Refere-se a presente patente de invenção a sistema laser para aplicações agrícolas aplicado no campo da produção agrícola, com a finalidade de ampliar, complementar ou substituir as funções exercidas por implementos tradicionais, como roçadeiras e colheitadeiras, bem como agrotóxicos e/ou dessecação empregados no controle e eliminação de plantas daninhas e pragas, de plantas de cultivo e, também, na estimulação de crescimento ou na produção dos cultivares, objetivando a realização de poda, capina, corte, dessecação, foto-estimulação, entre outros, em lavouras em geral como, mas não se limitando, as de soja, milho, algodão, cana e feijão, tendo com vantagens as dimensões e pesos reduzidos do sistema, seu deslocamento pode ocorrer em velocidades relativamente elevadas com baixo consumo de combustível e baixos custos operacionais, os dispositivos óticos podem ou não operar em ambientes com pressão positiva para evitar danos em função de poeira ou resíduos de matéria orgânica que poderiam se acumular nas partes óticas ou ao longo do caminho do laser, modularidade do sistema e adaptável para todos os tamanhos de lavoura.

Como é do conhecimento dos meios técnicos ligados a produção e controle agrícola atualmente existem os seguintes meios: Corte: ação de segmentar em uma ou mais partes a matéria orgânica como, folhas, caules, grãos, frutos, raízes e demais estruturas das plantas, mediante processos de corte com ou sem efeitos térmicos dependendo da funcionalidade do processo, por exemplo, o corte da base do caule das plantas no processo de colheita por plataformas de corte das colheitadeiras.

Poda: corte de estruturas específicas das plantas, como folhas e região apical, neste caso é chamada de remoção do meristema apical, com controle de posição vertical a partir do solo, com a função de promover a paralização do desenvolvimento das estruturas centrais para estimular o desenvolvimento e a produção de ramos laterais e inferiores aumentando, desta forma, a produção da planta. Neste caso são usados processos de corte, preferencialmente como efeitos térmicos, para promover a remoção das partes de interesse e ao mesmo tempo propiciar a cauterização da planta impedindo a sua fragilização mediante o ingresso de doenças em regiões desprotegidas.

Capina: limpeza entre as plantas, de uma mesma leira ou em leiras distintas, com o objetivo de cortar, queimar e/ou eliminar as espécies invasoras e planta daninhas presentas nas lavouras. Neste caso são empregados processos de corte, com ou sem efeito térmico, e/ou de desidratação para promover a dessecação e consequente extinção e/ou redução das espécies invasoras. Dessecação: Exterminação de plantas daninhas e pragas no pré -plantio, antes do fechamento das linhas, na pré-colheita, ou em qualquer outro momento oportuno. Dessecação de hastes verdes para uniformização da maturação das plantas para a colheita. Dessecação para antecipação de colheita e melhoria da qualidade da semente.

Foto-estimulação: efeito fotoquímico (foto-estimulação), para alteração do metabolismo celular e/ou da morfologia da planta, promovendo a biomodulação da planta por exemplo as lavouras de sojas, milho, algodão, cana, feijão, entre outros, incluindo hortaliças e atividades em fazendas verticais.

O emprego de lasers na agricultura tem sido estudado há anos pela comunidade científica com exemplos de aplicações em diversas áreas.

Fazendo-se buscas nos bancos de patentes brasileiro e internacional encontramos as seguintes revelações:

Patente estadunidense US3652844A que revela um sistema laser para erradicação seletiva de plantas em terra ou água. A invenção pode ser montada para uso em barcos, aeronaves ou veículos terrestres e, embora tenha sido descrito o uso de ervas daninhas na água, a invenção também pode ser usada em operações de controle de ervas daninhas em cursos de água, ao longo de estradas, em ferrovias ou linhas de transmissão, em vias de acesso ou áreas residenciais ou agrícolas. O objetivo é eliminar ervas daninhas sem uso de produtos químicos. Basicamente o sistema é composto por um laser e um conjunto de espelhos que diverge o feixe do laser para alinhar no alvo desejado. O feixe do laser pode ser emitido horizontalmente ou verticalmente. O laser utilizado dependera da aplicação. O documento cita o laser de N ₂ -C0 ₂ -He (potência de 650W) para eliminar plantas aquáticas emergentes e flutuantes.

Patente estadunidense US9609858B2 revela um sistema de remoção de plantas indesejáveis com uso de ótica variável. O sistema é composto por um gerador de imagens, um processador de imagens, um dispositivo laser e um sistema de orientação. O sistema pode ser instalado em um trator. A invenção tem por objetivo a remoção de plantas ou ervas daninhas indesejáveis com uso de raio laser. Basicamente o sistema identifica a planta indesejável por meio de reconhecimento de imagem e posiciona múltiplos feixe de laser sobre a mesma. O documento ressalta que a posição mais eficaz para a destruição a laser de uma planta daninha ou indesejada é a região do meristema. Ainda ressalta que plantas ou ervas daninhas típicas indesejadas têm uma região de meristema alvo da ordem de 1 mm ou menos disponível para destruição do laser, a fim de interromper o crescimento. À medida que uma planta indesejada cresce, é necessária mais energia para uma destruição eficaz. O documento revela que pode ser utilizado um laser de CO para essa aplicação. A potência de emissão do laser pode variar conforme o tamanho da planta, para plantas maiores, maior a potência e tempo de exposição para destruir a mesma. As Patentes estadunidenses US6269617B1 e US6374584B1 revelam um sistema de corte de gramado a laser. O objetivo dos documentos é substituir lâminas de cortes por sistema laser para corte de vegetação, com opções de regulagem de altura e velocidade de corte. No documento US6269617B 1 sistema é composto por um gerador de feixe de laser rotativo, com um ou mais feixe de laser com ângulo ajustável. O controle da rotação e altura de corte é controlado por meio de uma interface do utilizador. O sistema pode ser adaptado em trator, carro ou equipamentos portáteis. No segundo documento US6374584B1, o sistema possui um laser fixo. O feixe emitido é dividido em vários caminhos óticos por meio de espelhos, fazendo diversas linhas de corte. O sistema é instalado internamente sobre um aparato com duas paredes de proteção do feixe ótico. O sistema de corte é movido por um trator. Em ambos os documentos não é especificado nenhum tipo de laser, potência ou comprimento de onda que pode ser utilizado para corte de vegetação.

Patente estadunidense US5915949A revela um método e sistema para controle de pragas a laser. A invenção utiliza um laser para exterminar pragas escondidas atrás ou no interior de um sólido. A proposta é exterminar a praga sem danificar a barreira. O método pode ser usado para controlar a infestação de formigas e cupins de materiais de construção domésticos comuns e o controle de pragas agrícolas nos campos de cultivo. Um método específico da invenção envolve a varredura repetitiva de um local frequentado por pragas usando um sistema de varredura a laser automático. Isso pode fornecer controle contínuo de pragas em uma área infestada sem o uso de armadilhas mecânicas ou produtos químicos e sem a necessidade de um operador humano. O sistema proposto é composto por uma fonte de um raio laser capaz de matar ou prejudicar a praga, um scanner capaz de direcionar o feixe de laser produzido pela fonte dentro de uma área digitalizada para contatar a praga e um atrativo descartável para atrair as pragas para a área digitalizada. O documento ressalta que esta modalidade é mais adequada para uso em áreas remotas, de modo que a exposição acidental de um humano ou animal pode ser evitada. O documento revela que para o sistema proposto, pode-se utilizar laser de CO , Nd-YAG, Nd-vidro, hélio-néon, rubi, arseneto de alumínio e gálio, corante, hélio e cádmio, laser de argônio, criptônio ou KTP-YAG. O documento ainda ressalta que comprimentos de onda para estes lasers conhecidos variam de cerca de 0,4 a 10,6 mícrons, mas comprimentos de onda fora desse intervalo, por exemplo, todos os infravermelhos, luz visível e ultravioleta também pode ser empregada. Quanto a potência do laser, o documento revela que dependendo do tipo de praga, o nível de potência da fonte do laser deve ter pelo menos 2 watts para animais, como roedores e pelo menos cerca de 0,1 watt para insetos e outras criaturas pequenas ou microscópicas.

Patente estadunidense US9374990B2 revela um método e sistema laser para controle de pragas por meio de laser. O sistema propõe a substituição de métodos convencionais para controle de praga, como inseticidas, armadilhas elétricas, entre outros. O sistema possui um alojamento, com paredes laterais perfuradas e no interior do alojamento um laser. Quando o inseto entra nas paredes perfuradas é atingido por um feixe de laser. O documento revela que pode ser usado diversos tipos de laser, sendo: CO , Nd-YAG, Nd-vidro, hélio-neon, rubi, alumínio-gálio-arseneto, corante, laser de hélio-cádmio, argônio, criptônio ou KTP-YAG. Comprimento de onda para esses lasers conhecidos variam de cerca de 0,4 a 10,6 mícrons, mas comprimentos de onda fora desse intervalo, por exemplo, todos luz infravermelha, visível e ultravioleta, também pode ser empregado. O documento ainda ressalta que pode ser utilizado laser contínuo ou pulsado.

Patente estadunidense US6834483 que revelou um método de colheita de cana de açúcar ou outras plantas, como exemplo o milho, por meio do uso de um ou mais lasers. O método tem como vantagem a substituição de lâminas convencionais de corte por sistemas a lasers. No processo de corte usando lâminas, no momento do corte os talos ficam expostos a bactérias, devido a glicose da cana de açúcar. Com o uso de raios lasers, no momento do corte, interação do raio laser com a matéria orgânica, o talo é cauterizado. Desta forma não há contaminação por bactérias. Na invenção o sistema laser pode ser instalado em um veículo com pneus, em que o sistema do laser pode ser alimentado por um gerador. O sistema laser é composto por um ou mais lasers, um mecanismo para corte contendo uma câmera, um controle ultrassónico, e um radar controlado. No documento, é ressaltado que o feixe do laser precisa ser focado. Contudo o documento não cita qual laser pode ser utilizado para o processo de corte.

Patente estadunidense US7875862 revela um sistema laser com raios ultravioletas para erradicação de plantas daninhas. A banda de emissão dos raios lasers são controladas conforme a planta que se deseja exterminar. O sistema é composto de pelo menos um laser ultravioleta, uma fonte de alimentação do laser, um refrigerador para o laser, e quando necessário um computador. A vantagem do sistema, é que se pode selecionar uma banda de emissão de ultravioleta para eliminar apenas a planta desejada, sem danificar as outras plantas ao redor. Além disso o sistema pode ser utilizado em veículos aéreos ou veículos terrestres, em que o sistema laser pode ser fixo ou rotativo. O documento ressalta que o comprimento de onda do laser ultravioleta deve ser inferior a 400 nm e superior a 200 nm, dentro dessa faixa o comprimento é ajustado conforme a planta que se deseja exterminar.

Patente estadunidense US2016050852A1 revela um sistema robô agrícola que permite cortar de forma rápida e higiénica pedúnculo ou flores finas, por exemplo para colheita, desbaste de fluidos, desbastes de flores, como morango, uva, tomate, cereja, entre outros. O sistema apresenta como vantagem a substituição do trabalho manual de corte por um sistema robô. O sistema é composto por: uma de raio laser, um sistema galvano-scanner configurado para executar um trabalho de corte ou desbaste, câmeras para registros do processamento e unidade de reconhecimento de imagens para executar ou parar os processos. O documento não revela qual laser ou comprimento de onda que pode ser utilizado para os processos de corte ou desbaste

Patente chinesa CN101589705B revela um sistema robô a laser para capina de plantas indesejadas. O sistema é composto por um veículo autónomo, que pode andar em uma lavoura, por exemplo. O documento cita o uso de um díodo laser, mas não revela o comprimento de onda adequado para aplicação. O feixe de laser é guiado por espelhos com ângulos que são ajustados conforme a altura do corte.

Patente chinesa CN110326444A revela um sistema de poda de planta por meio do uso de raio laser. O sistema pode ser usado em um veículo aéreo. O documento não revela o tipo de laser que pode ser utilizado.

As soluções atuais apresentam desvantagens, limitações e inconvenientes pois apresentam baixas velocidades, alto consumo de combustível; alto custos operacionais. Todos os dispositivos óticos podem ou não operar em ambientes com pressão positiva para evitar damos em função de poeira ou resíduos de matéria orgânica poderiam se acumular nas partes óticas ou ao longo do caminho do laser; falta de modularidade do sistema e não adaptável para todos os tamanhos de lavoura. “SISTEMA LASER PARA APLICAÇÕES AGRÍCOLAS”, objeto da presente patente, foi desenvolvido para superar as limitações, os inconvenientes e as desvantagens dos esterilizadores atuais, através de construtividade inovadora um ou mais lasers, operando de forma autónoma ou controlada que tem como objetivo a realização de poda, capina, corte, dessecação, foto-estimulação entre outros, em lavouras em geral como, mas não se limitando, as de soja, milho, algodão, cana e feijão, tendo com vantagens as dimensões e pesos reduzidos do sistema, seu deslocamento pode ocorrer em velocidades relativamente elevadas com baixo consumo de combustível e baixos custos operacionais, os dispositivos óticos podem ou não operar em ambientes com pressão positiva para evitar danos em função de poeira ou resíduos de matéria orgânica que poderiam se acumular nas partes óticas ou ao longo do caminho do laser, modularidade do sistema e adaptável para todos os tamanhos de lavoura.

Considerando as patentes reveladas no estado da técnica, seguem abaixo avaliações comparativas das soluções existentes relativamente à proposta apresentada na presente patente:

O sistema, objeto da presente patente apresenta vantagens em relação ao sistema proposto no documento US3652844A, pois além de eliminar ervas daninhas ou outras pragas, pode ser adaptado facilmente para realização de poda, capina, corte, dessecação, foto-estimulação entre outros. Além disso o sistema proposto abrange mais de uma opção de laser, como exemplo: laser de estado sólido, com semicondutores ou cristais, como Nd:YAG, a gás, como o CO e o CO , a fibra ótica, empregando dopantes como Erbio, Itérbio e Holmium ou efeitos não-lineares, entre outros.

O sistema, objeto da presente patente apresenta vantagens, pois resolve outras funções que o documento US9609858B2 propõe com o uso de ótica variável para controle de plantas, operando em plataforma rebocada. O sistema proposto pode operar de diversas maneiras, como de forma autónoma ou controlada, podendo ser tripulado ou não, em equipamento portátil, plataforma móvel, autopropelida ou rebocada por um veículo, como trator, por exemplo, ou manual. Além disso o sistema proposto apresenta diversas opções de laser e modos de operação dos lasers.

O sistema, objeto da presente patente apresenta vantagens, pois resolve outras funções de corte, além de corte de gramado como apresentado nos documentos US6269617B1 e US6374584B1. Em ambos os documentos não é apresentado o tipo de laser que pode ser utilizado. Além disso, os documentos são limitados em sistemas com operação manual ou rebocada por um veículo. No sistema proposto nessa patente, o sistema laser pode ser utilizado para diversas funções como: poda, capina, corte, dessecação, foto-estimulação entre outros. Além disso apresenta diversas opções de operação dos lasers.

O sistema, objeto da presente patente apresenta vantagens e melhorias em relação ao proposto nos documentos US5915949A e US9374990B2, pois apresenta diversas opções de lasers e controle de operação dos lasers, o que pode colaborar no desenvolvimento dos sistemas e métodos de controle de insetos.

O sistema, objeto da presente patente apresenta vantagens e melhorias em relação ao sistema proposto no documento US6834483, pois possui o sistema em forma de módulos, o que contribui para ser um sistema que permite com facilidade o uso para diversas aplicações diferentes além do corte de plantas, como exemplo: capina, poda, entre outros. Além disso, o sistema proposto oferece uma diversidade de opções de lasers para os diversos processos de aplicações e por fim, o sistema proposto pode ser operado de forma autónoma ou controlada, podendo ser tripulado ou não, em equipamento portátil, plataforma móvel, autopropelida ou rebocada por um veículo, como trator, por exemplo, ou manual. Por fim não existe a necessidade de se utilizar somente feixes focalizados, podem também ser utilizados feixes colimados.

O sistema, objeto da presente patente apresenta vantagens e melhorias em relação ao sistema proposto no documento US7875862, pois apresenta um sistema composto por módulos que facilita o uso em diferentes aplicações. Para isso basta substituir o módulo do laser e espelhos. Desta forma o sistema proposto não se limita apenas a erradicação de plantas.

O sistema, objeto da presente patente apresenta vantagens e melhorias em relação ao sistema proposto no documento US2016050852A1, pois além do corte, o sistema em forma de módulos pode ser adaptado para outras funções como: poda, capina, dessecação, foto-estimulação entre outros. O sistema proposto também pode ser facilmente instalado em um sistema robô.

O sistema, objeto da presente patente apresenta vantagens e melhorias em relação ao sistema proposto no documento CN101589705B, pois realiza outras funções além da capina, como poda, corte, dessecação, foto-estimulação entre outros. Além disso, apresenta como vantagem a área de extensão que o sistema consegue capinar, ou seja, é possível abranger uma grande área com um número maior de lasers, resultando em um aumento de velocidade e menor tempo de trabalho.

O sistema, objeto da presente patente apresenta vantagens e melhorias em relação ao sistema no documento CN 110326444A, pois o sistema abrange uma área de poda maior que o documento referenciado, além disso pode -se utilizar o sistema para outras funções além da poda. O documento referenciado também não detalha quais tipos de laser e comprimento de onda pode ser utilizado.

Problemas técnicos que existem atualmente e de que forma o invento da presente patente resolveu: a) Os sistemas atuais são limitados a eliminar somente ervas daninhas ou outras pragas, resolvido pelo presente invento que pode ser adaptado facilmente para realização de poda, capina, corte, dessecação, foto -estimulação entre outros. b) Os sistemas atuais operam com um número limitado de plataformas de operação, resolvido pelo presente invento, através de sistema proposto pode operar de diversas maneiras, como de forma autónoma ou controlada, podendo ser tripulado ou não, em equipamento portátil, plataforma móvel, autopropelida ou rebocada por um veículo, como trator, por exemplo, ou manual. c) Os sistemas atuais operam de forma limitada de funções operacionais apresenta diversas opções de lasers e controle de operação dos lasers, além de eliminar ervas daninhas ou outras pragas, pode colaborar no desenvolvimento dos sistemas e métodos de controle de insetos. d) Os sistemas atuais operam de forma limitada de opções de laser, resolvido pelo presente invento, abrange mais de uma opção de laser, como exemplo: laser de estado sólido, com semicondutores ou cristais, como Nd:YAG, a gás, como o CO e o CO , a fibra ótica, empregando dopantes como Erbio, Itérbio e Holmium ou efeitos não-lineares, entre outros. e) Os sistemas atuais operam em baixas velocidades e consequente baixa produtividade, resolvido pelo presente invento através de uso de menores plataformas para operação multipropósito. f) Os sistemas atuais não operam em ambientes com pressão positiva ocorrendo danos em função de poeira ou resíduos de matéria orgânica poderiam se acumular nas partes óticas ou ao longo do caminho do laser, resolvido pelo presente invento que adota pressão positiva com utilizando gás inerte, como nitrogénio, ou ar.

Para melhor compreensão do presente invento são anexados os seguintes desenhos:

FIGURA 1., que mostra uma das configurações esquemáticas possíveis para o sistema laser móvel proposto na presente invenção.

FIGURA 2., que mostra uma das configurações esquemáticas possíveis para um exemplo de aplicação do sistema laser móvel em um trator e da modularidade do sistema.

FIGURA 3., que mostra uma das configurações esquemáticas possíveis para emissão do feixe de laser aplicado ao sistema proposto na presente invenção.

FIGURA 4., que mostra um fluxograma das conexões existentes entre os módulos.

FIGURA 5., que mostra uma das configurações esquemáticas possíveis para um exemplo de aplicação para corte de plantas, por exemplo, o corte da base do caule das plantas no processo de colheita em substituição às plataformas de corte das colheitadeiras.

FIGURA 6., que mostra uma das configurações esquemáticas possíveis para um exemplo de aplicação para corte de plantas. FIGURA 7., que mostra uma das configurações esquemáticas possíveis para um exemplo de aplicação para poda de plantas. FIGURA 8., que mostra uma das configurações esquemáticas possíveis para um exemplo de aplicação para poda de plantas. FIGURA 9., que mostra uma das configurações esquemáticas possíveis para um exemplo de aplicação para capina de plantas.

FIGURA 10., que mostra uma das configurações esquemáticas possíveis para um exemplo de aplicação para dessecação de plantas.

FIGURA 11., que mostra uma das configurações esquemáticas possíveis para um exemplo de aplicação para dessecação de plantas.

FIGURA 12., que mostra uma das configurações esquemáticas possíveis para um exemplo de aplicação para estimulação de plantas.

FIGURA 13., que mostra uma das configurações esquemáticas possíveis para um exemplo de aplicação para estimulação de plantas.

De acordo com as referidas figuras o sistema da presente patente é constituído de módulo principal (1) dotado de módulo de alimentação (1-A) constituído de gerador elétrico a combustão dedicado, gerador elétrico conectado a tomada de força, ou eixo auxiliar, do veículo trator, banco de baterias, ou, ainda, sistema fotovoltaico, filtros, retificadores, fusíveis, disjuntores, disjuntores residuais, dispositivos de proteção contra surtos, inversores de frequência, entre outros componentes e sistemas de proteção e controle de energia, além de cabos e conexões, e conectado bidirecionalmente aos módulos (1-B, 1-C, 1-D e 3); módulo de controle (1-B) constituído de controladores de regime de operação, disparo, corrente, tensão, potência, polarização, foco, frequência, largura de banda, comprimento de onda, entre outros, e conectado bidirecionalmente aos módulos (2-A, 2-B); módulo de gás comprimido e/ou ventilação (1-C) constituído de compressor, reservatório, filtro, secador, manómetro, conexões elétricas e de gás, entre outros dispositivos, e conectado bidirecionalmente ao módulo (2-B); módulo de controle de temperatura (1-D) constituído de compressor, condensador, evaporador, trocador de calor, válvula de expansão, sistema de ventilação, pastilhas termoelétricas, entre outros, e conectado bidirecionalmente ao módulo (2- A e 2-B); módulo de distribuição (1-E) constituído de conjunto de cabos, mangueiras, entre outros e conecta bidirecionalmente os módulos (1, 2, 2-A, 2-B e 3); módulo secundário (2), com capacidade de ampliação em uma estrutura longa e articulada entre os módulos, dotado de módulo laser (2-A), com capacidade de ampliação para vários módulos em um mesmo módulo secundário (2), constituído de instrumento emissor de luz de estado sólido com semicondutores ou cristais, como como Nd:YAG, a gás, como o CO e o C02, a fibra ótica, empregando dopantes como Erbio, Itérbio e Holmium ou efeitos não- lineares ou similares e conectado unidirecionalmente ao módulo (2-B); módulo de confinamento e guiamento da luz laser (2-B) constituído de elementos refrativos (2-B-l) e espelhos (2-B-2) com opções de arranjos, que podem possui até 6 graus de liberdade cada um, 3 lineares e 3 rotacionais, e direciona a emissão laser (L) até a planta (P) através de pontas retas emitindo a 0 graus, em formato de “L” emitindo a 90 graus, em formato de “L” emitindo em qualquer ângulo al (alfal), em formato de “Z” emitindo em qualquer ângulo al (alfal) e também com outros formatos dados pelos ângulos al (alfal) e a2 (alfa2); módulo de proteção ao usuário (2-C) constituído de placas de material acrílico, vidro, metal, madeira, ou uma combinação desses desde que sejam barreiras à luz laser em questão; e rodas posicionadoras (3) constituídas de posicionadores horizontais, verticais e rotacionais, detectores de distância e controladores manuais e/ou automáticos de posicionamento mono, bi e tri-axial.

A configuração construtiva para corte de plantas (P) é de módulo principal (1) com módulo de alimentação (1-A), módulo de controle (1-B), com módulo de gás comprimido e/ou ventilação (1-C), com módulo de controle de temperatura (1-D) e com módulo de distribuição (1-E), módulo secundário (2) que podem ser na quantidade que interesse à aplicação e articulados entre si para conformação ao terreno de aplicação, com módulos lasers (2-A), posicionados sobre estrutura mecânica e podendo ser em quantidades variadas em um mesmo módulo secundário (2) para aumentar a eficácia do processo, com módulo de confinamento e guiamento da luz laser (2-B) individual posicionado em qualquer ângulo de interesse relativamente às leiras das plantas, e constituído de elementos refrativos (2-B-l) e espelhos (2-B-2), com cada elemento podendo ser fixo ou móvel, e com módulo de proteção ao usuário (2-C); e rodas posicionadoras (3)mono, bi e tri-axiais.

A configuração construtiva para poda de plantas (P), em especial soja e feijão, mas não se limitando, dotada de módulo principal (1) com módulo de alimentação (1-A), módulo de controle (1-B), com módulo de gás comprimido e/ou ventilação (1-C), com módulo de controle de temperatura (1-D) e com módulo de distribuição (1-E); módulo secundário (2) que podem ser na quantidade que interesse à aplicação e articulados entre si para conformação ao terreno de aplicação, com módulos lasers (2-A), posicionados sobre estrutura mecânica e podendo ser em quantidades variadas em um mesmo módulo secundário (2) para aumentar a eficácia do processo, com módulo de confinamento e guiamento da luz laser (2-B) individual posicionado em qualquer ângulo de interesse relativamente às leiras das plantas e constituído de elementos refrativos (2-B- 1) e espelhos (2-B-2), com cada elemento podendo ser fixo ou móvel, e com módulo de proteção ao usuário (2-C); e rodas posicionadoras (3) mono, bi, tri-axiais.

A configuração construtiva para capina de plantas (P) e de ervas daninhas (ED) dotada de módulo principal (1) com módulo de alimentação (1-A), módulo de controle (1-B), com módulo de gás comprimido e/ou ventilação (1-C), com módulo de controle de temperatura (1-D) e com módulo de distribuição (1-E); módulo secundário (2) que podem ser na quantidade que interesse à aplicação e articulados entre si para conformação ao terreno de aplicação, com módulos lasers (2-A), posicionados sobre estrutura mecânica e podendo ser em quantidades variadas em um mesmo módulo secundário (2) para aumentar a eficácia do processo, com módulo de confinamento e guiamento da luz laser (2-B) individual posicionado em qualquer ângulo de interesse relativamente às leiras das plantas, e às ervas daninhas (ED) e constituído de elementos refrativos (2-B- 1) e espelhos (2-B-2), com cada elemento podendo ser fixo ou móvel, e com módulo de proteção ao usuário (2-C); e rodas posicionadoras mono, bi e tri-axiais (3).

A configuração construtiva para dessecação de plantas (P) e de ervas daninhas (ED) dotada de módulo principal (1) com módulo de alimentação ( 1 - A), módulo de controle (1-B), com módulo de gás comprimido e/ou ventilação ( 1 -C), com módulo de controle de temperatura (1-D) e com módulo de distribuição (1-E); módulo secundário (2) que podem ser na quantidade que interesse à aplicação e articulados entre si para conformação ao terreno de aplicação, com módulos lasers (2-A), posicionados sobre estrutura mecânica e podendo ser em quantidades variadas em um mesmo módulo secundário (2) para aumentar a eficácia do processo, com módulo de confinamento e guiamento da luz laser (2-B) individual posicionado em qualquer ângulo de interesse relativamente às leiras das plantas, e às ervas daninhas (ED) e constituído de elementos refrativos (2-B-l) e espelhos (2-B-2), com cada elemento podendo ser fixo ou móvel, e com módulo de proteção ao usuário (2-C); e rodas posicionadoras mono, bi e tri-axiais (3). O feixe de luz laser que sai do sistema cobre uma ampla área de forma a promover a iluminação de pelo menos uma linha focalizada, ou de área mais ampla, com pelo menos o mesmo comprimento que o laser.

A configuração construtiva para foto-estimulação de plantas (P) dotada de módulo principal (1) com módulo de alimentação (1-A), módulo de controle (1-B), com módulo de gás comprimido e/ou ventilação (1-C), com módulo de controle de temperatura (1-D) e com módulo de distribuição (1-E); módulo secundário (2) que podem ser na quantidade que interesse à aplicação e articulados entre si para conformação ao terreno de aplicação, com módulos lasers (2-A), posicionados sobre estrutura mecânica e podendo ser em quantidades variadas em um mesmo módulo secundário (2) para aumentar a eficácia do processo, com módulo de confinamento e guiamento da luz laser (2-B) individual posicionado em qualquer ângulo de interesse relativamente às leiras das plantas, e às ervas daninhas (ED) e constituído de elementos refrativos (2-B-l) e espelhos (2-B-2), com cada elemento podendo ser fixo ou móvel, e com módulo de proteção ao usuário (2-C); e rodas posicionadoras mono, bi e tri-axiais (3). O feixe de luz laser que sai do sistema cobre uma ampla área de forma a promover a iluminação de pelo menos uma linha focalizada, ou de área mais ampla, com pelo menos o mesmo comprimento que o laser.

O funcionamento do sistema da presente patente se dá na seguinte forma:

No caso de corte:

De acordo com as Figuras 5 e 6, na realização do corte o feixe do laser (L) é direcionado, através do guiamento (2-B), e possui regulagem de altura de forma automática ou manual, com realimentação ou não. As rodas posicionadoras (3) podem ser movidas, de forma automática ou manual, de modo que sejam posicionadas entre as leiras e não danifiquem as plantas de cultivo (P). Tipicamente o feixe (L) é direcionado na base da planta (P) para realizar o seu corte, porém não limitado a esta altura (Figura 5). O corte pode ser realizado de forma ortogonal às leiras ou axial. O corte pode ser realizado com ou sem a presença de efeitos térmicos sendo a configuração do laser (2-A) responsável por esta distinção. O sistema pode realizar o corte tanto de somente uma linha de plantas como de inúmeras linhas simultaneamente. A função exercida por uma plataforma de corte clássica de máquinas colheitadeiras pode ser exercida por corte a laser em substituição ao corte mecânico. Com as vantagens de diminuir o desperdício de grãos gerado pelo impacto mecânico das lâminas contra as plantas e, também, aumentado a precisão dos cortes no que tange à altura e posição das primeiras vargens.

De acordo com as Figuras 7 e 8, o processo específico de corte de estruturas das plantas (P), como folhas, caule, ramos, galhos e região apical (RA), neste caso é chamada de poda apical, por exemplo. A poda em lavouras de cultivares em largas extensões, se beneficia de um corte com controle de posição vertical a partir do solo (Figura 7). O controle vertical da altura onde o corte é realizado pode ser ajustado por controle manual ou automático, com ou sem realimentação com ou sem o auxílio de sensores. As rodas posicionadoras (3) podem ser movidas, de forma automática ou manual, de modo que sejam posicionadas entre as leiras e não danifiquem as plantas de cultivo (P). O corte usualmente é realizado paralelo ao solo, mas não se limitando a está angulação, podendo ser realizados cortes com inclinação variada, sendo que no caso de existir mais de um laser (2-A), cada laser poderá ter seu controle vertical de altura individual. O feixe do laser (L) também pode estar perpendicular ao movimento do equipamento, consequentemente perpendicular as leiras, como também estar paralelo. O sistema pode realizar a poda tanto de somente uma linha de plantas como de inúmeras linhas simultaneamente.

No caso de capina: De acordo com a Figura 9, na realização da capina o feixe do laser (2-A) é direcionado, através do guiamento (2-B), às regiões onde é necessário realizar a limpeza, ou seja, retirar espécies de plantas diferentes da do objetivo do cultivo (ED), de uma mesma leira ou em leiras distintas, ou entre as leiras, com o objetivo de cortar, queimar e/ou eliminar as espécies invasoras ou daninhas presentes nas lavouras. As rodas posicionadoras (3) podem ser movidas, de forma automática ou manual, de modo que sejam posicionadas entre as leiras e não danifiquem as plantas de cultivo (P). Neste caso são empregados processos de corte, com ou sem efeito térmico, para promover a morte e consequente extinção e/ou redução das espécies invasoras (ED). Na figura 9 é ilustrada a ação do laser sobre uma espécie invasora entre as leiras de uma lavoura com intuito de corta o caule da planta próximo ao solo e consequentemente matar a planta.

No caso de dessecação:

De acordo com as Figuras 10 e 11, o procedimento de dessecação empregando a radiação do laser (2-A) não tem por objetivo ocasionar cortes nas plantas, ou em partes dela, mas sim irradiar a planta (P) na sua totalidade, ou na maior parte possível (figura 9), podendo ser em somente uma leira, como em inúmeras, para promover a desidratação intensa, levando a planta à morte. As rodas posicionadoras (3) podem ser movidas, de forma automática ou manual, de modo que sejam posicionadas entre as leiras e não danifiquem as plantas de cultivo (P). A intensidade da radiação laser e o tempo de exposição na planta, como o comprimento de onda, entre outros parâmetros do regime de operação do laser, irão determinar se o resultado final será a extinção completa da planta, como no caso pretendido para plantas daninhas e pragas (ED), ou para adiantar a maturação para a colheita.

No caso de foto-estimulação:

De acordo com as Figuras 12 e 13, a estimulação a radiação do laser (L) ocorre a partir da irradiação da planta, em sua totalidade ou em sua maior parte (figura 11), privilegiando as estruturas responsáveis pela fotossíntese e absorção ótica. O regime de operação do laser (2-A) deve promover a ação de excitação eletrónica para estimulação da planta. A radiação laser (L) atinge a planta (P) na sua totalidade podendo ser em somente uma leira como em inúmeras leiras . A intensidade, comprimento de onda, modulação, tempo de exposição, entre outras variáveis, do laser irá influenciar no tipo de estimulação pretendido e a espécie de planta afetada. Podem ser empregados múltiplos lasers (2-A) operando de forma paralela, ou um laser com varredura, como o exemplo da figura 13, para iluminar a maior extensão possível, seja da planta ou da lavoura. As rodas posicionadoras (3) podem ser movidas, de forma automática ou manual, de modo que sejam posicionadas entre as leiras e não danifiquem as plantas de cultivo (P).