Rolnictwo 4.0 Technika

Roboty i pojazdy autonomiczne w rolnictwie (część I)

Data publikacji:

Pojazdy autonomiczne oraz roboty polowe są już dziś w stanie wykonywać żmudne i długotrwałe prace w sposób dokładny, powtarzalny i wysoce efektywny. Nic dziwnego, że czołowi producenci usilnie pracują nad nowymi rozwiązaniami w tym zakresie, a powstające prototypy są szeroko testowane pod względem dalszych możliwości zastosowań. Niezmiernie ważnym aspektem jest również zachowanie bezpieczeństwa, które w przypadku maszyn autonomicznych nabiera szczególnego znaczenia, tak aby maszyna pracująca bez ciągłego nadzoru nie wyrządziła żadnych szkód. W niniejszym zestawieniu przygotowano przykładowe rozwiązania dostępne na rynku bądź będące już na etapie badań przedwdrożeniowych.

    Roboty i pojazdy autonomiczne w rolnictwie 

Jakie są zalety maszyn autonomicznych?

Rolnicze pojazdy autonomiczne oraz roboty mogą wykonywać wiele prac agrotechnicznych, począwszy od uprawy gleby, przez wysiew, nawożenie, pielęgnację, a na zbiorze kończąc. Wystarczy w tym przypadku odpowiednio zaprogramowany nośnik narzędzia oraz zaimplementowane układy detekcji, monitoringu otoczenia oraz sterowania opartego o algorytmy sztucznej inteligencji. Dodatkową zaletą maszyn autonomicznych jest to, iż są w stanie pracować skutecznie nawet w nocy, co pozwala na wykorzystanie pełnego potencjału czasowego, zwiększając tym samym wydajność pracy.

Kolejną z głównych zalet stosowania pojazdów autonomicznych oraz robotów polowych jest ich precyzja. Dzięki wykorzystaniu pozycjonowania satelitarnego, często z sygnałem RTK, zabiegi uprawowe są bardzo dokładne i jednocześnie nie naruszają struktury gleby. Roboty polowe, korzystając z cyfrowego obrazowania są w stanie rozpoznać i usuwać pojedyncze chwasty bez szkody dla uprawy. Inwestycja w pojazdy autonomiczne i roboty polowe może się wydawać kosztowna, jednak w dłuższej perspektywie przynosi korzyści w postaci redukcji kosztów pracy, zwiększenia wydajności oraz poprawy jakości upraw. W związku z tym coraz więcej rolników decyduje się na wprowadzenie tych nowoczesnych technologii do swojego gospodarstwa - powoli także w Polsce. Co zatem oferuje rynek?

Horsch

Inżynierowie marki Horsch twierdzą, że ich celem jest stworzenie autonomicznego pojazdu rolniczego, który mógłby pracować samodzielnie, bez operatora, w każdych warunkach pogodowych i klimatycznych. W 2019 r. firma Horsch złożyła wniosek patentowy na autonomiczny pojazd rolniczy, który miałby za zadanie transportować co najmniej jedno narzędzie rolnicze. Gotowy prototyp jest wyposażony w gąsienicowy napęd znany z ciągnika Claas Axion 900, ale wniosek patentowy przewiduje także napęd kołowy. Maszyna ta posiada moduł sterowania, którego działanie oparte jest o sygnał GPS, może być prowadzona zdalnie, lecz docelowo ma poruszać się całkowicie autonomicznie. Pojazd został zaprojektowany w taki sposób, aby można było zaczepić do niego standardowe narzędzia rolnicze poprzez TUZ.

Testowany już robot RO1 z 24-rzędowym siewnikiem Maestro był podłączony do traktora gąsienicowego, natomiast nowy pojazd autonomiczny RO24G jest zamontowany na samobieżnej ramie, przypominającej suwnicę lub nośnik narzędzi z platformą i 4 dużymi kołami. Na ramie zawieszony jest siewnik, a na platformie znajduje się zbiornik na nawóz oraz jednostka napędowa. Obecnie na polach w Brazylii trwają intensywne testy tej maszyny, które mają na celu zebranie informacji niezbędnych do przeprowadzenia dalszych ulepszeń konstrukcyjnych.

Krone i Lemken

W wyniku współpracy firm Krone i Lemken, w ramach projektu Combined Power powstał autonomiczny pojazd, który wzbudził duże zainteresowanie w branży technologii rolniczej. Autonomiczny pojazd Combined Power został stworzony do całorocznej pracy w różnych warunkach. Składa się z modułu napędowego połączonego z różnymi przystawkami. W ubiegłym roku był testowany z różnymi narzędziami rolniczymi takimi jak pług, agregat ścierniskowy, brona wirnikowa, siewnik ze strony firmy Lemken oraz z kosiarką, przetrząsaczem i zgrabiarką od Krone.

Pojazd wyróżnia się tym, że wykorzystuje funkcję TIM (Tractor Implement Management), co umożliwia maszynom współpracującym z ciągnikiem kontrolowanie jego sterowania, w tym dostosowywanie prędkości w zależności od aktualnego obciążenia. Aby to było możliwe, każda z maszyn została wyposażona w dodatkowe czujniki i kamery, które monitorują pracę traktora. Pojazd i współpracujące z nim narzędzie komunikują się cały czas, wymieniając wszystkie potrzebne dane. Napęd jednostki stanowi hybrydowy układ składający się z silnika wysokoprężnego MTU o mocy 230 KM oraz systemu elektrycznego z silnikami napędzającymi osie jezdne oraz wałek odbioru mocy. Pojazd sadowiony jest na dużych 38-calowych kołach, które zapewniają dużą siłę pociągową i maksymalną przyczepność, mogą być też stosowane na użytkach zielonych, nie uszkadzając podłoża.

Dwie osie skrętne umożliwiają zastosowanie trzech różnych trybów kierowania, takich jak: kierowanie osią przednią, wszystkimi kołami i osią tylną. Do ustalania bieżącej pozycji pojazdu wykorzystywane są dwie anteny GPS, a do przesyłania danych, takich jak zlecenia pracy, służy uniwersalna platforma Agrirouter. W celu zapewnienia wymaganego poziomu bezpieczeństwa wokół pojazdu rozmieszczono kamery, stale monitorujące sprzężone narzędzie i najbliższe otoczenie w zasięgu do 20 m.
Nadzór nad pojazdem realizowany jest z poziomu tabletu lub smartfona, zadania i raporty z ich wykonania będzie można przesyłać zdalnie, za pośrednictwem modułu komunikacyjnego i systemu wymiany danych Agrirouter.

CNH Industrial

CNH Industrial przejęła innowacyjną firmę Raven Industries, co zaowocowało wspólnym opracowaniem samojezdnego, autonomicznego rozsiewacza Case IH Trident 5550. W tym miejscu należy wspomnieć o rozwoju autonomicznych pojazdów koncepcyjnych Case IH już od 2016 r. Niemniej nowy pojazd o mocy 390 KM to pierwszy autonomiczny rozsiewacz w branży rolniczej. Jego premiera odbyła się podczas targów Farm Progress Show 2022 w Boone w stanie Iowa w USA.

Case IH Trident 5550 wyposażony jest w system Autonomy, łączący sprawdzoną technologię naprowadzania i sterowania, kontroli napędu, percepcji oraz planowania ścieżki opracowanej przez Raven. System monitoringu pracy Raven Autonomy, dzięki zastosowaniu serii zaawansowanych kamer i systemu radarowego, w czasie rzeczywistym, ciągle kontroluje otoczenie maszyny w pełnym zakresie 360°, pod kątem ewentualnych przeszkód w terenie. Algorytmy sztucznej inteligencji przetwarzają zbierane obrazy, w przypadku wykrycia przeszkody maszyna samoczynnie się zatrzymuje, a operator otrzymuje stosowny alert w aplikacji obsługi.

Operatorzy nadzorują pracę maszyny w oparciu o zmapowane granice pola. Kontrola pracy maszyny odbywa się z poziomu urządzenia mobilnego jak tablet, komputer czy smaftfon. Można tutaj również zdalnie przeglądać różnorodne zadania i funkcje maszyny np. aktualny poziom paliwa, poziom płynu AdBlue, prędkość, obroty na minutę (RPM), stan poziomu zbiornika rozsiewacza, informacje z uniwersalnego terminala i diagnostyczne kody usterek. Case IH Trident 5550 z technologią Raven Autonomy będzie w tym roku szeroko testowany na polach w USA.

Chcesz dowiedzieć się więcej? Czytaj atr express - zamów:

Bezpłatny egzemplarz Prenumeratę

YouTube atrexpress

zobacz więcej

Pokaz opryskiwacza HARDI AEON CENTURAline


W chwili otwarcia wideo, YouTube wyśle pliki cookie. Polityka prywatności YouTube

Pokaz robota autonomicznego - NAIO ORIO


W chwili otwarcia wideo, YouTube wyśle pliki cookie. Polityka prywatności YouTube

Bądź na bieżąco! Zapisz się do newslettera

Wyrażam zgodę na otrzymywanie od Boomgaarden Medien Sp. z o.o. treści marketingowych (newsletter) za pośrednictwem poczty elektronicznej w tym informacji o ofertach specjalnych dotyczących firmy Boomgaarden Medien Sp. z o.o. oraz jej kontrahentów.