PL245287B1

PL245287B1 - Drone for grazing animals

Info

Publication number: PL245287B1
Application number: PL444354A
Authority: PL
Inventors: Marek Hryniewicz; Kamila Mazur; Kinga Borek; Anita Konieczna; Dawid Kozacki; Marek Kierończyk; Magdalena Bagińska; Andrzej Seliga; Łukasz Kujda; Wacław Romaniuk
Original assignee: Instytut Tech Przyrodniczy Panstwowy Instytut Badawczy
Priority date: 2023-04-06
Filing date: 2023-04-06
Publication date: 2024-06-17
Also published as: PL444354A1

Abstract

Zgłoszenie rozwiązuje zagadnienie konstrukcji drona do wypasu zwierząt, głównie bydła. Dron jest wyposażony w kadłub (1) z przymocowanymi do niego rozmieszczonymi promieniście ramionami (20), na których są zainstalowane śmigła (17) napędzane silnikami (18). Z kadłubem (1) od spodu jest połączony ruchomy manipulator (2), zaopatrzony po przeciwnej stronie w rozchylone na boki, wahliwe ramiona (3), pomiędzy którymi jest zamontowane ruchomo gniazdo (4) z wysięgnikiem (7). Wysięgnik (7) na końcu ma chwytak (8) z dociskającymi łapami (9) korpus poskramiacza (10) z giętkim prętem (13), zakończonym elektrodami (12).The application solves the issue of designing a drone for grazing animals, mainly cattle. The drone is equipped with a fuselage (1) with radially arranged arms (20) attached to it, on which propellers (17) driven by engines (18) are installed. Connected to the hull (1) from the bottom is a movable manipulator (2), equipped on the opposite side with sideways, swinging arms (3), between which a movable socket (4) with a boom (7) is mounted. At the end, the boom (7) has a gripper (8) with pressing claws (9) and a tamer body (10) with a flexible rod (13) ending with electrodes (12).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest dron do wypasu zwierząt, znajdujący zastosowanie w hodowli, głównie bydła.The subject of the invention is a drone for grazing animals, used in breeding, mainly cattle.

Dron ma umożliwić kontrolowane przepędzanie zwierząt na pastwisku z jednych miejsc na drugie, a ponadto ułatwić sprawowanie kontroli i opieki nad stadem.The drone is intended to enable controlled movement of animals from one place to another in the pasture, and will also facilitate the control and care of the herd.

Z opisu polskiego wynalazku zgłoszonego za nr P-428 291, znane jest urządzenie wykorzystujące dron do przekazywania towaru z marketu do klienta, do drona lub do busa. Towar zamawiany drogą elektroniczną jest pobierany z punktu odbioru na placu, korzystnie przed marketem i dostarczany odbiorcy przy użyciu drona.From the description of the Polish invention filed under No. P-428 291, a device is known that uses a drone to transfer goods from a supermarket to a customer, to a drone or to a bus. Goods ordered electronically are collected from a collection point on the square, preferably in front of the supermarket, and delivered to the recipient using a drone.

Z opisu polskiego wynalazku, zgłoszenie nr P-427 789, znany jest statek powietrzny pionowego startu i lądowania, wyposażony w zespoły napędowe, silniki elektryczne, wentylator osiowy oraz śmigła. Posiada on zasilanie awaryjne w postaci wydzielonych akumulatorów.From the description of the Polish invention, application no. P-427 789, there is known an aircraft for vertical take-off and landing, equipped with power units, electric motors, an axial fan and propellers. It has an emergency power supply in the form of separate batteries.

Z dokumentu PL/EP 3697686, znany jest europejski wynalazek dotyczący bezzałogowego statku powietrznego, wykorzystywanego do oceny pola rolnego. Ocena prowadzona przy użyciu takiego statku powietrznego, dotyczy występowania chwastów z określeniem ich rodzaju, a także chorób i szkodników. Urządzenie umożliwia ocenę ekofizjologii terenu poprzez określenie wskaźnika pokrycia liściowego.From document PL/EP 3697686, a European invention concerning an unmanned aerial vehicle used to assess an agricultural field is known. The assessment carried out using such an aircraft concerns the presence of weeds and their type, as well as diseases and pests. The device enables the assessment of the ecophysiology of the area by determining the leaf cover index.

Celem rozwiązania, według wynalazku jest opracowanie konstrukcji drona, którego zadaniem będzie ułatwienie prowadzenia wypasu bydła. W szczególności chodzi o przeganianie stada ze spasionej części pastwiska, na stronę gdzie dotychczas wypas nie był prowadzony. Na niespasionym pastwisku trawy jest wystarczająco dużo, tak aby potrzeby pokarmowe stada mogły być zaspokojone.The purpose of the solution according to the invention is to develop a drone structure whose task will be to facilitate cattle grazing. In particular, it involves driving the herd from the grazed part of the pasture to a side where grazing has not been done before. There is enough grass on an ungrazed pasture to meet the nutritional needs of the herd.

Dron ma też za zadanie ułatwić przemieszczanie się stada z jednego pastwiska na drugie. Chodzi także o umożliwienie przepędzania zwierząt spod drzew, okapów, dachów i innych obiektów, tam gdzie przebywanie mogłoby zagrażać ich bezpieczeństwu.The drone is also intended to facilitate the movement of the herd from one pasture to another. It is also about making it possible to drive animals away from under trees, eaves, roofs and other objects where their presence could pose a threat to their safety.

W kolejnym założeniu dron ma być także wykorzystywany do ewakuacji stada, w razie niebezpieczeństwa wywołanego nagłą zmianą warunków atmosferycznych na pastwisku. Chodzi o sytuacje takie jak: gwałtowna burza, opady gradu, silne podmuchy wiatru i inne.Another assumption is that the drone will also be used to evacuate the herd in the event of danger caused by a sudden change in weather conditions in the pasture. These include situations such as: violent storm, hail, strong gusts of wind and others.

Przedmiotem wynalazku jest konstrukcja drona do wypasu zwierząt hodowlanych, głównie bydła, umożliwiająca realizację postawionych zadań.The subject of the invention is the construction of a drone for grazing farm animals, mainly cattle, enabling the implementation of the set tasks.

Dron, zgodnie z wynalazkiem jest wyposażony w kadłub z przymocowanym do niego od spodu ruchomym manipulatorem. Ruchomy manipulator po przeciwnej stronie łączenia z kadłubem jest zaopatrzony w rozchylone na boki ramiona, połączone z nim ruchomo. Pomiędzy ramionami jest umiejscowione gniazdo z czołową ścianką i otworem, w którym jest zamontowany wysięgnik. Wysięgnik ma postać tulei i jest zaopatrzony na końcu w chwytak. Chwytak w widoku z góry jest ukształtowany w formie ceownika, którego boczne ścianki stanowią dociskające łapy, obejmujące korpus poskramiacza. Korpus poskramiacza ma postać wydłużonego cylindra z zamontowanymi wewnątrz bateriami zasilającymi elektrody, połączone z giętkim prętem poskramiacza, przymocowanym, do dolnej, poprzecznej ścianki cylindra korpusu poskramiacza.The drone, according to the invention, is equipped with a fuselage with a movable manipulator attached to it from the bottom. The movable manipulator on the opposite side of the connection to the hull is equipped with sideways arms that are movably connected to it. Between the arms there is a socket with a front wall and a hole in which the boom is mounted. The boom has the form of a sleeve and is equipped with a gripper at the end. In the top view, the gripper is shaped in the form of a C-section, the side walls of which constitute pressing claws covering the body of the tamer. The tamer body has the form of an elongated cylinder with batteries installed inside, powering the electrodes, connected to a flexible tamer rod attached to the lower, transverse wall of the tamer body cylinder.

Elektrody są zasilane z baterii niskiego napięcia. Po dotknięciu elektrod do ciała zwierzęcia następuje zamknięcie obwodu i przepływ prądu stałego przez skórę zwierzęcia. Przepływ prądu o niskim napięciu jest odczuwany przez zwierzę co zmusza je do zmiany położenia.The electrodes are powered by a low voltage battery. When the electrodes touch the animal's body, the circuit closes and direct current flows through the animal's skin. The flow of low voltage current is felt by the animal, forcing it to change its position.

Dron umożliwia regulowanie kierunku ruchu zwierząt dzięki odpowiedniemu położeniu ruchomego manipulatora i połączonych z nim części. Pozwala także na obserwację terenu działania drona, dzięki systemowi wizyjnemu. Na system wizyjny drona składają się kamery zamontowane na wspornikach, przymocowanych po bokach kadłuba. Analiza obrazu uzyskiwanego z kamer daje możliwość sterowania ruchem manipulatora, w dowolnym kierunku, w tym również w miejscach dotychczas całkowicie niedostępnych.The drone allows you to regulate the direction of animal movement thanks to the appropriate position of the movable manipulator and the parts connected to it. It also allows you to observe the drone's operating area thanks to the vision system. The drone's vision system consists of cameras mounted on brackets attached to the sides of the fuselage. Analysis of the image obtained from the cameras makes it possible to control the movement of the manipulator in any direction, including in previously completely inaccessible places.

Wznoszenie drona umożliwiają śmigła, napędzane silnikami zainstalowanymi w obudowach, na końcach rozchodzących się promieniście ramion, połączonych z kadłubem. Rozmieszczone promieniście ramiona są usytuowane po przeciwnych stronach wsporników systemu wizyjnego SW.The drone can be lifted by propellers driven by engines installed in housings at the ends of radial arms connected to the fuselage. Radial arms are located on opposite sides of the SW vision system supports.

Dron może być używany zarówno na wolnym powietrzu jak również w zamkniętych pomieszczeniach, co przesądza o jego szczególnej przydatności w prowadzeniu hodowli, zwłaszcza bydła w licznych stadach.The drone can be used both outdoors and indoors, which makes it particularly useful in breeding, especially cattle in large herds.

Przedmiot wynalazku został objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym dron do wypasu zwierząt w widoku ogólnym.The subject of the invention is explained in an embodiment in a drawing showing a drone for grazing animals in a general view.

Dron, zgodnie z wynalazkiem jest wyposażony w kadłub 1 z przymocowanym do niego od spodu ruchomym manipulatorem 2. Ruchomy manipulator 2 po przeciwnej stronie łączenia z kadłubem 1 jest zaopatrzony w rozchylone na boki, wahliwe ramiona 3, połączone z manipulatorem przegubowo. Pomiędzy ramionami 3 jest ruchome gniazdo 4. W czołowej ściance 5 gniazda 4 jest wykonany otwór 6, w którym jest zamontowany wysięgnik 7, mający postać tulei. Wysięgnik 7 na końcu jest zaopatrzony w chwytak 8, który w widoku z góry ma zarys ceownika. Jego boczne ścianki stanowią dociskające łapy 9 obejmujące korpus poskramiacza 10, ukształtowany w formie wydłużonego cylindra. Wewnątrz korpusu poskramiacza 10 są zamontowane baterie 11 niskiego napięcia, zasilające elektrody 12, połączone z giętkim prętem 13 poskramiacza, przymocowanym do dolnej, poprzecznej ścianki 14 cylindra korpusu poskramiacza 10.The drone, according to the invention, is equipped with a fuselage 1 with a movable manipulator 2 attached to it from the bottom. The movable manipulator 2, on the opposite side of the connection with the fuselage 1, is equipped with sideways, swinging arms 3, connected to the manipulator articulately. Between the arms 3 there is a movable socket 4. In the front wall 5 of the socket 4 there is a hole 6 in which a boom 7 in the form of a sleeve is mounted. At the end, the boom 7 is equipped with a gripper 8 which, when viewed from above, has the outline of a C-section. Its side walls constitute pressing claws 9 covering the tamer body 10, shaped in the form of an elongated cylinder. Inside the tamer body 10, low voltage batteries 11 are installed, powering the electrodes 12, connected to a flexible tamer rod 13, attached to the lower, transverse wall 14 of the tamer body cylinder 10.

Po dotknięciu elektrod 12 do ciała zwierzęcia następuje zamknięcie obwodu i przepływ prądu stałego niskiego napięcia przez skórę zwierzęcia co jest przez nie odczuwane zmusza zwierzę do zmiany położenia.When the electrodes 12 are touched to the animal's body, the circuit is closed and low voltage direct current flows through the animal's skin, which is felt by the animal, forcing the animal to change its position.

Kierunek ruchu zwierząt może być regulowany dzięki odpowiedniemu położeniu ruchomego manipulatora 2 i połączonych z nim części oraz obserwowany przez system wizyjny SW. System wizyjny SW stanowią kamery 15 zamontowane na wspornikach 16, przymocowanych do kadłuba 1, rozmieszczone po jego bokach. Obraz z kamer 15 systemu wizyjnego SW umożliwia sterowanie ruchem ruchomego manipulatora 2 w dowolnym kierunku i tym samym poruszanie się w miejscach wcześniej niedostępnych.The direction of animal movement can be adjusted thanks to the appropriate position of the movable manipulator 2 and the parts connected to it, and observed by the SW vision system. The SW vision system consists of cameras 15 mounted on brackets 16 attached to the hull 1, located on its sides. The image from the cameras 15 of the SW vision system allows you to control the movement of the movable manipulator 2 in any direction and thus move in previously inaccessible places.

Wznoszenie drona zapewniają śmigła 17, napędzane silnikami 18 zainstalowanymi w obudowach 19 zamontowanych na końcach rozchodzących się promieniście ramion 20, połączonych z kadłubem 1. Rozmieszczone promieniście ramiona 20 są rozmieszczone po przeciwnych stronach niż wsporniki 16 systemu wizyjnego SW.Lifting of the drone is provided by propellers 17 driven by motors 18 installed in housings 19 mounted at the ends of radial arms 20 connected to the fuselage 1. The radially arranged arms 20 are arranged on opposite sides to the supports 16 of the SW vision system.

Claims

1. A drone for grazing animals, equipped with a fuselage with radially arranged arms attached to it, on which propellers driven by engines are installed, characterized in that a movable manipulator (2) is connected to the fuselage (1) from the bottom, equipped on the opposite side with sideways splayed arms (3), between which there is a movably mounted socket (4) with a front wall (5) and a hole (6) located in it, as well as a boom (7), equipped at the end with a gripper (8) with the outline of a C-section, as seen from above, with side walls constituting pressing paws (9), covering the tamer's body (10), shaped in the form of an elongated cylinder with batteries (11) placed inside, powering the electrodes (12), connected to the tamer's flexible rod (13), attached to the lower , the transverse wall (14) of the cylinder of the tamer body (10), in addition, the drone is equipped with a vision system (SW) equipped with cameras (15) mounted on brackets (16) connected to the fuselage (1), with engines (18) driving the propellers (17) are installed in housings (19) located at the ends of radially arranged arms (20), on opposite sides of the mounting brackets (16) of the vision system (SW).

2. Drone, according to claim 1, characterized in that the boom (7) preferably has the form of a sleeve.