所示，推进单元112包括一个或 多个驱动轮402。在另一实施方式中，推进单元112包括一个或多个惰轮 404。在另一实施方式中，推进单元112包括一个或多个履带406。例如， 履带406可以由橡胶构造。例如，履带406可以由硫化橡胶构造。再如另 一实施方式，履带406可以由钢构造。在另一实施方式中，其中推进单元 112被配置成利用正向履带传送带系统，履带406包括一个或多个凸出部 406a。

在另一实施方式中，推进单元112包括一个或多个推进单元框架408。 在另一实施方式中，驱动轮402和惰轮404与推进单元框架408耦合。例 如，驱动轮402和惰轮404可以在相反端部与推进单元框架408耦合。在 另一实施方式中，推进单元112具有一个或多个支撑结构耦合点416。

在另一实施方式中，如图4A所示，推进单元112包括一个或多个中间 辊410。要注意，中间辊410被配置成为履带406提供支撑，使得在推进单 元112经过不平坦地面时履带406在驱动轮402和惰轮404之间维持平稳 的土壤接触。在另一实施方式中，中间辊410与辊联动装置412耦合，辊 联动装置412与推进单元框架408耦合。要注意，辊联动装置412和中间 辊410被配置成通过与推进单元框架408的销连接对推进单元112提供悬 挂阻尼效应。在另一实施方式中，推进单元112包括弹簧组件414。此处要 注意，弹簧414被配置成在履带406围绕驱动轮402、惰轮404和中间辊 410行进时向履带提供传送带张紧效应。此处还要注意，弹簧组件414被配 置成向履带406提供持续张紧。

在另一实施方式中，如图4B所示，推进单元112包括一个或多个滑动 件420。要注意，滑动件420被配置成为履带406提供支撑，允许在允许推 进单元112移动经过不平坦地面的同时履带406在驱动轮402和惰轮404 之间维持平稳的土壤接触。在另一实施方式中，滑动件420与滑动件联动 装置422耦合，滑动件联动装置422与推进单元框架408耦合。要注意， 滑动件联动装置422和该一个或多个滑动件420被配置成通过与推进单元 框架408的销连接向推进单元112提供悬挂阻尼效应。在另一实施方式中， 推进单元112包括弹簧组件424。在另一实施方式中，弹簧组件424包括辊 426。此处要注意，弹簧组件424被配置成在履带406围绕驱动轮402和惰 轮404行进时向履带提供传送带张紧效应。

此处要注意，为推进单元112配置履带除去了气动轮胎组件中存在的 爆胎的可能。另外，履带配置的推进单元112由于与土壤的接触较好，因 此具有改进的爬坡能力。然而，推进单元112可以配置有包括一个或多个 轮胎的轮胎组件。例如，每个轮胎都可以是硬橡胶。再如，每个轮胎都可 以是充气的。因此，上述描述不应理解为限制本发明，而仅是说明。

在另一实施方式中，如图4C所示，驱动轮402和惰轮404中的一个或 多个安装在推进单元框架408内。此处要注意，就本公开而言，将轮402 和/或404安装在推进单元框架408内是“U形安装”。在另一实施方式中， 如图4D所示，驱动轮402和惰轮404中的一个或多个安装在推进单元框架 408外侧。此处要注意，就本公开而言，将轮402和/或404安装在推进单元框架408外是“悬臂式安装”。

在另一实施方式中，如图4E所示的U形安装和图4F所示的悬臂式安 装，推进单元112的驱动轮402被配置成由嵌入式电机430致动。在另一 实施方式中，嵌入式电机430与行星减速器耦合，其中，行星减速器与推 进单元框架408耦合。在另一实施方式中，嵌入式电机430与行星齿轮箱432机械耦合。在另一实施方式中，行星齿轮箱432被配置成围绕轴承组件 旋转。在另一实施方式中，行星齿轮箱驱动驱动轮404，行星齿轮箱与履带 406接触或在外边缘436与轮407接触。

在另一实施方式中，如图4G所示的U形安装和图4H所示的悬臂式安 装，推进单元112的驱动轮402被配置成由嵌入式轮毂电机440驱动。在 另一实施方式中，嵌入式轮毂电机440被配置具有永磁电机直接驱动。要 注意，永磁电机直接驱动配置将能够维持高力矩低速度的设定。还要注意， 永磁电机直接驱动配置在移动零件较少的完全密封系统中，降低了部分复 杂性并最小化该一个或多个推进单元112的占地宽度。可以认为最小化占 地宽度是重要的，因为这允许场地接合单元102以最小的整体履带经过场 地，使得有更多可耕种地可用。

在另一实施方式中，外轮毂436包括一个或多个槽口442，该一个或多 个槽口442被配置成接收履带传送带406的一个或多个凸出部406a。就这 一点而言，该一个或多个槽口442将向该一个或多个推进单元112施加一 定量的制动力，包括在轮毂电机440处于断电不移动状态时。另外，该一 个或多个槽口442将在推进单元112断电时帮助场地接合单元102保持其 位置，功能相当于停机制动(即，当场地接合单元102停在不平坦地面如 山坡上时)。虽然该实施方式针对的是图4G和图4H，但此处要注意，该实 施方式也适用范围扩及图4E和图4F。

图4I示出了根据本公开的一个或多个实施方式的推进单元112。在一 个实施方式中，推进单元112包括驱动轮452。在另一实施方式中，推进单 元112包括导向辊454。要注意，虽然图4I示出的导向辊454在直径上比 驱动轮452小，但导向辊454可以是任何直径的，包括但不限于驱动轮452 的直径。在另一实施方式中，推进单元112包括一个或多个辊456。在另一 实施方式中，推进单元112包括履带458。例如，履带458可以由橡胶构造。 例如，履带458可以由硫化橡胶构造。再如，履带458可以由钢构造。在 另一实施方式中，其中推进单元112被配置成利用正向履带传送带系统， 履带458包括一个或多个凸出部458a。

在另一实施方式中，推进单元112包括推进单元框架460。在另一实施 方式中，驱动轮452、导向辊454和辊456与推进框架460耦合。例如，驱 动轮452和导向辊454耦合在推进单元112的相反端部处。再如，辊456 在驱动轮452与导向辊454之间耦合至推进单元框架460。要注意，该一个 或多个辊456被配置成向履带458提供支撑，使得在推进单元112经过不 平坦地面时履带458在驱动轮452和导向辊454之间维持平稳的土壤接触。 在另一实施方式中，推进单元框架460包括被配置成向履带458提供传送 带张紧效应的一个或多个部件。例如，该一个或多个部件可以包括压缩弹 簧。再如，该一个或多个部件可以包括后悬臂管，其允许匹配管(如，推 进单元框架460与辊454耦合的管)伸缩。就这一点而言，可以维持恒定 的传送带张力。再如，该一个或多个部件可以包括螺旋弹簧以及具有蓄能 器的液压缸或气压缸。

在另一实施方式中，驱动轮452由轮毂电机462驱动。在一个实施方 式中，推进单元112包括强制驱动型履带驱动装置，其中，轮毂电机462 具有与履带458的凸出部458a对应的一个或多个槽口464。在另一实施方 式中，推进单元112包括摩擦齿条驱动系统，其中，传送带张力维持了驱 动轮452、惰轮454、该一个或多个辊456和无凸出部458a的履带458(如， 是光滑且无强制驱动凸出部)之间的摩擦。

在另一实施方式中，推进单元112包括被配置成允许推进单元112中 间组件联接的一个或多个部件。例如，该一个或多个部件可以包括联接接 头472。例如，如图4I所示，联接接头472可以被配置成使整个推进单元 112在支撑结构110下面围绕枢转轴线旋转。就这一点而言，推进单元112 可以适应地面坡度的变化，其中冲击比推进单元112以选定角度牢固固定 在支撑结构110下面的情况时的冲击小。另外，联接接头472可以被配置 成当推进单元112使中间组件弯曲时向履带458提供张力。在另一实施方 式中，底部履带面的长度被设定成与地面偏移一角度466。就这一点而言， 推进单元112能够在除了仅具有完全平坦的底部履带面的可能场景以外的 场景——包括需要推进单元112爬过陡峭的障碍物的那些场景——中致动。

在另一实施方式中，推进单元112包括转向组件平台470。例如，推进 单元112可以通过联接接头472与转向组件平台470耦合。在另一实施方 式中，推进单元112通过转向组件平台470与转向组件500耦合，转向组 件500与支撑结构110耦合。在本文中进一步详细描述转向组件500。

此处要注意，在图4A至图4I中示出了单个驱动轮402和452，因为认 为单个驱动辊设计对于推进单元112而言是成本最低的方案。然而，可以 在推进单元112中实施任意数量的驱动轮402。例如，推进单元112可以包 括双轮驱动系统。在图4A和图4B的情况下，相反，惰轮404是驱动轮402。 在图4I的情况下，相反，导向辊454是驱动轮452。要注意，这种双轮驱 动系统是有利的。例如，可以在场地接合单元102向前和向后经过相等距 离的情况下，在电力轮设计中利用双轮驱动系统。注意，具有多个驱动轮 402或452允许减小驱动轮402或452的电机和齿轮箱的大小。因此，上述 描述不应理解为限制本发明，而仅是说明。

此处还要注意，图4A至图4I中所示的嵌入式电机430和轮毂电机440 可以是电动的。例如，所测量的电动系统的要素(component，分量)包括 但不限于辊/履带速度、履带基于电压输入或输出波动的旋转位置、驱动轮 和惰轮之间的滑动量以及计算的滑动量(即，理论GPS地点与行进速度之 间的比较)。因此，可以理解图4A至图4I所示的实施方式包括一个或多个 控制系统部件，以控制该一个或多个推进单元112内的一个或多个电推进 驱动系统。然而，嵌入式电机430和轮毂电机440可以可替代地由任何适 合的电力源供电，该电力源包括但不限于汽油、柴油、液压电力或气动电 力方案。在液压电力方案的情况下，可以理解推进单元112包括测量液压 系统部件性能的一个或多个部件。例如，所测量的液压系统的要素包括但 不限于系统内的液压压力和流量。因此，上述描述不应理解为限制本发明， 而仅是说明。

在其他实施方式中，惰轮404通过链条或传送带驱动组件与驱动轮402 机械耦合，其中，惰轮404和驱动轮402二者都具有分别与链条或传送带 驱动装置匹配的正齿轮或滑轮。在该实施方式中，驱动轮402致动驱动轮 402和惰轮404二者。在另一实施方式中，可以在链条、齿轮和电机上安装 保护盖。

此处要注意，推进单元112的实施方式旨在减少推进系统的部件的数 量，使得减少了推进系统的整体重量和/或成本并提高可靠性。就这一点而 言，消除了推进系统中存在的土壤压实的至少一部分，场地车辙的深度减 小，并且当场地接合单元102在场地中时被卡住的可能性降低。

还要注意，推进单元112的实施方式旨在新的电驱动方案。例如，电 驱动方案可以被配置成在利用变速的同时连续移动。再如，电驱动方案可 以提供比启停技术为自推进式灌溉系统的情况更精确的位置控制。其他实 施方式针对的是大范围的力矩和速度控制，包括但不限于：高速低力矩能 力；低力矩高速能力；变速能力；以及从启停模式切换至连续致动模式的 能力。就这一点而言，减少了场地接合单元102的结构部件的疲劳。另外， 可以认为连续移动推进单元比电机的连续启动/停止更节能。

此处要注意，场地接合单元102上的推进单元112可以一起致动或彼 此独立地致动。

在一个实施例中，可以增加场地接合单元102的速度。在该实施例中， 本地控制器130可以从推进单元112接收一组或多组信息，诸如但不限于， 电压输入/输出、电机的转速等。然后本地控制器130可以基于该一组或多 组信息确定需要什么响应(增加电压，以将电机的转速增加至可选值)。然 后本地控制器130可以将响应传输至该一个或多个推进单元112。

图5A至图5H示出了系统100的场地接合单元102的转向组件500。 此处要注意，前文描述的各种系统实施方式、部件和架构应理解为适用范 围扩及图5A至图5H的转向组件500。

图5A和图5B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的转向组件 500。在一个实施方式中，转向组件500包括转向组件框架502。在另一实 施方式中，转向组件500与横向构件504耦合。在另一实施方式中，转向 组件框架502与转向组件平台470耦合，其中，转向组件平台470与推进 单元112耦合，如前文所述。

在另一实施方式中，转向组件500包括电机506。例如，电机506可以 由电能致动。再如，电机506可以由一个或多个液压部件致动。再如，电 机506可以由一个或多个气动部件致动。在另一实施方式中，转向组件500 包括与电机506机械耦合的小齿轮508。在另一实施方式中，转向组件框架 502包括与小齿轮508机械耦合的环形齿轮510。在另一实施方式中，环形 齿轮510与转向组件平台470耦合。例如，推进单元112被配置成随着转 向组件平台470的旋转而旋转。

在另一实施方式中，如图5A所示，电机506、小齿轮508和环形齿轮 510容置在转向组件框架502内部。在该实施方式中，小齿轮508与环形齿 轮510的内部机械耦合。在另一实施方式中，如图5B所示，电机506、小 齿轮508和环形齿轮510与转向组件框架502的外部耦合。在该实施方式 中，小齿轮508与环形齿轮510的外部机械耦合。在另一实施方式中(但未示出)，裸露的电机506、小齿轮508和环形齿轮510覆盖有防护罩。

此处要注意，场地接合单元102包括一个或多个控制系统部件，以控 制转向组件500内的一个或多个电转向系统。例如，转向组件500内的该 一个或多个电转向控制系统部件可以包括但不限于角传感器，该角传感器 测量每个推进单元112的角位置(如，环形齿轮510的角位置)、电机506 的旋转位置以及该一个或多个电致动器的线性位置。此处还要注意，场地 接合单元102包括控制转向组件500内的一个或多个液压转向系统所需的 一个或多个液压系统部件。例如，转向组件500内的该一个或多个液压转 向控制系统要素可以包括但不限于该一个或多个液压缸的线性位置。

图5C和图5D示出了场地接合单元102的支撑结构110。在一个实施 方式中，支撑结构330包括与该一个或多个支撑结构110耦合的一个或多 个推进单元112。例如，该一个或多个推进单元112可以与一个或多个转向 组件500耦合。再如，该一个或多个转向组件500可以与该一个或多个支 撑结构110耦合。在另一实施方式中，横向构件504将该一个或多个支撑 结构110机械耦合在一起。

例如，支撑结构110可以包括两个支撑结构110、两个转向组件500和 两个推进单元112，其中，每个推进单元112均通过转向组件500与支撑结 构110耦合。在该实施例中，这两个推进单元112可以被配置成同时致动， 如同单个转向单元一样。此处要注意，同一支撑结构110上的推进单元112 必须作为统一的一对来被驱动，以防止场地接合单元102损坏。

再如，场地接合102的推进单元112可以被配置成以相同的方式致动， 实现吊车转向的形式。例如，吊车转向沿相同的方向并且以相同的角度驱 动所有轮。吊车转向允许车辆沿直线但成角度地前进，或者当后轮可能无 法跟上前轮履带时。就这一点而言，可以减轻土壤压实。

在另一实施方式中，每个推进单元112均可以被配置成独立于其他推 进单元112致动。然而，此处要注意，这可能损坏场地接合单元102。

在另一实施方式中，如图5C所示，支撑结构110处于“场地模式”， 其中，支撑结构110的该一个或多个推进单元112大致与横向构件504平 行。在另一实施方式中，如图5D所示，支撑结构110处于“运输模式”， 其中，支撑结构110的该一个或多个推进单元112大致与横向构件504垂 直。

图5E至图5G示出了该一个或多个推进单元112与横向构件504之间 呈各种差角的支撑结构110的俯视视图。例如，当支撑结构110从“场地 模式”过渡到“运输模式”时会出现各种差角。在一个实施方式中，支撑 结构110以角度510处于“场地模式”。例如，角度510可以为零度。在另 一实施方式中，支撑结构110以角度512部分地从“场地模式”过渡至“运 输模式”。例如，角度512可以在从0.1-89.9度的范围内。例如，角度512 可以为45度。在另一实施方式中，支撑结构110以角度514处于“运输模 式”。例如，角度514可以为90度。再如，角度514可以大于或小于90度。

此处要注意，“场地模式”和“运输模式”并不分别限于零度和90度， 而是可以包括该一个或多个推进单元112与横向构件504之间的任何差角。 例如，当场地接合单元从一个行跨度长度转变为第二行跨度长度时，“场地 模式”期间的差角可以是90度。再如，取决于场地的形状和场地内行的方 向，“场地模式”期间的差角可以在从0-90度的范围内。就这一点而言，推 进单元112被配置成当与转向组件500耦合时向场地接合单元102提供全 方向功能。例如，全方向功能允许自由范围的场地接合单元102在期望的 任何区域形状(如，圆形、方形、矩形)中行进。再如，全方向功能允许 中心支轴式场地接合单元102在由完全展开的中心支轴式对接场地接合单 元102限定的半径内、在期望的任何区域形状(如，圆形、方形、矩形) 内行进。因此，上述描述不应理解为对本发明的限制，而仅是说明。

此处还要注意，与转向组件500耦合的推进单元112的旋转角度并不 意在限于在从“场地模式”切换成“运输模式”或从“运输模式”切换成 “场地模式”时可能出现的90度的旋转转向行进。例如，根据上述实施方 式，至少可以有180度的旋转转向行进。就这一点而言，所有上述实施方 式都意为被配置成允许至少270度的旋转转向行进。另外，其他实施方式 包括每个推进单元112的无限旋转能力。因此，上述描述不应理解为限制 本发明，而仅是说明。

图5H示出了根据本公开的一个或多个实施方式的场地接合单元102。 在一个实施方式中，场地接合单元102包括与一个或多个支撑结构110耦 合的一个或多个支撑组件104。在另一实施方式中，支撑结构110被配置成 能够独立地致动。例如，特定支撑结构110可以包括转向单元，该转向单 元包括与一个或多个推进单元112耦合的一个或多个转向组件500。在该实 施例中，特定支撑结构110的转向单元可以被配置成独立于组550中的其 他支撑结构110的转向单元进行致动。例如，如图5H所示，支撑结构110 各自具有不同的转向角度520、522和524。

在另一实施方式中，如图5I所示，转向组件530包括一个或多个转向 缸体和拉杆组件。在一个实施方式中，转向组件530包括一个或多个拉杆 532。在另一实施方式中，转向组件包括一个或多个转向缸体534。在另一 实施方式中，转向组件530被配置成用两个或更多个电致动器或液压缸实 现大于180度的旋转转向行进。对于期望的至少270度的目标旋转转向行 进，需要该两个液压缸或两个电致动器协调移动，以便在其“经过中心” 时保持对转向的控制。要注意，可以通过测量液压缸和/或电致动器的长度 确定转向位置。

要注意，必须协调特定支撑结构110内推进单元112的移动。例如， 推进单元112之间的协调可能需要但不限于测量推进单元112的角度，将 测得的角度与其他推进单元112进行比较，并基于所测得的角度导向支撑 结构110内的其他推进单元112。要注意，支撑结构110内的该一个或多个 推进单元112之间的协调可以形成但不限于“主-从”关系。例如，可以测 量并比较两个推进单元112的角度，调节每个角度以达到期望角度。

在另一实施方式中，场地接合单元102被配置成利用来自近场Wi-Fi、 蓝牙、RF、LoRa或其他本地无线通信装置的信号、基于三角测量来确定支 撑结构110的地点。例如，场地接合单元102可以被配置成比较来自设备 的传播信号，相对于场地中或场地周围的一个或多个已知固定地点进行该 比较，以计算地点。要注意，使用本地无线通信进行三角测量允许在GPS 传播故障或阻塞的程度足以妨碍精确的位置导向的情况下冗余。

在另一实施方式中，场地接合单元102被配置成基于支撑结构110上 的一个或多个传感器来确定支撑结构110的地点，该一个或多个传感器包 括但不限于机载视觉系统、扫描激光器和LIDAR。在该实施方式中，场地 接合单元102被配置成利用该一个或多个传感器来追踪实体标记，实体标 记包括但不限于作物行、场地边沿或实体基础设施。

在另一实施方式中，场地接合单元102被配置成通过光纤线确定支撑 结构110的位置。在该实施方式中，光纤线系在场地接合单元102的相邻 支撑结构110之间，光(如，日光或来自与光纤线耦合的光源的照射)通 过该光纤线。当光纤线的角度变化时，光行进通过光纤的时间长度变化。 就这一点而言，可以测量一个支撑结构110相对于相邻支撑结构110的角 度，并且把代替限位开关作为目标。

在另一实施方式中，场地接合单元102被配置成通过感测埋置的场地 的一个或多个电缆来确定支撑结构110的地点。在另一实施方式中，场地 接合单元102被配置成通过结合在支撑结构110中的一个或多个负荷元来 确定支撑结构110的地点。在该实施方式中，负荷元被配置成测量该特定 支撑结构110的牵引负荷和竖向承载负荷。场地接合单元102被配置成当 测量到预限定的额定负荷时限制特定支撑结构110的行进，防止系统在支 撑结构110继续行进超过所测得的额定负荷的点时可能出现的不必要的磨 损。

在另一实施方式中，多个场地接合单元102中能够独立致动的转向单 元(如，一个或多个转向组件500和一个或多个推进单元112)允许多个场 地接合单元102以火车一样的形式运输至另一场地。要注意，每个场地接 合单元102中转向单元的独立致动将允许对急转弯——诸如当进入或离开 公路时的90度转弯——的情况进行导航。在另一实施方式中，场地接合单 元102被配置成比较其他场地接合单元102的全球定位系统(GPS)地点， 以便监测、修改和保持间隔。在另一实施方式中，场地接合单元102被配 置成将一个或多个场地接合单元102中每个支撑结构110的地理空间位置 与专有或市购的虚拟地理空间地图如谷歌地图、Mapbox、苹果地图等中限 定的预规划路线进行比较。

在另一实施方式中，场地接合单元102被配置成通过指定场地中的地 理空间位置控制该场地接合单元的行进方向，以控制该一个或多个推进单 元112。在该实施方式中，控制系统被配置成利用支撑结构110的GPS坐 标准确地确定支撑结构110下的推进单元112的位置。从每个支撑结构110 的一个GPS接收器获得的准确定位信息允许根据“指示”或预编程的地理 空间作业指令对系统进行准确定位。就这一点而言，可以在同时使用一个 或多个场地接合单元102的情况下实现协调移动，包括基于比中心支轴式 或平移式灌溉系统大得多的一组移动角度进行的一系列协调移动。就这一 点而言，场地接合单元102能够根据场地接合单元102在限定地理空间中 相对于其他场地接合单元102应该在什么位置来使自己转向。

在另一实施方式中，具有一个或多个成像或环境扫描工具的一个或多 个作业工具组件114被配置成向场地接合102提供关于即将面临的路径的 环境数据。就这一点而言，场地接合单元102可以避开场地障碍物。

在一个实施例中，可以调节特定转向组件500的角度。在该实施例中， 本地控制器130可以从转向组件500接收一组或多组信息，诸如但不限于， 相对于横向构件504的当前角度，或相比于一个或多个额外的转向组件500 的当前角度等。然后，本地控制器130可以基于该一组或多组信息确定需 要什么响应(如，改变转向组件角度以匹配额外的转向组件500的角度； 改变转向组件500的角度和额外的转向组件500二者以匹配新角度，等等)。 然后，本地控制器130可以将响应传输至特定转向组件500，或传输至特定 转向组件和额外的转向组件500二者。

图6A至图13示出了根据本公开的一个或多个实施方式的系统100的 场地接合102的一个或多个作业工具组件114。此处要注意，前文描述的各 种系统实施方式、部件和架构都应理解为适用范围扩及图6A至图13。

此处要注意，场地接合单元102被配置成同时操作该一个或多个作业 工具组件114。例如，场地接合单元102可以被配置成以同步的方式操作多 个作业工具组件114中的一个或多个。就这一点而言，用场地接合102可 以对场地进行传统的基于行的管理。再如，多个作业工具组件114中的一 个或多个可以被配置成同时且单独运行。就这一点而言，用场地接合单元 102可以对场地进行取放管理。在另一实施方式中，场地接合102的该一个或多个作业工具组件114被配置有一个或多个附件，使得即使一个或多个 作业工具组件114发生故障，场地接合单元102也可以继续运行。

在一个实施方式中，作业工具组件114包括一个或多个部件。例如， 作业工具组件114可以包括承载部件。例如，承载部件允许作业工具组件 114沿作业工具轨道组件108行进。再如，作业工具组件114可以包括作业 工具附件。再如，作业工具组件114可以包括与承载部件和作业工具附件 耦合的机器人或机架部件。例如，机架部件对作业工具附件进行定位。

在另一实施方式中，如图6A和图6B所示，作业工具组件114包括机 架602a。在另一实施方式中，如图6C至图6G所示，作业工具组件114包 括机架602b。在另一实施方式中，机架602a和602b包括一个或多个可致 动臂604。例如，臂604包括一个或多个臂区段604a。再如，臂604包括 一个或多个铰接件604b。再如，铰接件604b将一个或多个臂区段604a耦 合在一起。

在另一实施方式中，机架602a和602b被配置成沿一条或多条轴线对 作业工具附件进行线性定位。例如，可以沿单条轴线(如，当升高和降低 时沿z轴线)定位作业工具附件。再如，可以沿一对轴线(如，当在作业 工具轨道组件108上定位时沿x轴线和y轴线)定位作业工具附件。再如， 可以沿三条轴线(如，沿x轴线、y轴线和z轴线)定位作业工具附件。

在另一实施方式中，臂604与附件耦合器或端部执行器(effector，操 纵装置)606耦合。例如，附件耦合器606可以包括轴承组件，作业工具附 件与该轴承组件耦合，其中，作业工具附件包括电动机。就这一点而言， 与一个或多个作业工具组件114耦合的作业工具附件被配置成围绕轴线 (如，z轴线)旋转。再如，附件耦合器606是与作业工具附件耦合的电动 机的部件，包括但不限于电机轴或与电机轴耦合的安装板。

此处要注意，场地接合单元102被配置成对该一个或多个机架602的 该一个或多个可致动臂604的该一个或多个控制系统部件进行一个或多个 测量。例如，该一个或多个测量可以包括但不限于，电致动器605a的线性 位置、电致动器605a和相连接的电致动接头605b的旋转位置、电致动器 605b的电压以及电致动器和电机605a的电流。再如，该一个或多个测量可 以包括但不限于，液压提升缸的线性位置、液压提升缸和相连接的液压致 动接头的旋转位置以及液压提升缸和电机的压力。再如，该一个或多个测 量可以包括机架602a和602b的任何气动致动部件的数据。此处还要注意， 该一个或多个机架602可以包括对一个或多个可致动臂604进行机械控制 所需的任何机械系统部件。此处还要注意，场地接合单元102被配置成对 附件耦合器606处的电机进行一个或多个测量。例如，该一个或多个测量 包括但不限于电机的旋转位置、电机的电压和电机的电流。要注意，在图 6D中示出了致动器/电机605a和接头605b。此处还要注意，致动器/电机 605a可以是由液压提供电力、气动提供电力的或机械提供电力的。

在另一实施方式中，机架602a和602b分别与承载件608a或608b耦合。 在另一实施方式中，承载件608a或608b包括一个或多个辊609。例如，辊609被致动。在另一实施方式中，承载件608a或608b包括一个或多个导体 棒610。例如，导体棒610可以是单个传导部件。再如，导体棒610可以包 括附接至传导块的一个或多个传导板(如，参见图15D)。

在另一实施方式中，承载件608a或608b的导体棒610被配置成收集 给作业工具组件114的其他部件的电力，该电力从一个或多个电力源传递 通过作业工具轨道组件108。例如，导体棒610可以被配置成向与承载件耦 合的该一个或多个作业工具组件114提供电力，以操作该一个或多个作业 工具附件。在另一实施方式中，如本文中进一步论述的，承载件608a或608b 的导体棒610被配置成向场地接合单元102上的其他部件传递电力，该电 力通过作业工具轨道组件108传递至场地接合单元102上的其他部件。例 如，导体棒610可以被配置成提供由与承载件耦合的一个或多个托架中的 一个或多个电力源生成的电力。

要注意，场地接合单元102可以被配置成对该一个或多个控制系统部 件进行必要的一个或多个测量，以确定该一个或多个作业工具组件114在 作业工具轨道组件108上的位置。例如，该一个或多个测量可以包括但不 限于来自沿着作业工具轨道组件114的作业工具轨道的一个或多个线性读 取器的一个或多个测量。

在另一实施方式中，机架602b包括电机612。在另一实施方式中，电 机向传导板之间的单驱动轮提供电力，以提供沿着作业工具轨道组件108 的推进。就这一点而言，电机612的致动使该一个或多个作业工具组件114 沿着作业工具轨道组件108移动。

在另一实施方式中，如图6F所示，作业工具机架602b包括材料存储 容器120。在另一实施方式中，材料存储容器120的功能取决于相应作业工 具的功能。材料存储容器120在本文中会进一步详细描述。

在另一实施方式中，如图6G所示，作业工具组件114包括机架602c。 在另一实施方式中，承载件608a或608b之一可以与机架602c耦合。在另 一实施方式中，机架602c包括一个或多个可致动臂604。例如，臂604包 括一个或多个臂区段604a。再如，臂604包括一个或多个铰接件604b。再 如，铰接件604b将一个或多个臂区段604a耦合在一起。在另一实施方式 中，机架602c与作业工具附件耦合。

此处要注意，虽然本公开的实施方式针对的是机架602a和602b与承 载件608a和608b分别耦合在一起的，但机架和承载件的任何组合都是有 可能的。因此，上述实施方式不应理解为限制本发明，而仅是解释。

此处还要注意，虽然本公开的实施方式针对的是具有承载件、机架和 附件部件的作业工具组件114，但可以缺少一个或多个部件。例如，作业工 具附件可以直接与承载件耦合。

在一个实施例中，可以调节作业工具附件在作业工具组件114中的定 向。在该实施例中，本地控制器130可以从作业工具组件114接收一组或 多组信息，诸如作业工具附件相对于场地接合单元102的x-y-z轴线的定向。 然后，本地控制器130可以基于该一组或多组信息来确定需要什么响应(如， 改变作业工具组件114的x-y-z轴线位置中的一个或多个，以达到期望定 向)。然后，本地控制器130可以将响应传输至作业工具组件114。

此处要注意，作业工具组件114的作业工具附件可以包括附件700、800、 900、1000、1020、1040、1100、1120、1140、1200、1300或本公开的任何 其他附件。

在一个实施方式中，如图7A至图7D所示，该一个或多个作业工具组 件114包括一个或多个植株表型分型附件700。例如，附件700可以是植株 表型分型附件。再如，附件700可以是动物表型分型附件。在另一实施方 式中，表型分型附件700通过安装板702与机架602机械耦合。例如，植 株表型分型附件700可以通过安装板702与机架602的附件耦合器606耦 合。例如，安装板702可以与附件耦合器606耦合成使得防止植株表型分 型附件700围绕z轴线旋转。再如，安装板702可以与附件耦合器606耦 合成使得允许植株表型分型附件700围绕z轴线旋转，在图6B和图6E中 示出了z轴线。

在另一实施方式中，植株表型分型附件700包括一个或多个农学成像 附件704。在另一实施方式中，该一个或多个农学成像附件704包括一个或 多个视觉系统706。例如，该一个或多个视觉系统706可以包括但不限于， 可见光视觉系统、高光谱视觉系统、热视觉系统、色感视觉系统或遥感视 觉系统。在另一实施方式中，该一个或多个视觉系统706被配置成观察设 定的视觉范围。例如，该一个或多个视觉系统706可以被配置成观察球形 360度的范围。可替代地，该一个或多个视觉系统706可以被配置成观察半 球形180度的范围。2015年1月15日公布的美国专利公开No.2015/0015697 大体描述了表型测量和选择，该公开的全部内容通过引用合并至本文。

在另一实施方式中，该一个或多个视觉系统706被配置成自动采集一 个或多个作物的一个或多个图像。例如，图像可以单独使用。再如，图像 可以拼接在一起以形成场地的多维视图。就这一点而言，由于场地和/或周 围环境的性质造成的以其他方式无法查看的场地可以允许用户远程走查场 地。在另一实施方式中，采集的一个或多个作物的一个或多个图像包括一 个或多个作物特征。例如，该一个或多个图像中采集的该一个或多个作物特征可以包括但不限于：作物颜色，便于前摄地施用营养物；害虫地点， 便于识别害虫并前摄地施用杀虫剂；真菌地点，便于识别真菌并前摄地施 用杀真菌剂；以及杂草，便于识别杂草并前摄地导向机械除草和/或除草剂 喷洒附件。再如，采集的一个或多个作物的一个或多个图像包括收割期产 品至未收割作物冠层的一个或多个图像，便于几乎实时地预测作物产量。 要注意，可以结合具体GPS信息来对采集的一个或多个图像进行处理，以 生成用于肥料、除草剂、杀真菌剂、杀虫剂和灌溉应用中的一种或多种的 可变率图。

此处要注意，植株表型分型附件700具有能降低至作物冠层之下的独 特能力，便于获得可以用于远程监测场地中作物所出现的问题(如，可能 损坏作物的杂草、虫害、真菌)的图像和/或数据。另外，此处要注意，植 株表型分型附件700可以用于远程监测作物的成熟度(如，将植株的大小、 形状、籽、根系结构、颜色等与在理想实验室条件下可能表现的那些理想 特征进行比较)。

此处还要注意，表型分型附件700能够采用卤素灯、白炽灯、LED或 其他光源形式的人造光，以便在夜间和白天应用中都能使用。在白天应用 的情况下，可以使用人造光去除阴影，同时也允许在作物冠层下使用单元。 在另一实施方式中，农学成像工具704通过轴708与安装板702耦合。例 如，轴708可以具有固定的长度。再如，轴708可以包括一个或多个可伸 展和/或可缩回部分。

在另一实施方式中，植株表型分型附件700包括一个或多个清洁组件 710。在另一实施方式中，该一个或多个清洁组件710是与农学成像附件704 分开的部件。例如，该一个或多个清洁组件710可以被配置成对该一个或 多个视觉系统706进行清洁。例如，该一个或多个视觉系统706可以被配 置成在固定的一个或多个清洁组件710前面旋转。可替代地，该一个或多 个清洁组件710可以被配置成围绕固定的一个或多个视觉系统706旋转。 在另一实施方式中，该一个或多个清洁组件710与农学成像附件704耦合。 在该实施方式中，农学成像工具是自清洁的。

在另一实施方式中，植株表型分型附件700包括一个或多个附加表型 设备714、716和718。例如，该一个或多个附加表型设备714、716和718 被配置成收集有价值的农学数据，包括但不限于NDVI读数(标准化差值 植被指数)，VNIR读数(可见光和近红外光)，IR读数(红外光)，VIS读 数(可见光强度谱)，PSII读数(光系统II或水-质体醌氧化还原酶)，用于 确定植株、作物的高度的或用于测量地面相对于作业工具和/或平台的位置 的激光和/或雷达高度扫描读数，CO

在另一实施方式中，该一个或多个附加表型设备714、716和718直接 与安装板702耦合。在另一实施方式中，该一个或多个附加表型设备714、 716和718通过轴与安装板702耦合。例如，轴可以具有固定的长度。再如， 轴可以包括一个或多个可伸展和/或可缩回部分。

在一个实施方式中，该一个或多个作业工具可以在整个生长季节持续 获取指定场地的扫描。在另一实施方式中，扫描能够频繁进行且下至植株 级，以在同一生长季节中对植株产量造成前摄影响。此处要注意，可以以 各种方式查看所收集的信息组。例如，用户可以接收并远程查看所收集的 信息组。例如，远程查看信息组的用户可以分析信息组，确定一个或多个 动作，并将该一个或多个动作传输至场地接合单元102的一个或多个部件。再如，所收集的数据可以在每个场地接合单元102上进行处理。再如，所 收集的数据可以在云端进行处理，并且向每个场地接合单元102传输确定 的响应，以用于实施预先编程的指令。

在一个实施方式中，如图8A至图8E所示，该一个或多个作业工具组 件114包括一个或多个除草附件800。在一个实施方式中，除草附件800通 过附件耦合器606与机架602机械耦合。在另一实施方式中，除草附件800 包括电机802。

在另一实施方式中，如图8A至图8C所示，除草附件800包括地面接 合部分804。例如，地面接合部分804可以包括一个或多个尖头。例如，该 一个或多个尖头可以是弯曲的或直线的。另外，该一个或多个尖头可以是 固定的或者被配置成能够独立地致动(如，具有一个或多个接头)。在另一 实施方式中，地面接合部分804直接与电机802耦合。在另一实施方式中， 地面接合部分804通过轴806与电机802耦合。例如，轴806可以具有固 定的长度。再如，轴806可以包括一个或多个可伸展和/或可缩回部分。

在另一实施方式中，如图8D所示，场地接合单元102被配置成实施具 有除草附件800的一个或多个作业工具组件114，进行多个犁地和栽培过程。 例如，场地接合单元102可以被配置成实施除草附件800，以在播种前将种 子床准备好。再如，场地接合单元102可以被配置成实施除草附件800，以 在犁地运动中移除多种杂草，其中可以犁过场地的至少一部分。再如，场 地接合单元102可以被配置成实施除草附件800，以在有针对性的选和拉运动中移除挑出的杂草。例如，场地接合单元102可以被配置成通过该一个 或多个植株表型分型附件700观察到一种或多种杂草。另外，场地接合单 元102可以被配置成引导除草附件800移除观察到的一种或多种杂草。再 如，场地接合单元102可以被配置成实施除草附件800，以移除多余的植株， 无论是有意过度种植(如，莴苣植株和玉米种)还是无意(如，洒出的种 子产品)种植的。

此处还要注意，除草附件800能够沿与初始行进的旋转方向相反的方 向旋转，以排出可能卡在地面接合部分804的一个或多个尖头之间的材料。

虽然上述实施方式示出了具有爪状设备的除草附件800，但要注意，除 草附件800可以通过替代方法移除杂草。在一个实施方式中，如图8E所示， 除草附件800是在轴810上的铲808。例如，将铲部署在地下同时拉起，切 断杂草根。在另一实施方式中，除草附件800包括实施高压水所需的一个 或多个部件。在另一实施方式中，除草附件800包括实施蒸汽所需的一个 或多个部件。

在另一实施方式中，除草附件800被配置成施用使杂草无法生长的泡 沫屏障。例如，除草附件800可以被配置成通过在地面顶层施用不能渗透 的杂草泡沫层来施用泡沫屏障，其中，杂草不能穿过人造杂草泡沫层，但 水可以渗入。例如，人工防杂草泡沫层可以是有机物质，包括但不限于淀 粉和/或基于蛋白质有机泡沫产品。另外，泡沫产品可以在施用之前或施用 之时与水混合。再如，人工防杂草泡沫层经过一段时间能分解并吸收入土 壤中。要注意，泡沫屏障保持完整的时间够长，足以确保通过使得阳光水 平最小化，种植的作物能够提供抵抗杂草的冠层防护。

在另一实施方式中，除草附件800被配置成喷洒除草剂或杀真菌剂以 移除杂草。例如，除草附件可以被配置成以有针对性的方式向杂草施用除 草剂或杀真菌剂。例如，场地接合单元102可以被配置成通过该一个或多 个植株表型分型附件700观察场地中具有一个或多个杂草的一个或多个地 点。另外，场地接合单元102可以被配置成引导除草附件800向具有一个 或多个杂草的一个或多个地点施用除草剂或杀真菌剂。此外，除草剂、杀 真菌剂或杀虫剂的施用可以使用一个或不止一个作业工具或通过具有一系 列喷嘴的棒来施用。在具有喷嘴的棒的情况下，可以利用分段，阀可以一 起打开或关闭棒分段。此外，每个喷嘴均可以包括根据该一个或多个表型 分型附件700的反馈将其打开或关闭的阀。就这一点而言，在不需要撒播 施用除草剂和杀真菌剂的情况下就可以实现连续且实时的喷洒。此处要注 意，可以在除害剂施用中实施上述实施方式。

在另一实施方式中，除草附件800被配置为通过激光束、火焰或集中 太阳光束移除杂草。

在另一实施方式中，除草剂、杀真菌剂或除害剂中的一种或多种存储 在具有除草附件800的一个工具114上的材料存储容器120中。

在一个实施方式中，如图9A和图9B所示，该一个或多个作业工具组 件114包括一个或多个营养物施用附件900。在一个实施方式中，营养物施 用附件900与机架602a耦合。例如，营养物施用附件900通过附件耦合器606与机架602a耦合。在另一实施方式中，营养物施用附件900包括营养 物施用器902。例如，营养物施用器902可以是用于地面内应用的喷射喷嘴。 再如，营养物施用器902可以是用于定向应用的窄宽喷洒喷嘴。再如，营 养物施用器902可以是用于撒播或变速应用的广口喷洒喷嘴。在另一实施 方式中，营养物施用附件900包括与营养物施用器902耦合的轴904。例如， 轴904可以具有固定的长度。再如，轴904可以包括一个或多个可伸展和/ 或可缩回部分。在另一实施方式中，轴904通过可致动接头904a与营养物 施用器904耦合。

在另一实施方式中，营养物施用附件900被配置成基于所确定的土壤 要求向土壤施用植株专用的大量营养物(如，N、P、K和痕量物质诸如B 和Zn)。例如，利用钾(K)帮助水、碳水化合物和营养物在作物组织中移 动。在另一实施方式中，营养物施用附件900被配置成向土壤施用植株专 用的微量营养物(如，Zn、S和Cu)。在另一实施方式中，营养物施用附件 900被配置成施用干燥营养化合物，包括但不限于石灰和碳酸钾。例如，利 用石灰提高土壤pH。再如，利用碳酸钾刺激早期生长，提高蛋白质生产， 提高水使用效率，改善苜蓿生长，并提高作物对病害和昆虫的抵抗力。在 另一实施方式中，营养物施用附件900被配置成向土壤施用水。在另一实 施方式中，营养物施用附件900被配置成向土壤施用肥料。例如，营养物 施用附件900可以向土壤施用液体肥料。再如，营养物施用附件900可以 向土壤施用干燥肥料。

在一个实施例中，营养物施用附件900被配置成向目标地点中的土壤 施用肥料和/或营养物。在该实施例中，本地控制器130可以接收一组或多 组信息，诸如但不限于，一个或多个图像和/或运行参数(如，在本文中进 一步详细论述的，来自具有土壤取样和测量附件1000的作业工具的一个或 多个土芯/测量测试)。然后，本地控制器130可以基于该一组或多组信息确 定需要什么响应(如，向具体问题点施用增加量的营养物)。然后，本地控制器130可以将响应传输至营养物施用附件900，以向该一个或多个缺陷地 点施用营养物和/或肥料。就这一点而言，在不需要撒播施用营养物和/或肥 料的情况下可以发生营养物和/或肥料的连续且实时的施用。例如，向目标 地点施用营养物可以最小化投入成本，最小化营养物流失，并最小化通过 相应土壤类型的浸出。

在另一实施方式中，营养物、肥料或水中的一种或多种存储在具有营 养物施用附件900的工具114上的材料存储容器120中。

此处还要注意，可以将营养物施用附件900改用作高压喷水器。就这 一点而言，营养物施用附件900可以实施用以移除杂草。

此处要注意，营养物施用附件900可以基于已经使用土壤取样附件1000 和/或土壤测量附件1020测得的一组或多组信息来施用营养物，在本文中进 一步详细描述。例如，营养物施用附件900可以基于分析的土壤情况在施 用营养物时设置不同的营养物混合物。此处还要注意，可以对营养物施用 附件900进行控制，以便与相邻作业工具组件114同时施用营养物，该相 邻作业工具组件包括营养物施用附件900、机械除草附件800和表型扫描附件700。还要注意，可以对营养物施用附件900进行控制，以用同一作业工 具组件114连续施用不同的营养物混合物。例如，营养物施用附件900可 以以连续的顺序施用混合物A，然后施用混合物B，然后施用混合物A。再 如，在施用营养物混合物时任何组合、顺序或数量都是可以的。

在一个实施方式中，如图10A至图10H所示，该一个或多个作业工具 组件114包括用于土壤取样和土壤营养物测量的一个或多个附件。在一个 实施方式中，用于土壤取样和营养物测量的该一个或多个附件收集样本， 供随后场外实验室或移动场地实验室处理。例如，用于土壤取样和土壤营 养物测量的附件可以将所收集的样本存储在工具(如，单容量腔室)内。 再如，用于土壤取样和土壤营养物测量的附件可以将所收集的样本存储在 与作业工具机架602b耦合的材料存储容器120内。再如，用于土壤取样和 土壤营养物测量的附件可以将所收集的样本存储在支撑框架106中的材料 存储容器120内，或者存储在与该一个或多个支撑结构110耦合的材料存 储容器120内。在另一实施方式中，用于土壤取样和营养物测量的附件收 集一个或多个样本并在作业工具组件114(或场地接合单元102)上对该一 个或多个样本进行分析。

在一个实施方式中，如图10A至图10C所示，作业工具组件114包括 土壤取样附件1000。在另一实施方式中，土壤取样附件1000通过安装板 1002与作业工具机架602耦合。例如，土壤取样附件1000可以通过安装板 1002与作业工具机架602的附件耦合器606耦合。

在另一实施方式中，土壤取样附件1000包括在第一缸体1006的一个 端部处的土壤采样端口1004。例如，第一缸体1006可以具有固定的长度。 再如，缸体1006可以包括一个或多个可伸展和/或可缩回部分。在另一实施 方式中，土壤取样附件1000包括第二缸体1008。例如，缸体1006可以包 括一个或多个可伸展和/或可缩回部分。再如，第一缸体1006可以具有固定 的长度。然而，要注意，这将需要支撑组件104升高或降低，以使土壤取 样附件1000与地面接触。

在另一实施方式中，第一缸体1006被配置成使采样端口1004穿入土 壤并采集土芯。例如，缸体1008可以伸展，以打开采样端口1004。然后， 缸体1006可以伸展以使采样端口1004穿入土壤。然后，缸体1006可以缩 回，以移除缸体1008内待分析的土芯样本。

在另一实施方式中，第二缸体1008被配置成使采样端口1004喷出所 采集的土芯。例如，所采集的土芯可以喷入与场地接合单元102分开或与 该场地接合单元耦合的材料存储容器120中，供随后分析。再如，在作业 工具组件114(或场地接合单元102)上分析所采集的土芯后，可以将土芯 喷回场地中。例如，可以分析所采集的土芯的值，该值包括但不限于，土 壤类型、土壤质地、板层压实度、有机物质含量以及营养物成分(如，N、P和K)。

此处要注意，场地接合单元102被配置成对实施用于对第一缸体1006 或第二缸体1008中的一个或多个进行控制的一个或多个控制系统部件的一 个或多个运行参数进行一个或多个测量，该一个或多个控制系统部件包括 一个或电控制系统部件、一个或多个液压系统部件、一个或多个气动系统 部件或者一个或多个机械控制系统部件。

在一个实施方式中，如图10D至图10F所示，作业工具组件114包括 土壤测量附件1020。在另一实施方式中，土壤测量附件1020通过安装板 1022与作业工具机架602耦合。例如，土壤测量附件1020可以通过安装板 1022与作业工具机架602的附件耦合器606耦合。

在另一实施方式中，土壤取样附件1020包括在缸体1024的一个端部 处的土壤探测器1022。例如，缸体1024可以包括一个或多个可伸展和/或 可缩回部分。再如，第一缸体1024可以具有固定的长度。然而，要注意， 这将需要支撑组件104升高或降低，以使土壤取样附件1024与地面接触。

在另一实施方式中，缸体1024被配置成使土壤探测器1026穿入土壤。 在另一实施方式中，土壤探测器1026被配置成测量土壤的一个或多个值。 例如，土壤探测器1026可以被配置成测量一个或多个值，包括但不限于， 在一个深度处的土壤水分、在其他深度处的土壤水分、在一个或多个深度 处的土壤成分(如，营养物和有机物质含量)或在一个或多个深度处的土 壤含盐量(如，pH水平)。

此处要注意，场地接合单元102被配置成对实施用于对缸体1024中的 一个或多个进行控制的一个或多个控制系统部件的一个或多个运行参数进 行一个或多个测量，该一个或多个控制系统部件包括一个或电控制系统部 件、一个或多个液压系统部件、一个或多个气动系统部件或者一个或多个 机械控制系统部件。在一个实施方式中，如图10G和图10H所示，该一个 或多个作业工具组件114包括土壤取样和土壤测量组合附件1040。在另一 实施方式中，土壤取样和土壤测量组合附件1040通过安装板1042与作业 工具机架602耦合。例如，土壤取样和土壤测量组合附件1040可以通过安 装板1022与作业工具机架602的附件耦合器606耦合。

在另一实施方式中，土壤取样和土壤测量组合附件1040包括一个或多 个土壤取样附件1000。在另一实施方式中，土壤取样和土壤测量组合附件 1040包括一个或多个土壤测量附件1020。此处要注意，土壤取样附件1000 和/或土壤测量附件1020可以实施用于测量土壤压实，作为将土壤取样附件 1000和/或土壤测量附件1020推入土壤所需的力的测量。

此处要注意，植株表型分型附件700的清洁部件适用范围可以扩及土 壤取样附件1000和/或土壤测量附件1020。例如，土壤取样附件1000可以 包括用以移除缸体1008内粘附的土壤的清洁功能，包括但不限于水或空气。 再如，土壤测量附件1020可以包括用以移除土壤探测器1024上粘附的土 壤的清洁功能，包括但不限于水或空气。此处还要注意，组合附件1040可 以耦合一个或多个清洁部件。

在一个实施例中，可以测量土壤的任何营养物短缺情况。在该实施例 中，本地控制器130可以从土壤取样附件1000和/或土壤测量附件1020接 收一组或多组信息，诸如但不限于，土壤成分的识别和数量、所测得的土 壤类型、所测得的土壤质地、土壤板层压实度、土壤中的有机物质含量、 土壤的EC(导电率)量等等。然后，本地控制器130可以基于该一组或多 组信息来确定需要什么响应(如，向土壤和测试点施用营养物、应用变速 灌溉或深度犁地以打散压实)。然后，本地控制器130可以将响应——包括 但不限于重新定位的响应——传输至包括营养物施用器900的作业工具组 件114和定位在营养物施用器900与需要营养物的测试地点之间的任何其 他作业工具组件114，并且将运行情况(如，打开、运转程序)变化传输至 包括营养物施用器900的作业工具组件114。

在一个实施方式中，如图11A至图11G所示，该一个或多个作业工具 组件114包括一个或多个种植附件。在另一实施方式中，该一个或多个种 植附件被配置成结合一系列种植附件，该系列种植附件可以在每次种植操 作中种植不止一颗种子。在另一实施方式中，该一个或多个种植附件被配 置成结合单行的单种子种植附件。在另一实施方式中，该一个或多个种植 附件被配置成结合可以在单次操作中——包括但不限于单行中——种植多颗种子的若干单种子种植附件。例如，若干单种子种植附件将允许场地接 合单元102被配置成收割单行的一种作物，同时将分散的作物或其他种类 (variety，变种)留在场地中，以后再收割。再如，单种子种植附件将允许 场地接合单元102被配置成在收割之前的作物之前种植覆盖作物。

在一个实施方式中，如图11A至图11C所示，作业工具组件114包括 用于每一植株作物种植的单种子附件1100。例如，结合单种子附件1100将 允许场地接合单元102被配置成将一个或多个种子与刺激植株生长所需的 一种或多种营养物(如，水、N、P和/或K、痕量营养物、杀真菌剂或杀虫 剂)一起种植。此处要注意，单种子附件1100可以被配置成将环境数据考 虑在内，包括但不限于，场地中每个种子地点处的降雨量、风速、风向、 土壤水分、可用营养物(甚至下至每一植株级)、土壤类型、场地海拔、纬 度、种子杂交、生长度单元、温度和紫外线辐射。再如，结合单种植附件 将允许场地接合单元102被配置成在初次种植因死水、种子出苗情况不良、 天气不利等中的一种或多种而造成失败的情况下重新种植一种或多种替代 作物。

在另一实施方式中，单种子附件1100通过附件耦合器606与机架602b 耦合。在另一实施方式中，单种子附件1100包括种子管理器1102。在另一 实施方式中，如图1B所示，种子管理器1102包括单粒化器1150。在另一 实施方式中，单粒化器1150从由单种子附件1100接收的、来自机载或分 离的材料存储容器120的多个种子中分出单个种子。例如，材料存储容器120可以与单种子附件1100上方的机架602b耦合。再如，材料存储容器 120可以与支撑框架106耦合。再如，材料存储容器120可以与支撑组件 110耦合，通过歧管组件122提供种子。在另一实施方式中，种子管理器 1102包括定向器1152。在另一实施方式中，定向器1152在种子种植之前将 种子定向至期望的定向，以最大化种子出苗并优化植株叶片的定向，目的 是使场地的植株能够获得大量的阳光。在另一实施方式中，种子管理器1102 和/或定向器1152与作业工具控制器160通信耦合。

虽然本公开的实施方式说明了单粒化器1150和定向器1152在同一单 种子附件1100上，但此处要注意，单粒化器1150或定向器1152中之一或 二者可以与单种子附件1100分离(或与单种子附件分开耦合)。

在另一实施方式中，单种子附件1100包括土壤穿入器1104。此处要注 意，土壤穿入器1104可以是种子管理器1102的单粒化器1150或定向器1152 的一部分或与其分开的部件。

2013年5月俄克拉荷马州立大学Adrian A.Koller的博士论文“种子定 向玉米种植器的设计、性能的预测和验证(DESIGN,PERFORMANCE PREDICTION AND VALIDATION OF ASEED ORIENTING CORN PLANTER)”描述了种植期间对玉米谷粒定向进行控制的益处，其全部内 容通过引用合并至本文。

在另一实施方式中，如图1C所示，单种子附件1100通过机架602a或 602b的移动以限定间隔1166和/或1168或以相对于已种植种子的间隔种植 单个种子。例如，点式种植器1104种植种子的限定间隔可以是固定的。可 替代地，场地接合单元102可以被配置成调节点式种植器1104种植种子的 限定间隔，将可能的障碍物、土壤类型、营养物可用性等考虑在内。在另 一实施方式中，单种子附件1100可以以定向器1152设定的限定定向来种 植种子。例如，在种植时，玉米谷粒可以定向成外壳向下指向土壤。

此处要注意，单种子附件1100可以被配置成结合被配置成执行至少一 个步骤所需的任何附加部件，该至少一个步骤包括但不限于：从土壤顶层 移除生物质，疏松土壤，将种子放置在适合种子的深度处，适当按压种子 周围的土壤，施用一种或多种营养物(即，肥料)以及在每个种子附近施 用灌溉水，并盖上土壤。

此处还要注意，单种子附件1100可以基于来自土壤取样附件1000和/ 或土壤测量附件1020的一组或多组信息种植种子。例如，单种子附件1100 可以基于本地控制器130根据土壤取样附件1000和/或土壤测量附件1020 得到的一组或多组信息分析出的土壤情况来改变种植之间的种子类型。再 如，在种植种子期间，单种子附件1100可以在将营养物、废料和/或水喷入 种子地点时基于经分析的土壤情况来添加或移除确定量的营养物、肥料和/ 或水。在该实施例中，土壤取样操作可以在种子种植操作进行之时或之前 进行。

在一个实施方式中，如图11D所示，该一个或多个作业工具组件114 包括一个或多个种植阵列附件1120。在另一实施方式中，种植阵列附件1120 通过安装板1122与作业工具机架602耦合。例如，种植阵列附件1120可 以通过安装板1122与作业工具机架602的附件耦合器606耦合。在另一实 施方式中，种植阵列附件1120包括种植附件基部1124。在另一实施方式中， 种植附件基部1124由一个或多个基部横向构件支撑。然而，此处要注意， 种植附件基部1124不是种植阵列附件1120所需要的部件。

在另一实施方式中，种植附件基部被配置成将一个或多个单种子种植 附件1100结合成设定布置。例如，种植附件基部1124可以被配置成结合 单行单种子种植附件1100。再如，种植附件基部1124可以被配置成结合多 行单种子种植附件1100。此处要注意，单行或多行单种子种植附件1100可 以包括用以通过本地控制器130使用经处理数据进行的控制来在中途 (on-the-go，在运行中)改变行间隔的功能，该经处理数据包括但不限于土 壤类型、土壤营养物水平、土壤地形、土壤压实水平(如，场地道路)以 及阳光可用性(如，树木遮盖场地的一部分)。

在另一实施方式中，单种子种植附件1100以限定间隔与种植附件基部 1124耦合。例如，单种子种植附件1100在种植附件基部1126中的限定间 隔可以是固定的。可替代地，场地接合单元102可以被配置成调节单种子 种植附件1100的限定间隔，将可能的障碍物考虑在内，包括石块、灌溉井、 电线杆、油井、天然气管线等等。

虽然本公开的实施方式针对的是线型种植阵列附件1120，但此处要注 意，种植阵列附件1120可以布置成以交错、偏移或随机间隔的方式进行种 植。此处还要注意，种植阵列附件包括限定间隔，其中限定间隔是可调节 的。

在另一实施方式中，种植阵列附件1120以输入/输出方式向耦合的单种 子种植附件1120供给(即，在下一颗种子装入种植腔室之前种下种子)。 在另一实施方式中，种植阵列附件1120替代地实施具有一系列单种子种植 附件1100的组件，其中，附件110被放置到位，启用以种植种子，移出位 置，并再装载种子，同时另一单种子种植附件1100在开始循环进行种植。 就这一点而言，可以最小化必须在单种子种植附件1100中准备种子的停机 时间。

在一个实施方式中，如图11E至图11H所示，该一个或多个作业工具 组件114包括一个或多个行单元种植附件1140。在另一实施方式中，行单 元种植附件1140包括机架1141。在另一实施方式中，机架1141通过安装 板1142与作业工具承载件608a或608b耦合。

在另一实施方式中，行单元种植附件1140包括在土壤中挖出犁沟的一 个或多个盘状单元1144。在另一实施方式中，盘状单元1144被配置成同时 种植一行或多行。例如，盘状单元1144可以被配置成以限定的行间隔一次 种植一行或多行。例如，该一个或多个盘状单元1144的限定间隔可以通过 种子单粒化轮固定。可替代地，场地接合单元102可以被配置成调节该一 个或多个盘状单元1144的限定行间隔。

在另一实施方式中，行单元种植附件1140包括一个或多个犁地轮1146。 例如，该一个或多个犁地轮1146可以被配置成在该一个或多个盘状单元 1144种植种子——包括将种子种入位于地面顶层上的现有生物质中的情况 ——之前翻动地面。在另一实施方式中，行单元种植附件1140包括的一个 或多个压紧或隔距轮1148，以对犁地轮1146犁出的种子沟的侧边进行加固。 例如，压紧轮1148可以由电致动器、液压缸、气动缸或地面驱动机构致动。 再如，压紧轮1148可以被配置成补充或替代机架602向行单元种植附件 1140提供的推进力。例如，压紧轮1148可以被配置成补充或替代机架602b 的电机612向行单元种植附件1140提供的推进力。在另一实施方式中，致 动该一个或多个压紧轮1148的速度确定了种植的该行种子的间隔。在另一 实施方式中，行种植单元1140包括一个或多个按压或盖土轮1150，以用土 壤覆盖种子沟。

在另一实施方式中，行种植单元附件1140与材料存储容器120耦合。 例如，如图11G所示，行种植单元附件1140可以与容置在支撑框架106内 的材料存储容器120耦合。再如，种子产品通过歧管组件122气动地从一 个或多个材料存储容器120运输至行单元种植附件1140。此处要注意，取 决于如何将种子运输至包括行种植单元附件1140的作业工具组件114，可 以通过示出的具有最高达360度或以上的两个匹配平台的旋转组件来使行 种植单元附件1140旋转。

在另一实施方式中，如图11I至图11L所示，场地接合单元102被配置 成实施具有行单元种植附件1140的一个或多个作业工具组件114，以同时 种植一行或多行。例如，场地接合单元102可以被配置成实施具有行单元 种植附件1140的两个作业工具组件114，以一次种植一行或多行。在该实 施例中，具有行单元种植附件1140的作业工具组件114定位成在场地接合 单元102被升高时在相应起重台架的相反端部处，面向彼此。然后，场地 接合单元102降低，以允许具有行单元种植附件1140的作业工具组件114 接合地面。每个具有行单元种植附件1140的作业工具组件114均沿其作业 工具轨道108推进自身，朝向或远离彼此行进，直到该作业工具组件到达 其作业工具轨道108的端部。在每个具有行单元种植附件1140的作业工具 组件114被拉动经过地面期间，以期望间隔将种子落入地面中，通过相应 种植行单元1144中的单粒化轮确定间隔。

具有行单元种植附件1140的作业工具114一穿过作业工具轨道108的 长度，场地接合单元102就升高并向前或向后移动至待种植的后续数行。 场地接合单元102将具有行单元种植附件1140的每个作业工具组件114旋 转180度，并将支撑结构降低，以允许每个作业工具组件114将每个行单 元种植附件1140返回至种植位置，以便接合地面，进行下一轮次的种植。 此处要注意，场地接合单元102可以在每块待种植的场地范围内重复该过 程，直到完全种植了该场地。此处还要注意，如果仅种植部分行，则场地 接合单元102能够仅在场地中需要再种植的区域或区段降低其具有行单元 种植附件1140的作业工具组件114。

在一个实施方式中，如图12A至图12C所示，该一个或多个作业工具 组件114包括一个或多个去雄附件1200。在一个实施方式中，去雄附件1200 通过安装板1202与机架602a机械耦合。例如，去雄附件1200可以通过安 装板1202与机架602a的附件耦合器606耦合。例如，安装板1202可以与 附件耦合器606耦合，以便防止去雄附件1200围绕z轴线旋转。再如，安 装板1202可以与附件耦合器606耦合，以便允许去雄附件1200围绕z轴 线旋转。例如，旋转将允许调节场地行的方向或者能够调节植株(如，玉 米杆1210)进入一组剥离轮1206的前导部分的方向。

在另一实施方式中，去雄附件1200包括传动壳体1204。例如，传动壳 体1204可以包住一个或多个电机、齿轮、链条或传送带。再如，传动壳体 1204可以包括电动部件、液压驱动部件、气动驱动部件。在另一实施方式 中，该组剥离轮1206与传动壳体1204耦合。在另一实施方式中，传动壳 体1204的一个或多个电机被配置成使该组剥离轮1206旋转。例如，该一 个或多个电机可以被配置成使一个或多个剥离轮1206沿相反方向旋转。例 如，该一个或多个致动器可以被配置成使该一个或多个剥离轮1206旋转， 以向上拉动玉米雄穗通过该一个或多个剥离轮1206，从而在向上的竖向运 动中移除雄穗(如，玉米作物上产生花粉的花)。再如，该一个或多个致动 器可以被配置成沿相同的旋转方向致动该一个或多个去雄轮1206，但是要 注意，相同方向的旋转可能会损坏剥离轮1206。在另一实施方式中，去雄 附件1200包括移除该一个或多个去雄轮1206遗漏的任何雄穗的切割组件。

此处要注意，可以实施视觉系统，以确定去雄附件1200是否已去除所 有目标植株雄穗。如果视觉系统观察到有雄穗遗漏，则场地接合单元102 可以通过再启用去雄附件1200做出响应。

在一个实施方式中，如图13所示，场地接合单元102包括一个或多个 灌溉附件1300。在一个实施方式中，该一个或多个灌溉附件1300与支撑组 件104的支撑框架106耦合。例如，该一个或多个灌溉附件可以通过滴落 装置1304与支撑框架106耦合。例如，滴落装置1304可以具有固定的长 度。然而，此处要注意，整个场地接合单元102上的滴落装置1304可以是 不同的固定长度。可替代地，滴落装置1304包括一个或多个可伸展和/或可 缩回区段。此外，滴落装置1304是柔性的。可替代地，滴落装置1304可 以是刚性的。再如，该一个或多个灌溉附件130可以直接与支撑框架106 耦合。在一个实施方式中，主管202可以向灌溉附件1300运输水以用于灌 溉。然而，此处要注意，附加管道可以与支撑组件104耦合以用于灌溉， 在用于向其他的一个或多个作业工具组件114输送不同材料和/或产品时解 放主管道202。

在另一实施方式中，灌溉附件1300能够以可变速率进行喷洒。例如， 灌溉附件1300可以包括可调节喷嘴1302。此处要注意，所有灌溉附件1300 均可以包括相同的喷嘴1302。然而，一个或多个灌溉附件1300还可以包括 与其余灌溉附件1300的喷嘴不同的喷嘴1302。再如，灌溉附件1300可以 包括阀控制装置。

在另一实施方式中，一次控制一个灌溉附件130。在另一实施方式中， 同时控制多个灌溉附件1300。例如，可以同时控制场地接合单元102的特 定区段中的灌溉附件1300。再如，可以同时控制选定的多个灌溉附件1300。

在另一实施方式中，场地接合单元102上的所有灌溉附件1300均由同 一灌溉管供给。在另一实施方式中，相反，灌溉附件1300中的一个或多个 可以由与其余灌溉附件1300不同的灌溉管供给。就这一点而言，一组灌溉 附件1300可以专门向场地提供灌溉水或化肥，而另一组灌溉附件相反可以 专门提供除草剂。

此处要注意，灌溉附件1300可以基于来自土壤取样附件1000和/或土 壤测量附件1020的一组或多组信息浇水和/或施肥。例如，灌溉系统1300 可以在灌溉时基于经分析的土壤情况来添加或移除确定量的肥料和/或水。 此处还要注意，可以对灌溉附件1300进行控制，以便使其被控制成与具有 灌溉附件1300的相邻作业工具组件114同时灌溉、施肥或施化肥。

在另一实施方式中，灌溉附件1302和1304在阀控制单个喷淋装置的 情况下利用VRI(变速灌溉)技术，或者利用分段控制(一段多个喷淋装 置)，以及利用打开/关闭整个系统。1300所示的是滴落装置，此处，喷淋 装置附接在柔性软管的底部，以减少因吹风浪费的灌溉水量。还认为，灌 溉、施肥或施化肥还可以射入土壤中，通过在场地接合单元后面拖曳的一 系列慢速浸渍剂(slow soaker)软管施用，或利用附接至场地接合单元的上 部结构的一系列固定喷淋装置。

虽然上述实施方式针对的是安装在支撑框架上的灌溉附件1300，但此 处要注意，该一个或多个作业工具组件114可以被配置成利用一个或多个 灌溉附件1300。例如，营养物施用附件900可以在低压设定中可替代地用 作灌溉附件1300，以将水射入地面中或在场地接合单元102后面在地面上 拖曳浸渍剂软管。就这一点而言，可以以高精确度将灌溉水输送至该一个 或多个表型工具700观察到的需要灌溉的场地地点。因此，上述描述不应 理解为限制本发明，而仅是说明。

在一个实施方式中，该一个或多个作业工具组件114包括一个或多个 犁地附件。在另一实施方式中，该一个或多个犁地附件通过实施一个或多 个犁地程序沿竖向定向犁地。例如，该一个或多个犁地过程可以包括但不 限于：深度犁地，以打散土壤压实；旋转犁地(混合生物质)；以及表面犁 地(田埂犁地)。此处要注意，该一个或多个犁地程序可以以下至单个植株 级的精度实施。

在一个实施方式中，该一个或多个作业工具组件114包括一个或多个 收割附件。在另一实施方式中，收割附件被配置成结合多行收割器。在另 一实施方式中，收割附件被配置成结合单行收割器。例如，单行收割器将 允许场地接合单元102收割单行的一种作物，同时将分散的作物或其他种 类留在场地中，以后再收割。在另一实施方式中，收割附件被配置成结合 单个收割附件，进行预种植作物管理。此处要注意，收割附件可以收割任 意数量，从整个场地到单个植株级。

在另一实施方式中，收割附件被配置成测量作物收成产量。此处还要 注意，收割附件可以测量任意数量的作物收成，从整块场地到单个植株级。

在另一实施方式中，收割的产品存储在场地接合单元102上。例如， 收割的产品可以存储在作业工具组件114上的材料存储设备120中。再如， 收割的产品可以存储在支撑框架106中的材料存储容器120中。再如，收 割的产品可以通过歧管组件122从该一个或多个收割附件运输至与支撑组 件110耦合的材料存储容器120。再如，收割的产品可以通过歧管组件122 从该一个或多个收割附件运输至一个或多个分离的材料存储容器120。在该 实施例中，收割的产品可以通过中心支轴式对接站1702从场地接合单元102 运输至该一个或多个单独的材料存储容器120，在本文中进一步详细描述。 再如，利用长柔性软管的软管卷可以用于将收割的谷物从场地接合单元102 转移至位于场地的其他地方、道路或车道处的等待的货车、推车或其他存 储容器。例如，推车上的多个箱子能够使期望保持隔离的一定数量的不同 隔离度量排列物隔离。另外，软管卷会将管放下，使得软管不会对植株造 成不利影响。在以后的轮次时，软管卷会将软管卷起存放，直到下一轮次。 此处要注意，可以使用柔性管向每个场地接合单元102转移大量的灌溉水， 灌溉作物。再如，散装谷物可以积攒在场地接合单元102上，并且一旦装 满就摆放在地面上，以便之后拾取。

在另一实施方式中，收割附件被配置成收割水果和蔬菜，包括但不限 于坚果、番茄、葡萄、草莓、苹果、梨、橙子或葡萄柚。在另一实施方式 中，在完整收割玉米穗以使种子损坏最小化的情况下，收割附件被配置成 将玉米穗完整无损地运输至一个或多个材料存储容器120。例如，玉米穗可 以通过传送带组件完好无损地运输至一个或多个材料存储容器。然而，此 处要注意，收割附件可以被配置成将谷粒与玉米棒分离。

在另一实施方式中，场地接合单元102被配置成将存储的收割作物传 送至中央脱粒单元。在另一实施方式中，收割附件被配置成执行一种或多 种功能，包括但不限于，在从作物收割产品时对作物进行脱粒、分离以及 清洁。在另一实施方式中，收割附件被配置成在收割作物之后驱散生物质。

此处要注意，场地接合单元102可以确定是否收割场地的任何特定部 分。在一个实施方式中，场地接合单元102进行这种确定要考虑到种子水 分、作物成熟度以及额外的周围环境信息。例如，可以通过结合来自各种 源的数据(实时的和近实时的)来进行确定，该源包括场地、本地天气预 报、运输物流的可用性、谷物干燥机可用的空间、货车在本地升降机等待 的时间、播种过程、燃料价格、谷物干燥成本等。

在另一实施方式中，通过作业工具组件附件或通过场地接合单元102 对种子进行分级和分类，使得由于较高的质量以及追溯标准用户可以就其 作物得到溢价。例如，分级度量可以包括水分水平、颜色、杂交、大小、 重量和/或密度、瑕疵(如，苹果、南瓜)等。

在一个实施方式中，该一个或多个作业工具组件114包括一个或多个 生物质收集附件，包括但不限于打包附件。枯落物或秸秆包括玉米收割后 留在场地中的玉米秆、叶片、外壳和雄穗。枯落物移除附件的实施方式被 配置成执行一种或多种功能，包括但不限于：将遗留的枯落物切碎，以帮 助自然分解；将切碎的材料收集起来做成压实的形式(如，捆)；将各个玉 米植株切割并收集成束；以及将待拖运至处理设施的生物质或秸秆做成小 球，可能用于生物基材料的生产或乙醇的生产。

此处要注意，该一个或多个作业工具组件114可以装载到场地接合单 元102上、由场地接合单元实施或从场地接合单元上卸载，以便为其他作 业工具腾出空间。例如，除草附件800可以被配置成基于处理图像建议来 机械地去除场地的特定植株和/或区域周围的杂草。就这一点而言，可以减 少或省去除草剂的使用，以确保后随后出苗的植株不会造成从快速出苗植 株处截取资源、实际上充当杂草的负面影响。再如，除草附件800可以被 配置成剔除在预计时间窗内未出苗的植株。再如，除草附件800可以被配 置成基于处理的图像建议和其他基于数据的建议来用除草剂和/或杀真菌剂 对场地的特定植株和/或区域进行处理。就这一点而言，与散布式喷洒方法 相反，除草剂和/或杀真菌剂的施用仅限于需要的区域。再如，该一个或多 个营养物施用附件900可以被配置成基于成像的植株颜色来提供植株特定 或区域特定的肥料。再如，该一个或多个营养物施用附件900可以被配置 成基于频繁或不频繁的土壤采样来提供精确的区域特定的肥料。再如，灌 溉附件1300可以被配置成基于土壤水分采样来提供区域特定的灌溉。再如， 灌溉附件1300可以被配置成基于温度、地点特定ET(蒸发蒸腾量)、风速、 风向和周围环境的相对湿度、土壤类型或场地地形来提供区域特定的灌溉。

此处要注意，作业工具附件中的任何一个均可以与共用的作业工具机 架602a耦合。此处还要注意，作业工具附件中的任何一个均可以与共用的 作业工具机架602b耦合。然而，此处还要注意，作业工具附件中的任何一 个都可以需要附件特定的机架。例如，除草附件工具114可以替代地是具 有特定机架的除草工具。因此，上述描述不应理解为限制本发明，而仅是 说明。

此处还要注意，附接至该一个或多个作业工具组件114的电机中的任 何一个——包括上述承载件、机架以及各种作业工具附件中的电机——均 可以用除了电能以外的替代电力驱动。例如，附接至该一个或多个作业工 具组件114的电机中的任何一个均可以被液压驱动或气动驱动。再如，该 一个或多个作业工具组件114可以包括致动液压和/或气动驱动电机所需的 任何控制系统部件。因此，上述描述不应理解为限制本发明，而仅是说明。

图14A至图14E示出了根据本公开的一个或多个实施方式的系统100 的一个或多个材料存储容器120。此处要注意，前文描述的各种系统实施方 式、部件和架构应理解为适用范围扩及图14A至图14E。

就本公开而言，限定的材料存储容器的“材料”包括但不限于，农业 应用中使用的水、任何基于溶液的除草产品、任何种子产品、任何肥料产 品、任何营养物产品、土芯、颗粒肥料等。例如，材料可以包括液体肥料、 除草剂、杀真菌剂、杀虫剂和干燥肥料中的任一种。

图14A示出了根据本公开的一个或多个实施方式的一个或多个材料存 储容器1400。在一个实施方式中，该一个或多个材料存储容器1400是与场 地接合单元102分开的单元。例如，场地接合单元102可以与中心支轴式 对接站1702耦合，中心支轴式对接站1702在本文中会进一步详细描述。 就这一点而言，场地接合单元102可以根据需要通过中心支轴式对接站1702 上的一个或多个材料供给部件1705取材料。

图14B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的支撑结构110。在一 个实施方式中，支撑结构110耦合有一个或多个材料存储容器平台1402。 在另一实施方式中，一个或多个材料存储容器1404与该一个或多个材料存 储容器平台1402耦合。例如，该一个或多个材料存储容器1404可以与该 一个或多个平台1402永久耦合，使得当与场地接合单元102耦合时，来自 第二源的材料装入容器1406中。再如，可以将空的材料存储容器1404从 该一个或多个平台1402上移除，并且更换为已填充的材料存储容器1404。 例如，可以用货盘叉移动材料存储容器1404。

在另一实施方式中，该一个或多个材料存储容器1404和平台1402位 于与该一个或多个作业工具组件114装载到作业工具轨道组件108上和/或 从作业工具轨道组件上卸载的地方不同的端部上。就这一点而言，该一个 或多个作业工具组件114可以在存储容器填充或更换时装载和/或卸载。然 而，此处要注意，该一个或多个作业工具组件114装载和卸载的地点以及 存储容器1406可以在场地接合单元102的同一侧。

图14C示出了根据本公开的一个或多个实施方式的容置在作业工具 114的机架114b内的材料存储容器1406。在一个实施方式中，材料存储容 器1408容装用于作业过程的材料，作业过程包括但不限于种植、施肥、喷 洒等。在另一实施方式中，材料存储容器1406包括喷口组件1406a。例如， 可以通过喷口组件1406a用来自歧管组件122的材料再填充材料存储容器 1406，在本文中进一步详细描述。例如，歧管组件112可以具有一个或多 个分配阀，喷口组件1406a可以在填充时与该一个或多个分配阀耦合。在 另一实施方式中，材料存储容器1406从土壤取样附件1000、土壤测量附件 1020或土壤取样和测量组合工具1040接收土芯和其他土壤测量样本。

在另一实施方式中，喷口1406a包括防止雨水、灰尘和风进入容器的 盖子。例如，材料存储容器的独立和封闭性质可以允许每个系统使用重力、 吸力、真空等(包括其组合)的一种或多种转移材料的方式来将材料从存 储容器1406气动地转移至作业工具组件114的端部的能力。

图14D示出了场地接合单元102的支撑框架106内的一个或多个材料 存储容器。在一个实施方式中，支撑框架106内的该一个或多个材料存储 容器包括一个或多个流体材料存储容器1408。此处要注意，材料存储容器 1408大部分存储液体材料。在另一实施方式中，支撑框架106内的该一个 或多个材料存储容器包括一个或多个流化固体材料存储容器1410。例如， 存储流化固体的材料存储容器1410需要陡坡，使得其高入射角允许其即使 在高水分水平下也会完全清空。在该实施方式中，该一个或多个流化固体 材料存储容器1410被配置成通过存储容器1410底部的集液槽1410a进行 排放。

在另一实施方式中，材料存储容器1408和1410利用远程测量其罐中 材料的水平并查看所测得的数据以优化每个轮次的方法。就这一点而言， 机器知道经过场地的特定轮次需要多少材料，在没有足够的输入材料完成 一轮次的情况下不会开始该轮次。这样，自主地或通过手动交互的场地接 合单元能够前摄地从一个或多个较大散装容器进行填充。

图14E示出了根据本公开的一个或多个实施方式的容置在支撑框架 106内的歧管组件122。在一个实施方式中，歧管组件122被配置成沿支撑 框架106的长度运输材料。例如，运输的材料可以包括但不限于水、农学 投入、采样输出和收割输出。在一个实施方式中，歧管组件122包括一个 或多个歧管1422。例如，该一个或多个歧管1422可以与主管202分开。再 如，该一个或多个歧管1422可以与主管202耦合。

在另一实施方式中，歧管组件122包括与该一个或多个歧管1422耦合 的一个或多个歧管辅助管道1424。例如，该一个或多个歧管辅助管道1424 的一部分可以是气动驱动的。例如，包括但不限于种子和干燥肥料的干燥 材料可能需要气动驱动管道。再如，该一个或多个歧管辅助管道1424的一 部分可以是压力驱动的。再如，该一个或多个歧管辅助管道1424的一部分 可以利用螺旋输送机。例如，包括但不限于水、液体肥料、除草剂和杀真 菌剂的液体材料可能需要压力驱动的歧管辅助管道1424。在另一实施方式 中，该一个或多个歧管辅助管道1424从安装在支撑结构110上的一个或多 个材料存储容器1404取材料。在另一实施方式中，该一个或多个歧管辅助 管道1424延伸至该一个或多个作业工具组件114。例如，歧管组件122可 以将材料从机载材料存储容器输送至分送阀，在分送阀处材料可以混合并 通过分配阀经由喷口1406a分送至作业工具组件114。再如，该一个或多个 歧管辅助管道1424可以直接延伸入该一个或多个作业工具组件114上的附 件中。再如，该一个或多个歧管辅助管道1424可以将材料放入与作业工具 机架602耦合的一个或多个存储容器1406。

此处要注意，歧管组件122用于在预混合材料效用减退时基于后混合 存储时间在其上混合输入物，诸如除草剂或肥料。这样，期望在尽可能在 靠近需要混合的时间时混合仅要消耗的量。就这一点而言，场地接合单元 192允许使所有材料保持分开，直到作业工具需要该产品，此时歧管能接收、 测量并混合特定方剂所需的那些输入材料。此处还要注意，每个场地接合 单元可以利用不止一个歧管混合组件，以允许在同一场地轮次期间可以发生用于类似操作或不同操作的多个实时热混合操作(如，除草剂施用，同 时施用营养物)。

在另一实施方式中，如图2G所示，作业工具组件114被配置成与待再 装载的一个或多个歧管1422对接。在一个实施例中，作业工具114被配置 成从场地接合单元102控制系统请求额外的填充电子作业指令。例如，该 数据可以通过无线或有线连接交换。作业指令一经批准，场地接合单元102 被配置成将作业工具114再布置到一个或多个轨道108上的正确位置，以 便与歧管1422物理地对接，或直接再布置到存储容器1408或1410。例如， 可以通过无线接近关系、通过使用实体开关和/或通过线性编码器的位置测 量来完成对接。控制系统一验证正确的作业工具已与正确的歧管1422对接， 场地接合单元102被配置成打开歧管1422、分送阀和/或分配阀，并允许设 定量的材料进入与作业工具114耦合的材料存储容器1408。再装载一完成， 作业工具114就被配置成从歧管1422脱离并恢复操作。

此处要注意，可以存在多个歧管附件122与场地接合单元102附接。 此处还要注意，可以使用一个或多个材料输送作业工具来填充其相应的操 作作业工具，以便允许每个相应的作业工具的填充时间尽可能短。此处还 要注意，操作作业工具可以一直不停止作业，在其在相应的轨道上移动并 作业时由其匹配的材料输送作业工具自动填充。例如，填充操作一完成， 材料输送作业工具就可以从中心填充歧管进行再填充，通过材料存储容器1408直接再填充，或继续填充其他操作作业工具，直到其变空且必须再填 充。

图14F示出了根据本公开的一个或多个实施方式的歧管组件122的替 代构造。在一个实施方式中，主运输管202被一个或多个歧管辅助管道1424 包围。要注意，适合在主管202与歧管组件122的一个或多个歧管1422耦 合的情况下实施该组件。设想的是可以沿场地接合单元的长度分区段制造 容置由该一个或多个歧管辅助管道1424包围的主管202的组件，使得可以 移除包括主管202或歧管管道1424的区段，而不用移除出现故障的整个管道。

此处要注意，这种布置允许作业工具组件114通过将材料放出共用管 202在其路径沿线的任何位置处放出输入材料。设想的是这与喷墨印刷机的 工作方式类似，其中，除草剂、肥料等被作业工具组件114在作业工具所 在的任何位置从共用管202放出。就这一点而言，由于输入材料随需随用， 因此作业工具承载件上不太需要材料存储。

图15A至图15H示出了根据本公开的一个或多个实施方式的用于场地 接合单元102的一个或多个电力源。图15A至图15H还示出了将电力分配 给整个场地接合单元102所用的一个或多个部件。图15A至图15H还示出 了将电力分配给整个场地接合单元102的一种或多种方法。此处要注意， 前文描述的各种系统实施方式、部件和架构都应理解为适用范围扩及图15A 至图15H。

图15A和图15B示出了电力源1502。例如，电力源1502可以是内燃 机驱动式发电机。例如，发电机可以由柴油提供电力。再如，电力源1502 可以被配置为以可更换电池组运转。在该实施例中，场地接合单元102被 配置成感测电池组何时耗尽，并行进至对接站进行再充电和/或更换电池组。 再如，电力源1502可以被配置为以一个或多个燃料单体运行。在另一实施 方式中，如图15A所示，电力源1502与平台1504耦合，其中，平台1504 耦合在支撑结构110的横向构件504上。在另一实施方式中，如图15B所 示，电力源1502与支撑框架106耦合。

在另一实施方式中，场地接合单元102可以包括设置在该一个或多个 支撑结构110上或在支撑框架106内的任何数量的单个电力源1502。

例如，场地接合单元102可以包括与支撑组件110耦合的第一电力源 1502，其中，第一电力源1502向一个或多个推进单元400和一个或多个转 向组件500提供电力。再如，场地接合单元102可以包括与支撑组件104 耦合的第二电力源1502，其中，第二电力源1502向该一个或多个作业工具 组件114提供电力。要注意，如果场地接合单元102被配置成实施第二电 力源1502，出于重量分布的目的，第二电力源1502可以安装成与第一场地 接合单元102相对。

再如，电力源1502可以与支撑框架106的每个端部耦合。例如，一个 电力源1502可以为推进、转向和支撑结构致动提供电力，而第二或辅助电 力源1502可以为作业工具的功能提供电力。就这一点而言，由于场地接合 单元102任务中的若干任务(如，作物巡视、成像或从一个场地行驶至另 一场地，行进以进行再填充)仅需要推进，因此提高了电力效率。在这些 情况下，可以关闭辅助电力源，节省燃料。

图15C至图15H示出了包括一个或多个电力源1506的电力源作业工具 组件1500。在一个实施方式中，电力源作业工具组件1500以2-相AC、3- 相AC或DC电力运行。在另一实施方式中，来自该一个或多个电力源1504 的电力被分配给整个场地接合单元102。例如，场地接合单元可以包括在支 撑组件104的一个或多个支撑结构110之间共享的一个或多个小型电力源 1506。就这一点而言，可以减小场地接合单元102的宽度，因为支撑组件 104的一个或多个支撑结构110上不需要用于电力源1502的额外的空间。 在另一实施方式中，由于高的电力需求，增加了模块化电力组作业工具组 件114。例如，来自电力组的输出可以直接增加至作业工具可用的电能。就 这一点而言，可以用一个或多个附加电力组供应需要高能耗的应用。在另 一实施方式中，如图15C所示，电力源1506容置在托架1508中。在另一 实施方式中，托架1508通过托架1510与作业工具轨道组件108耦合。在 另一实施方式中(但未示出)，电力源1506直接安装至承载件1510的下侧。

在另一实施方式中，如图15D所示，承载件1510包括一个或多个辊 1511。例如，辊1511被提供电力。在另一实施方式中，承载件1510包括 一个或多个导体棒1512。在另一实施方式中，该一个或多个导体棒1512包 括一个或多个传导板1512a。要注意，场地接合单元102可以包括用以确定 电力源作业工具组件1500在作业工具轨道组件108上的位置的一个或多个 控制系统部件，包括但不限于该一个或多个导体棒1512上的一个或多个旋 转或线性编码器，以及条形码、UTC码等。

此处要注意，本公开的实施方式针对的是承载件608a的修改版本的承 载件1510。然而，承载件608a在不做修改的情况下也可以用作承载件1510。 另外，承载件608b在修改或不做修改的情况下均可以用作承载件1510。因 此，上述描述不应理解为限制本发明，而仅是说明。

在另一实施方式中，如图15E和图15F所示，该一个或多个托架1508 中的一个或多个电力源1506与该一个或多个作业轨道108耦合。在另一实 施方式中，作业工具轨道组件108包括一个或多个导体棒槽1514。例如， 该一个或多个托架1500可以通过具有一个或多个导体棒1512的轨道安装 支架1510与导体棒槽1514耦合。再如，该一个或多个导体棒1512可以弹 性装载有一个或多个弹簧组件1512b，以确保与导体棒槽1514接触。在另 一实施方式中，导体棒1512和一个或多个导体轨道可以由导电材料诸如铜、 铝、两者的合金或有助于电能移动的其他材料制成。在另一实施方式中， 该一个或多个电力源1506可以被配置成通过该一个或多个导体棒1512的 该一个或多个传导板1512a分配电力。此处要注意，导体棒槽1514是凹陷 的，防止与传导材料接触，该传导材料包括但不限于水或人的手。

在一个实施方式中(但未示出)，具有板1512a的导体棒1512可以形 成为单部件导体棒轨道。

在另一实施方式中，来自该一个或多个电力源1506的电力通过与作业 工具轨道组件108接触的导体棒1512分配至场地接合单元102。在另一实 施方式中，如图15G所示，来自该一个或多个电力源116的电力通过平行 的电网1520分配到整个场地接合单元102。例如，通过平行的电网1520分 配电力可以形成容错电力冗余，其中，如果一个或多个电力源116故障或 由于作业工具或单元整体电力需求较低而被关闭，场地接合单元102仍能 以较低状态运行。例如，场地接合单元102的控制系统可以被配置成进行 调节，以仍然允许进行推进和减少的作业工具功能，只是电流可用性降低。 另外，场地接合单元102可以被配置成通过使一个或多个未运作电力源116 脱离或使一个或多个替代运作的电力源116一经装载就对接来进行调节。

在另一实施方式中，场地接合单元102被配置成当不需要来自一个或 多个电力源116的电力输入时将关闭该一个或多个电力源，但不会使整个 场地接合单元102电力中断。例如，场地接合单元102可以被配置成实施 “环保模式”设定，以最小化电力用量。例如，公用事业公司经常在夏季 月份的高峰时间关闭灌溉系统，以节省可用电力。利用该环保模式设定， 场地接合单元102可以被配置成在高峰时间继续对场地进行喷洒，但不进 行灌溉。

此处要注意，以最佳容量平行运行的一个或多个电力源1500可以提供 与以最大容量运行的单个电力源1502同等的电力。另外，通过以最佳容量 平行运行的一个或多个电力源1506可以以比以最大容量运行的单个电力源 1502更有效的方式提供这种同等电力。

此处要注意，另外，分布式电力源作业工具组件1500可以被配置成自 动与场地接合单元102上的电力分配系统连接。

在另一实施方式中，电力通过感应或近场能量传递分配至该一个或多 个作业工具组件114上的一个或多个电池、一个或多个电容器或者一个或 多个电池/电容器混合体。此处要注意，导体棒1512将用感应或近场能量传 递与起重台架结构上匹配的导体轨道接触。在另一实施方式中，电能将通 过感应传至作业工具。这种类型的能量传递虽然效率较低，但因为部件不 接触所以磨损较少，因而可靠性较高。

此处要注意，场地接合单元102可以被配置成以与装载和卸载该一个 或多个作业工具组件114类似的方式装载和/或卸载电力源作业工具组件 1500。例如，在产生额外的电力需求时、额外的一个或多个作业工具组件 114或额外的场地接合单元102出现时，可以在一个或多个托架1508中添 加一个或多个电力源1506。再如，一个或多个托架1506中的一个或多个电 力源1504可以装载在场地接合单元102上，以替换一个或多个托架1508 中的一个或多个当前装载的未运作的电力源1506。再如，未装载的电力源 作业工具组件1500可以存放和维持在中心位置，而不是在场地中。

在另一实施方式中，场地接合单元102包括吸收太阳辐射(即，生成 太阳能电力)的一个或多个部件。在另一实施方式中，场地接合单元102 包括存储所吸收辐射的一个或多个部件(即，一个或多个电池)。

在另一实施方式中，如图15H所示，作业工具114包括轨道安装支架 608。在另一实施方式中，轨道安装支架608包括两个或更多个导体棒1512。 要注意，该两个或更多个导体棒1512是跨过两个场地接合单元之间的接头 所需要的，并且能够在整个传递期间可以用电力。例如，轨道安装支架1510 的两个导体棒1512最初可以与第一场地接合单元102a的作业工具轨道 108a的导体棒槽1532a接触。随着作业工具114沿着作业工具轨道108a行 进，作业工具114的两个导体棒1512中的一个转移至第二场地接合单元 102b的作业工具轨道108b的导体棒槽1532b。就这一点而言，作业工具114 可以同时接收来自第一场地接合单元102a和第二接合单元102b的电力。 最后，作业工具114的两个导体棒1512均被转移至作业工具轨道108b的 导体棒槽1532b。在该实施例中，两个场地接合单元102a和102b之间的空间可以用柔性非传导防护罩1536覆盖，该防护罩包括但不限于橡胶。然而， 由于防护罩1536是非传导性的，因此两个场地接合单元102a和102b之间 的空间可能还需要包括柔性电导线，该柔性电导线将场地接合单元102a和 102b在柔性非传导防护罩1534下方连接在一起。

此处要注意，该一个或多个托架1508的一个或多个轨道安装支架1510 可以可替代地构造成与支撑组件104的支撑框架106耦合。此处还要注意， 支撑组件104的支撑框架106中可以可替代地或另外地包括一个或多个电 力分配部件。例如，可以在支撑框架106中嵌入一个或多个导体棒。

在另一实施方式中，该一个或多个电力源可以包括用于太阳能供电系 统、风力供电系统或氢气供电系统的部件。在太阳能供电系统的情况下， 部件可以包括一个或多个安装的光伏部件或光伏涂层(paint)，其与一个或 多个转换部件和一个或多个电池电耦合，其中，电池存储由所吸收的太阳 能转换的电能。

在另一实施方式中，通过使用包括架空电缆或埋置电缆的场地内电能 网络以及通过使用场地接合单元可以在其上运转的永久性轨道，电力源可 以与电网耦合。

在其他实施方式中，该一个或多个场地接合单元102包括一个或多个 本地气象站。这些气象站向该一个或多个场地接合单元102提供信息，包 括但不限于，风速、风向、降雨量、相对湿度、环境温度、降雨量和大气 压力。就这一点而言，该一个或多个场地接合单元102的控制系统可以调 节支撑组件104的一个或多个部件、该一个或多个推进单元400和该一个 或多个作业工具114的运行参数。例如，当风速超过设定值时，可以停止 除草剂喷洒功能，直到风速降低至阈值以下。这样可以防止除草剂随风漂 移至计划外的场地。再如，当风速超过设定值时，支撑组件起重台架可以 降低至安全的较低位置，以防止场地接合系统倾覆/被破坏性风速损坏。再 如，可以根据其他测得的气象数据计算ET(蒸发蒸腾量)。此处要注意， 可以将计算出的ET值、环境温度和预测的降雨量与一个或多个深度处的土 壤水分测量进行比较，以提供高分辨率的灌溉处方图。

图16A至图16H示出了根据本公开的一个或多个实施方式的一个或多 个场地接合单元102的运输。图16A至图16H还示出了根据本公开的一个 或多个实施方式的两个或更多个场地接合单元102的对接。此处要注意， 前文描述的各种系统实施方式、部件和架构应理解为适用范围扩及图16A 至图16H的实施方式。

在一个实施方式中，场地接合单元102可以通过具有驾驶室1604的货 车1602运输。例如，货车可以拉动封闭的拖车1606。再如，货车可以拉动 平台拖车1608。再如，货车可以拉动平板拖车。在另一实施方式中，场地 接合单元102可以包括与支撑组件104耦合的挂接附件(如，三点式挂接 附件、球形挂接附件、槽及拉手附件、螺栓连接附件等等)。在挂接附件的 情况下，挂接附件可以允许安装现有农业用具。在球形挂接附件的情况下， 可以不用自推进或半自动拖车1602而是通过第三方设备诸如牵引机或货车 来移动场地接合单元102。在另一实施方式中，可以用船运集装箱运输场地 接合单元102。

在另一实施方式中，如图16B所示，场地接合单元102可以被配置成 允许由货车1600通过封闭拖车1606、平台拖车1608或平板拖车以紧凑形 式运输至一地点(如，场地)。在另一实施方式中，如图16C所示，支撑框 架臂106a和106b可以折叠抵靠支撑框架106的主区段。在另一实施方式 中，支撑结构110可以向内折叠，以使场地接合单元102占地的宽度最小 化。在另一实施方式中，推进单元112对齐，以沿与场地接合单元102的 长度平行的线驱动该单元102。在另一实施方式中(但未示出)，支撑结构 106是可伸缩的。

图16D至图16G示出了根据本公开的一个或多个实施方式的在货车 1600运输场地接合单元102后的展开程序。在一个实施方式中，升高支撑 结构106被。在另一实施方式中，推进单元116和与支撑结构106的长度 平行的线对齐。在另一实施方式中，致动推进单元116以推进场地接合单 元102。在另一实施方式中，场地接合单元102装载和卸载自身的能力包括 在封闭拖车1606、平板卡车1608或平板拖车后面沿斜坡驱动自身。在另一 实施方式中，如图16D所示，旋转推进单元112以和与单元102的长度垂 直的线对齐。在另一实施方式中，如图16E所示，致动推进单元112以将 支撑结构110从大致与支撑结构106长度平行的位置展开至大致与支撑结 构106长度垂直的位置。在另一实施方式中，如图16F和图16G所示，支 撑框架臂106a和106b从抵靠支撑框架106的主区段的折叠位置展开。

图16H至图16J示出了根据本公开的一个或多个实施方式的在场地中 同时实施多个场地接合单元102a、102b、120c。此处要注意，可以同时实 施任何数量的场地接合单元。

在一些情况下，单个场地接合单元102可能无法在指定时间段内执行 一个或多个场地操作，或者一个或多个场地操作对于单个场地接合单元102 可能太复杂，无法完成。在一个实施方式中，多个场地接合单元102a、102b、 102c在场地中可以同时操作，使得不会重复或干扰该多个场地接合单元 102a、102b、102c的作业指令。就这一点而言，可以更快速更高效的完成 作业。

在另一实施方式中，多个场地接合单元102a、102b、102c彼此耦合。 例如，单元102a、102b、102c可以通过一个或多个机械耦合灵活地耦合在 一起。此处要注意，这种灵活的机械耦合允许作业工具从一个场地接合单 元移动至另一场地接合单元，同时仍然允许每个单元灵活通过起伏的地面 地形。然而，此处要注意，机械耦合可能是有约束力的。再如，单元102a、 102b、102c可以通过可能是抑制性的一个或多个有线通信耦合耦合在一起，该有线通信耦合可能是抑制性的。再如，单元102a、102b、102c可以通过 一个或多个无线通信耦合耦合在一起。此处要注意，有线和无线通信耦合 允许多个单元102a、102b、102c在彼此之间有距离或交错的情况下或者在 一个单元在另一个单元前面或后面的情况下(即，支撑组件104示出为彼 此不接触)来运行。

在另一实施方式中，多个场地接合单元102a、102b、102c分别通过本 地控制器130a、130b、130c与一个或多个中央控制器1622通信耦合。例如， 该一个或多个中央控制器1622可以是云基架构。在另一实施方式中(但未 示出)，该一个或多个中央控制器1622与包括但不限于用户控制器140的 一个或多个控制器通信耦合。在另一实施方式中，该一个或多个中央控制 器1622和任何通信耦合的控制器130a、130b、130c、140持续接收多组信 息并同时向彼此传输多组信息，该多组信息专为接收或传输的场地接合单 元提供运行条件和运行参数。就这一点而言，该一个或多个中央控制器1622 和任何通信耦合的控制器130a、130b、130c、140可以持续监测多个单元102a、102b、102c的运行状态，运行状态包括但不限于特定场地接合单元 的部件的运作情况以及该特定场地接合单元相对于相邻场地接合单元的运 作情况。此处要注意，该实施方式要求所有各组信息均通过该一个或多个 中央控制器1622。

在另一实施方式中，该多个场地接合单元102a、102b、102c还分别通 过本地控制器130a、130b、130c通信耦合。要注意，单元间通信耦合可以 与该多个单元102a、102b、102c和该一个或多个中央控制器1622的通信耦 合同时或分开实施。在另一实施方式中，该一个或多个中央控制器1622和 任何通信耦合的控制器130a、130b、130c、140持续接收多组信息并同时向 彼此传输，该多组信息专为接收或传输的场地接合单元提供运行条件和运 行参数。就这一点而言，该一个或多个中央控制器1622和通信耦合的本地 控制器130a、130b、130c可以持续监测多个单元102a、102b、102c的运行 状态，运行状态包括但不限于特定场地接合单元的部件的运作情况以及特 定场地接合单元相对于相邻场地接合单元的整体运作情况。此处要注意， 该实施方式不要求所有各组信息均通过该一个或多个中央控制器1622。

此处要注意，中央控制器1622可以是一个或多个服务器1622。此处还 要注意，中央控制器1622可以是用户控制器。

在一个实施方式中，本地控制器130a、130b、130c与中央控制器1622 一起集体作业，以作为集体控制器协调场地接合单元102a、102b、102c的 各种功能，省去对于单独的中央控制器1622的需要。在另一实施方式中， 本地控制器130a、130b、130c协调相应场地接合单元102a、102b、102c 上支撑结构110、推进单元112、转向组件500和作业工具组件114的功能。 在另一实施方式中，场地接合单元102a、102b、102c被配置成将每个场地 接合单元102a、102b、102c的全球定位系统(GPS)地点进行比较，以监 测、修改或保持单元102a、102b、102c之间的间隔。在另一实施方式中， 场地接合单元102a、102b、102c被配置成通过位置或接近感测来对每个场 地接合单元102a、102b、102c的地点进行比较，以监测、修改或保持单元 102a、102b、102c之间的间隔。在另一实施方式中，场地接合单元102a、 102b、102c被配置成通过场地内无线通信比较每个场地接合单元102a、 102b、102c的地点。就这一点而言，场地接合单元102a、102b、102c可以 准确地确定每个单元102a、102b、102c相对于一个或多个已知地理定位点 的位置。

在另一实施方式中，如图16K所示，单个场地接合单元102包括具有 多个支撑框架106和多个支撑结构110的多个支撑组件104。在另一实施方 式中，本地控制器130持续从多个支撑组件104接收多组信息并同时将多 组信息传输至该多个支撑组件，该多组信息专为接收或传输的支撑组件104 提供运行条件和运行参数。就这一点而言，场地接合单元102同时监测多 个支撑组件104的运行状态，该运行状态包括但不限于特定支撑组件104 的部件的运作情况以及该特定支撑组件104相对于其他支撑组件104的整 体运作情况。

此处要注意，图16H至图1J中的多个场地接合单元102a、102b、102c (或图16K中的多个支撑组件104)之间的通信可以包括将在每个场地接 合单元102中的支撑组件104端部处的末端支撑结构106的地理空间定位 维持在选定的容限水平。此处还要注意，端部处的末端支撑结构106可以 包括每个支撑结构110上的GPS和/或接近感测设备，用以精确测量和控制 场地接合单元102相对于其他场地接合单元102的位置。

虽然本公开的大部分内容集中于能全方向作业的场地接合单元102，但 此处要注意，这种配置并不限制本公开的范围。相反，本公开的大部分内 容适用范围可以扩及至改进中心支轴式灌溉系统的背景。图17A至图17D 示出了根据本公开的一个或多个实施方式的中心支轴式灌溉系统1700。此 处要注意，前文描述的各种系统实施方式、部件和架构应理解为适用范围 扩及图17A至图17D的中心支轴式对接系统，除非另有说明。

还要注意，本公开的各种部件或子系统中的一个或多个适用范围可以 扩及任何中心支轴式操作环境。例如，本领域已知的任何中心支轴式灌溉 系统可以改装成具有本公开的能力中的一种或多种(如，作业工具、传感 器等)。在2007年8月16日公开的美国专利公开No.2007/0188605、2008 年2月21日公开的美国专利公开No.2008/0046130中描述了中心支轴式灌 溉系统，这些公开的全部内容通过引用合并至本文。

在一个实施方式中，如图17A所示，中心支轴式对接站1702与一个或 多个支撑组件104跨度装置耦合。在另一实施方式中，每个支撑结构110 在对接站1702周围推进其特定组件104跨度装置。此处要注意，取决于与 中心对接站1702的距离，每个推进单元112以不同的角度转向。例如，最 靠近对接站1702的推进单元112相对于离中心支轴1700最远的最外面部 分处的那些推进单元将转动锐角。

在另一实施方式中，中心支轴式对接站1702附近可以有一个或多个材 料存储容器120。此处要注意，中心支轴式对接站1702可以实施有场地接 合单元102，该场地接合单元包括如图4I所示的推进单元112。

在另一实施方式中，中心支轴式系统1700包括中心支轴式驱动系统， 该中心支轴式驱动系统被配置成驱动中心支轴式场地接合单元的一个或多 个推进单元，其中，该一个或多个推进单元提供对中心支轴式场地接合单 元的旋转控制。

在另一实施方式中，如图17B所示，中心支轴式对接站1702包括支撑 框架1703。在另一实施方式中，对接站1702包括埋置在地面1701下的基 部1704。在另一实施方式中，基部1704包括一个或多个供给管1704a。例 如，供给管1704a可以与供应容器匹配，如种子、除草剂、肥料、收割的 谷物、来自灌溉井的水、运输材料/产品和地下灌溉水。再如，一个或多个 供给管1704a可以具有裸露端部，利用该裸露端部，对接站1702可以从附 近的材料存储容器120接收材料和/或产品。在另一实施方式中，基部1704 能够旋转，同时允许继续传递来自位于对接站1702附近的存储容器120的 输入。此处要注意，根据相应场地接合单元102所需的竖向运动的全范围， 基部1704相反可以在地上或仅部分埋置。

在另一实施方式中，对接站1702包括材料供给部件1705。例如，材料 供给部件1705可以包括一个或多个柔性管。例如，材料供给部件1705可 以包括至少主管202和辅助管1424。在另一实施方式中，场地接合单元102 耦合有支架1706。在另一实施方式中，通过电动、液压、气动、伸缩区段 或机械驱动组件升高或降低支架1706。在另一实施方式中，对接站1702包 括遍及支撑框架1703的一系列辊和轴承，用以帮助升高或降低支架1706。 在另一实施方式中，如图17C中位置1710a和图17D中位置1710b所示， 中心支轴式对接站1702和每个支撑结构110二者协同作业以升高或降低支 撑组件104。就这一点而言，支撑组件104上的作业工具组件114可以在距 地面期望距离处运行。

此处要注意，单元的最外部分处的周长最大。这样，场地在单元末端 处的面积也最大，且因此需要更多的作业工具来平衡整个单元每转的可用 时间总量。在另一实施方式中，在实施了中心支轴式对接站1702的情况下， 场地接合单元102被构造和/或操作成使得场地接合单元102上的一个或多 个作业工具组件114主要在中心支轴式场地接合单元的最外部分使用，以 避开中心支轴对接点。

在另一实施方式中，场地接合单元102与中心支轴式对接站1702永久 耦合。在另一实施方式中，能够通过本地控制器130控制场地接合单元102， 使得场地接合单元将自身从一个地点自运输至另一地点(如，从一个场地 至第二场地)。在这种情况下，本地控制器130可以引导场地接合单元102 从第一中心支轴式对接站1702卸下，将自身运输至第二中心支轴式对接站 1702，并且附接至第二中心支轴式对接站1702。在该实施方式中，包括但不限于电能、灌溉水、自动控制、种子产品和化学品管线的必要连接将自 动与第一中心支轴式对接站1702断开连接并重新连接至第二中心支轴式对 接站1702。可替代地和/或另外地，可以手动进行拆卸过程、附接过程、断 开连接过程和/或重新连接过程中的一个或多个。该实施方式在下述情况下 特别有利，个人不需要按需灌溉的永久性结构，而是需要在不同时间在不 同场地进行灌溉。该实施方式允许这种用户实施较少的系统和系统部件，在多个场地之间共用单个单元。

在另一实施方式中，场地接合单元102实施电流启动/停止或变速机电 或水电推进技术。

图18示出了根据本公开的一个或多个实施方式的在牲畜应用中使用的 一个或多个场地接合单元102。此处要注意，前文描述的各种系统实施方式、 部件和架构应理解为适用范围扩及图18的场地接合单元102的牲畜应用。

图18A和图18B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的农业处理 系统1800。在一个实施方式中，在牲畜围场1800中实施场地接合单元102 管理牲畜1804，其中，场地接合单元102被配置成沿一条或多条路径1802 移动。在另一实施方式中，场地接合单元102在牲畜围栏1810中实施以管 理牲畜1804，其中，场地接合单元102被配置成沿一条或多条路径1802移 动。例如，牲畜围栏1806可以是容纳牲畜的建筑。

牲畜的示例包括牛、猪、家禽等。然而，此处要注意，场地接合单元 102适用范围可以扩及至除了牲畜以外的动物。

在一个实施方式中，场地接合单元102的支撑组件104附接有一个或 多个牲畜专用作业工具组件114。例如，牲畜专用作业工具组件114可以包 括一个或多个标识追踪传感器，用以通过ID或DNA追踪牲畜或监测牲畜 的聚居行为和环境，或者包括一个或多个标识传感器，用以传输牲畜的ID 信息。

再如，牲畜专用作业工具组件114可以包括：一个或多个自主饲槽填 充器；粪肥移除器，包括但不限于一个或多个粪肥铲运器、抓斗器、铲斗、 液体冲洗设备或真空设备；洒水器，用以在炎热天气下为牲畜降温/或清洗 动物栅栏；或一个或多个杀虫剂喷洒器，用以向牲畜和栅栏施用杀虫剂。

再如，牲畜专用作业工具组件114可以包括：一个或多个驱牛棒；一 个或多个牲畜牵引套索；行为激励分配器(如，畜栏或奖励提供器)；或一 个或多个牲畜重新安置设备，包括畜栏、爪形器具、筐或平台中的一种或 多种，用以驱赶或带走牲畜，重新安置到指定地点。

再如，牲畜专用作业工具组件114可以包括：一个或多个动物健康作 业工具(如，热感照相机)，用以扫描出具有高温的牲畜；或在一个或多个 畜栏中的一个或多个视觉系统，用以扫描牲畜，进行采集和测量，用于预 测不健康行为。再如，牲畜专用作业工具组件114可以包括：与一个或多 个检查设备耦合的一个或多个机械臂，其中，与一个或多个检查设备耦合 的该一个或多个机械臂被配置成执行一种或多种兽医服务，诸如完成对牲 畜的健康检查；一个或多个药物施用器；或者与一个或多个手术工具耦合 的一个或多个机械臂，其中，与一个或多个手术工具耦合的该一个或多个 机械臂被配置成执行手术治疗(如，通过将小牛拉出来帮助母牛生产)。

在另一实施方式中，畜栏粪肥铲运器可能涉及将粪肥从畜栏铲起，将 粪肥推出畜栏，或将粪肥吸起并运输至另一地点。在另一实施方式中，场 地接合单元102被配置成如植株施肥器一般对粪肥进行处理并再应用粪肥 铲运。

此处要注意，场地接合单元102包括控制场地接合102的一个或多个 部件的一个或多个系统部件。在一个实施方式中，本地控制器130被配置 成测量该一个或多个控制系统部件的一个或多个运行参数。例如，运行参 数可以包括但不限于，电致动器的线性位置、电致动器的旋转位置、电致 动器的电压以及电致动器的电流。再如，运行参数可以包括但不限于液压 提升缸的线性位置、液压提升缸的旋转位置以及液压提升缸的压力。再如， 运行参数可以包括但不限于与气动系统部件相关的任何运行参数。

虽然本公开的实施方式针对的是自主、近似自主或半自主的功能，但 此处要注意，本公开的该一个或多个实施方式可以相反由用户操作。另外， 此处要注意，本公开的该一个或多个实施方式中的任何一个可以相反由自 推进机器操作。

此处要注意，场地接合单元102中的一个或多个部件，诸如但不限于 支撑框架106、作业工具轨道组件108、支撑结构110、推进单元112、转 向组件500、作业工具组件114和作业工具组件114的任何部件、材料存储 容器120和歧管组件122，均可以在本领域已知的任何平移式灌溉系统上实 施。此处还要注意，下述中的一种或多种部件可以在本领域已知的任何中 心支轴式灌溉系统上实施：支撑框架106、作业工具轨道组件108、支撑结 构110、推进单元112、转向组件500、作业工具组件114和作业工具组件 114的任何部件、材料存储容器120和歧管组件122。

本领域技术人员将理解，现有技术已发展到系统各方面的硬件、软件 和/或固件实现之间几乎没有区别的程度，硬件、软件和/或固件的使用通常 是(但不总是，因为在某些环境中，硬件和软件之间的选择可能变得意义 重大)代表成本与效率折衷的设计选择。本领域技术人员将理解，存在可 以实现本文描述的过程和/或系统和/或其他技术的各种手段(如，硬件、软 件和/或固件)，并且优选的手段随着所采用过程和/或系统和/或其他技术的 环境而变化。例如，如果实施者确定速度和准确性是最重要的，则实施者 可以主要选择硬件和/或固件手段；可替代地，如果灵活性是最重要的，则 实施者可以主要选择软件实现；或者，再可替代地，实施者可以选择硬件、 软件和/或固件的某种组合。因此，存在可以实现本文描述的过程和/或设备 和/或其他技术的若干可能手段，没有一种天然就比其他的优越，因为使用 的任何手段是取决于将采用手段的环境、实施者的具体考虑事项(如，速度、灵活性或可预测性)的选择，其中任何一种都可能变化。本领域技术 人员将理解，光学方面的实现通常采用以光学为导向的硬件、软件或固件。

在本文描述的一些实现中，逻辑实现和类似的实现可以包括软件和其 他控制结构。例如，电子电路可以具有被配置并布置成实现本文描述的各 种功能的一条或多条电流路径。在一些实现中，一种或多种介质可以被配 置成当这种介质保存或传输可操作以执行本文所述内容的设备可检测的指 令时支持设备可检测的实现。在一些变体中，例如，实现可以包括现有软 件或固件、或门阵列或可编程硬件的更新或修改，诸如通过接收或传输与本文描述的一个或多个操作相关的一个或多个指令。可替代地或另外地， 在一些变体中，实现可以包括专用硬件、软件、固件部件和/或执行或以其 他方式调用专用部件的通用部件。说明或其他实现可以通过本文描述的有 形传输介质的一个或多个实例传输，可选地通过包传输，或者通过在不同 时间穿过分布式介质。

可替代地或另外地，实现可以包括执行专用指令序列或调用电路，以 用于启用、触发、协调、请求或者引起本文描述的几乎任何功能性操作的 一次或多次发生。在一些变体中，本文的操作或其他逻辑描述可以表达为 源代码并编译或通过其他方式调用为可执行指令序列。在一些环境中，例 如，实现可以由源代码诸如C++或其他代码序列全部或部分提供。在其他 实现中，使用可市购的技术和/或本领域技术的源代码实现或其他代码实现可以编译/实现/翻译/转换为高级描述符语言(如，首先以C、C++、python、 Ruby on Rails、Java、PHP、.NET或Node.js编程语言来实现所描述的技术， 然后将编程语言实现转换成可逻辑合成的语言实现、硬件描述语言实现、 硬件设计模拟实现和/或其他这种类似的表达模式)。例如，部分或全部逻辑 表达(如，计算机编程语言实现)可以表现为Verilog型硬件描述(如，通 过硬件描述语言(HDL)和/或超高速集成电路硬件描述语言(VHDL))或 随后可以用于创建具有硬件的物理实现的其他电路模型(如，专用集成电 路)。本领域技术人员根据这些教导将理解如何获得、配置和优化适合的传 输或计算元件、材料供应、致动器或其他结构。

前面的详细描述通过使用框图、流程图和/或实施例陈述了设备和/或过 程的各种实施方式。在这些框图、流程图和/或实施例包含一个或多个功能 和/或操作的范围内，本领域技术人员将理解，这些框图、流程图或实施例 内的每个功能和/或操作均可以由许多硬件、软件、固件或几乎其任何组合 单独和/或集体实现。在一个实施方式中，可以通过专用集成电路(ASIC)、 现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或其他集成格式实现 本文描述的主题的若干部分。然而，本领域技术人员将理解，本文公开的 实施方式的一些方面的全部或部分可以在集成电路中等同地实现为在一个 或多个计算机上运行的一个或多个计算机程序(如，在一个或多个计算机 系统上运行的一个或多个程序)、在一个或多个处理器上运行的一个或多个 程序(如，在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)、固件或几乎 其任何组合，并且本领域技术人员根据本公开完全能够为软件和/或固件设 计电路和/或编写代码。另外，本领域技术人员将理解，本文描述的主题的 机制能够分布为各种形式的程序产品，并且不管用于实际进行分配的信号 承载介质的特定类型如何，本文描述的主题的说明性实施方式均适用。信 号承载介质的示例包括但不限于下述：可刻录型介质，诸如软盘、硬盘驱 动器、光盘(CD)、数字视盘(DVD)、数字磁带、计算机存储器等；以及 传输型介质，诸如数字和/或模拟通信介质(如，光缆、波导、有线通信链 路、无线通信链路(如，发射器、接收器、发射逻辑、接收逻辑等)等)。

一般来说，本领域技术人员将理解，可以通过具有下述的各种类型机 电系统可以单独和/或集体实现本文描述的各种实施方式：各种电部件，诸 如硬件、软件、固件和/或几乎其任何组合；以及可以施加机械力或运动的 各种部件，诸如刚形体、弹簧或扭转体、液压装置、机电致动设备和/或几 乎其任何组合。因此，本文使用的“机电系统”包括但不限于：与转换器 (如，致动器、电机、压电晶体、微机电系统(MEMS)等)操作耦合的 电路系统、具有至少一个分立电路的电路系统、具有至少一个集成电路的 电路系统、具有至少一个专用集成电路的电路系统、形成由计算机程序配 置的通用计算设备(如，由至少部分地实施本文描述的过程和/或设备的计 算机程序配置的通用计算机，或由至少部分地实施本文描述的过程和/或设 备的计算机程序配置的微处理器)的电路系统、形成存储设备(如，存储 器形式(如，随机访问、闪存、只读等))的电路系统、形成通信设备(如， 调制解调器、通信开关、光电设施等)的电路系统和/或这些的任何非电模 拟，诸如光学模拟或其他模拟。本领域技术人员还将理解，机电系统的示 例包括但不限于各种消费性电子系统、医疗设备以及其他系统，诸如机动 化运输系统、工厂自动化系统、安全系统和/或通信/计算系统。本领域技术人员将理解本文使用的机电并不一定限于既具有电致动也具有机械致动的 系统，除非上下文可能另有指示。

一般来说，本领域技术人员将理解，可以通过各种硬件、软件、固件 和/或其任何组合单独和/或集体实现的本文描述的各种方面可以视为由各 种类型的“电路系统”构成。因此，本文使用的“电路系统”包括但不限 于，具有至少一个分立电路的电路系统、具有至少一个集成电路的电路系 统、具有至少一个专用集成电路的电路系统、形成由计算机程序配置的通 用计算设备(如，由至少部分地实施本文描述的过程和/或设备的计算机程 序配置的通用计算机，或由至少部分地实施本文描述的过程和/或设备的计 算机程序配置的微处理器)的电路系统、形成存储设备(如，存储器形式 (如，随机存取、闪存、只读等))的电路系统、形成通信设备(如，调制 解调器、通信开关、光电设施等)的电路系统。本领域技术人员将理解， 本文描述的主题可以以模拟或数字方式或其某种组合实现。

本领域技术人员将理解，本文描述的设备和/或过程的一部分可以并入 数据处理系统。本领域技术人员将理解，数据处理系统一般包括：系统单 元壳体；视频显示设备；存储器，诸如易失性或非易失性存储器；处理器， 诸如微处理器或数字信号处理器；计算实体，诸如操作系统、驱动器、图 形用户界面和应用程序；一个或多个交互设备(如，触摸板、触摸屏、天 线等)；和/或控制系统，包括反馈回路和控制电机(如，用于感测位置和/ 或速度的反馈；用于移动和/或调节部件和/或数量的控制电机)中的一个或 多个。可以使用适合的可市购部件诸如数据计算/通信和/或网络计算/通信系 统中通常存在的那些来实现数据处理系统。

本领域技术人员将理解，本文描述的部件(如，操作)、设备、对象以 及随附的论述用作阐明概念的示例，可以想到各种配置修改。因此，如本 文所用，给出的具体范例和随附的论述意在代表其更一般的类别。一般， 任何具体范例的使用均意在代表其类别，未包括具体部件(如，操作)、设 备和对象不应理解为限制性的。

虽然用户在本文中描述的是单数，但本领域技术人员将理解，用户可 以代表人类用户、机器人用户(如，计算实体)和/或大致上其任何组合(如， 用户可以由一个或多个机器人辅助)，除非上下文另有指示。本领域技术人 员将理解，一般，这同样适用于“传输器”和/或其他面向实体的术语，因 为本文在使用这些术语，除非上下文另有指示。

关于本文对大致任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以 根据上下文和/或申请的需要将复数转化为单数和/或将单数转化为复数。出 于清楚起见，本文未明确给出各种单数/复数排列。

本文描述的主题有时对内中包含的或连接的不同部件、不同的其他部 件进行说明。要理解，这样描绘的架构仅仅是示例性的，实际上可以实现 达到相同功能的许多其他架构。在概念上，达到相同功能的部件的任何布 置都是有效“关联的”，使得达到期望的功能。因此，本文的任何两个部件 结合达到特定功能可以视为彼此“相关联”，使得达到期望的功能，无论架 构或中间部件如何。同理，这样关联的任何两个部件还可以视为彼此“操作连接”或“操作耦合”以达到期望功能，能如此关联的任何两个部件还 可以视为彼此“能操作耦合”以达到期望功能。能操作耦合的具体示例包 括但不限于，能物理匹配和/或物理交互的部件，和/或能无线交互和/或无线 交互的部件，和/或逻辑交互和/或能逻辑交互的部件。

在一些情况中，一个或多个部件在本文中可以称为“配置为”、“能配 置为”、“可操作/操作性以”、“适于/能适于”、“能”、“能适合/适合”等。本 领域技术人员将理解，这种术语(如，“配置为”)一般可以涵盖活动状态 的部件和/或非活动状态的部件和/或备用状态的部件，除非上下文另有要 求。

虽然已示出并描述了本文描述的本主题的特定方面，但对于本领域技 术人员明显的是，根据本文的教导，在不偏离本文描述的主题及其较宽泛 方面的情况下可以做出改动和修改，因此，所附权利要求将所有这种改动 和修改涵盖在其范围内，也涵盖在本文描述的主题的真正精神和范围内。 本领域技术人员将理解，一般，本文使用的术语，尤其是所附权利要求(如， 所附权利要求的主体)中使用的术语，一般意为“开放性”术语(如，术 语“包括(including)”应理解为“包括但不限于”，术语“具有”应理解为 “至少具有”，术语“包括(includes)应理解为包括但不限于”等)。本领 域技术人员还将理解，如果意图是具体数目的引导权利要求记载，则这种 意图将在权利要求中明确地记载，没有这种记载则没有这种意图。例如， 为帮助理解，所附权利要求可以使用引导性词组“至少一个”和“一个或 多个”引导权利要求记载。然而，这种词组的使用不应理解为暗示通过不 定冠词“a”或“an”引导权利要求记载将包括这种引导权利要求记载的任 何特定权利要求限制为仅包括一个这种记载的权利要求，即使该权利要求 包括引导性词组“一个或多个”或“至少一个”以及不定冠词诸如“a”或 “an”(如，“a”和/或“an”应通常理解为指“至少一个”或“一个或多个”)；这同样适用于用于引导权利要求记载的定冠词的使用。另外，即使明确记 载了具体数目的引导权利要求记载，本领域技术人员也将理解，这种记载 应通常理解为指至少记载的数目(如，“两个记载”这种没有其他修饰词的 单独记载通常指至少两个记载或两个或更多个记载)。此外，在使用类似于 “A、B和C中的至少一个等”的惯用词的那些情况中，一般这种配置意在 下述意义：本领域技术人员将理解该惯用词(如，“具有A、B和C中的至 少一个的系统”包括但不限于仅具有A的系统、仅具有B的系统、仅具有 C的系统、具有A和B的系统、具有A和C的系统、具有B和C的系统 和/或具有A、B和C的系统等)。在使用类似于“A、B和C中的至少一个 等”的惯用词的那些情况中，一般这种配置意在下述意义：本领域技术人 员将理解该惯用词(如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”包括但不 限于仅具有A的系统、仅具有B的系统、仅具有C的系统、具有A和B 的系统、具有A和C的系统、具有B和C的系统和/或具有A、B和C的 系统等)。本领域技术人员还将理解，介绍两个或更多个可替代术语的区别 连词和/或词组无论是在说明书中、权利要求或附图中均应理解为设想了包 括术语中的一个、术语中的任一个或两个术语均包括的这些可能性，除非 上下文另有指示。例如，词组“A或B”通常理解为包括“A”或“B”或 “A和B”的可能性。

关于所附权利要求，本领域技术人员将理解，其中记载的操作一般可 以以任何顺序执行。另外，虽然按顺序呈现了各种操作流程，但应理解， 这些各种操作可以以与说明的那些顺序不同的顺序执行或者可以同时执 行。这种可替代排序的示例可以包括，重叠、交错、中断、重新排序、增 加、预备、补充、同时、颠倒或其他变体排序，除非上下文另有指示。此 外，术语如“响应于”、“相关”或其他过去式形容词一般不意在排除这些 变体，除非上下文另有指示。