[发明专利]用于可移动生产系统的自主移动机器人

说明书

本公开涉及用于可移动生产系统的自主移动机器人，具体公开了用于在农业生产环境内执行自主农业的系统，包括：一个或多个农业舱、固定机器人系统和一个或多个移动机器人。农业舱包括一个或多个植物和一个或多个用于监测植物的传感器模块。固定机器人系统从传感器模块收集传感器数据、基于收集的传感器数据根据操作安排对植物执行耕作操作并生成用于在农业生产环境内运输农业舱的一组指令。固定机器人系统将该组指令传达给农业舱。移动机器人根据该组指令在农业生产环境内在固定机器人系统和一个或多个其它位置之间运输农业舱。

相关申请的交叉引用

本申请要求在2017年10月9日提交的美国临时申请序列号62/569,749的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开主要涉及与用于可移动生产系统的自主移动机器人的使用相关的方法、系统和装置。所公开的技术可以应用于例如提高耕作系统的效率。

背景技术

传统上，在室外大型地块上实现耕作，并且受到室外天气条件和其它环境因素的影响。为了优化耕作实践，已经开发出新技术来提高耕作操作的效率和农民在种植过程中对植物的控制水平。垂直耕作(VF)是这些技术中最受欢迎的技术之一。VF为在垂直堆叠层中种植农产品的做法。VF通常使用悬挂在仓库或其它大型结构中的墙壁上的架子来实施。

尽管VF比传统耕作方法更有效，但它仍然是资源密集型的。作为一个示例，为了给15,000人提供足够的食物，垂直系统应该为37层，其中，25层用于作物生产，3层用于水产养殖。这导致0.93公顷(估计28平方米)的密集耕作的室内空间来生产食物以支持为外太空环境，例如空间站或殖民地中的单个个体每人每天提供约3000千卡的能量。此外，VF通常使用一层来清洁种植盘、播种和发芽，一个用于包装和处理植物以及鱼类；另一个用于储存和交付。这种配置要求总建筑高度为167.5米、长度(和宽度)为44米(假设纵横比为3.81-其中，纵横比为结构高度与其形状宽度的比率)。此外，典型的VF配置要求光、二氧化碳和水以“点到位”或“面向位置”的自动化技术供应。例如，必须在整个设施中安装电力和管道，以确保所有植物分别获得必要的光和水。

因此，希望通过提供放宽空间、电线、管道等要求的系统和方法来提高VF和类似的非传统耕作技术的效率。

发明内容

本发明的实施例通过提供与用于可移动耕作和其它生产系统的自主移动机器人相关的方法、系统和装置来解决和克服一个或多个上述缺陷和缺点。

根据一些实施例，用于在农业生产环境内执行自主农业的系统包括一个或多个农业舱、固定机器人系统和一个或多个移动机器人。农业舱包括一个或多个植物和用于监测植物的一个或多个传感器模块。固定机器人系统从传感器模块收集传感器数据、基于收集的传感器数据根据操作安排对植物执行耕作操作并生成用于在农业生产环境内运输农业舱的一组指令。固定机器人系统将该组指令传达给农业舱。移动机器人根据该组指令在农业生产环境内在固定机器人系统和一个或多个其它位置之间运输农业舱。

在本发明的其它实施例中，一种用于在农业生产环境内执行自主农业的方法包括检测固定机器人系统内的农业舱，其中，农业舱包括(a)一个或多个植物和(b)用于监测植物的一个或多个传感器模块。固定机器人系统从传感器模块收集传感器数据并基于收集的传感器数据根据操作安排对植物执行耕作操作。固定机器人系统将指令传送给移动机器人，该指令指示机器人在农业生产环境内将农业舱从固定机器人系统移动到另一位置。

根据其它实施例，一种用于使用软件应用在农业生产环境内执行自主农业的方法包括基于用户输入创建操作安排并且将操作安排传送到农业产品环境内的固定机器人系统。在执行操作安排期间，从一个或多个农业舱接收由固定机器人系统收集的传感器数据。每个农业舱包括一个或多个植物。接收在执行操作安排期间由固定机器人系统收集的植物的图像。然后可以在软件应用中将传感器数据和/或图像呈现给用户。