Системы комплексной автоматизации и беспилотного управления трактором

В настоящее время на рынке сельскохозяйственной техники появляется все больше предложений, направленных на трансформацию самоходных машин, позволяющих работать в режиме автономного и беспилотного управления.

Появление новых перспективных технологий, стимулирующих автоматизацию и цифровизацию рабочих процессов в сельском хозяйстве, обусловлено постоянной потребностью в оптимизации расходов, повышении эффективности и поиске универсальных источников, существенно улучшающих и упрощающих жизнь фермеров и аграриев.

Базовые для российских аграриев знания о беспилотной наземной технике (если не учитывать роботы, роботизированные платформы и БПЛА) сводятся исключительно к инновационным разработкам нового беспилотного зерноуборочного комбайна TORUM от Ростсельмаш и технологии искусственного интеллекта Cognitive Agro Pilot для комбайнов, которые активно продвигались, тестировались и демонстрировались для сельхозтоваропроизводителей в прошлом году.

При этом сегмент сельскохозяйственных тракторов пока не так активно автоматизируется. Отечественным аграриям известны, в основном, примеры обычных модернизаций с помощью применения оборудования для точного земледелия, в частности, систем автоматического параллельного вождения и подруливания, что не предусматривает комплексной автоматизации и по-прежнему требует наличия оператора непосредственно в кабине или рядом с ней.

«ГлавПахарь» предлагает Вам ознакомиться с шестью европейскими поставщиками оборудования для преобразования сельскохозяйственного трактора в самоходную беспилотную машину, способную выполнять комплекс технологических операций в автономном режиме.

На рынок уже сейчас выходят автономные сельскохозяйственные тракторы, в текущих условиях такие машины официально создают только четыре крупнейших производителя — Escorts (Farmtrac), Kubota, Monarch Tractor и Yanmar (имеются ввиду завершенные концепты и выпущенные на рынок продукты). 

И это несмотря на то, что свои разработки в данном направлении ведет целый ряд брендов с мировым именем, такие как CNH, AGCO, John Deere, Mahindra и другие. При этом данные компании акцентируют внимание на создании именно роботов-тракторов и уникальных футуристичных концептов с технологиями искусственного интеллекта.

Наряду с оптимизацией затрат и сохранением ресурсов, еще одной важной проблемой, подчеркивающей актуальность автоматизации, является поиск квалифицированных трактористов-механизаторов. Техника с каждым годом становится все сложнее и функциональнее, а количество квалифицированно подготовленных кадров стремительно снижается.

Эти тенденции обусловили тот факт, что по состоянию на начало 2021 года для выполнения отдельных технологических операций аграрий уже может обратиться за помощью к более чем 40 полевым роботам или небольшим роботам-тракторам.

Но что делать, если нет полевого робота для выполнения желаемых задач и конкретного задания? Если отсутствует возможность работы с роботизированной технологией, и имеется готовый парк сельскохозяйственных тракторов для этих операций? 

В данном случае модернизация техники и ее преобразование в автономный трактор может быть эффективным решением проблемы.

В текущем информационном материале речь пойдет не о готовых роботизированных решениях, а именно о предложениях дооснащения и фирмах, поставляющих дополнительное оборудование, чтобы сделать трактор беспилотным.

Израильская компания Blue White Robotics является одним из первопроходцев беспилотных технологий. Фирма разрабатывает целый комплекс роботизированных систем для АПК и промышленности и имеет 20-летний опыт работы в области автономных технологий в ВВС Израиля.

Одной из последних разработок Blue White Robotics стала новая система и комплект оборудования для автономного управления трактором, благодаря которому из машины возможно сделать универсального робота, способного работать как в автономном, так и ручном режиме. 

Система включает в себя GPS-модуль, датчики LiDAR, оптические камеры, бампер, способный распознавать препятствие, а также четыре внешних аварийных выключателя, с помощью которых можно остановить трактор, не поднимаясь в кабину.

Запустив соответствующее программное обеспечение, пользователи определяют рабочие зоны трактора на цифровой карте. Аппаратура использует эти данные для настройки геозоны, благодаря чему агрегат передвигается исключительно в пределах установленных границ. При этом автономный режим трактора можно отключить простым выключателем.

Технология позволяет взаимодействовать с опрыскивателями, косилками, харвестерами и почвообрабатывающими дисковыми орудиями. Система может интегрироваться с интеллектуальными контроллерами навесного оборудования (такими как устройства контроля и калибровки AgOtter).

В Blue White Robotics отметили, что система уже была успешно протестирована в садах и виноградниках западного побережья США.

По заверению руководства компании, разработка позволяет сократить эксплуатационные расходы на 50%.

Еще одной компанией, сделавшей революцию на рынке беспилотных технологий, стала немецкая фирма Braun Maschinenbau GmbH. 

Бренд был основан Стефаном Брауном-старшим в старой деревенской кузнице в Буррвейлере. В 1965 году владелец презентовал первое новаторское решение для виноградарства: транспортировщик винограда и вилочный погрузчик.

В сегодняшних рыночных условиях компания специализируется на разработке и производстве машин на заказ специально для органической обработки почвы на виноградниках и в садах. Braun представляет собой один из ведущих холдингов в данном сегменте.

Слоган «очистить виноградную лозу без химикатов» описывает центральную философию фирмы. Характерной особенностью является модульная система оборудования, которая позволяет гибко адаптировать его ко всем требованиям и рабочим ситуациям. 

В линейке продукции компании, имеется уникальная система Braun Maschinenbau Vineyard Pilot Assistant (VPA), которая основана на базе беспилотной технологии управления полосой RowCropPilot от немецких производителей роботов.

Система уже прошла масштабное тестирование на тракторах марки Fendt. Беспилотная технология нацелена на владельцев садов и виноградников, которые хотят подрезать деревья автономно в связи с тем, что «механическая подрезка фруктовых деревьев требует предельной концентрации водителя».

По заверению разработчиков, система Braun VPA позволяет увеличить производительность работ на 30%, а скорость трактора вдвое.

Польская компания GOtrack выделяется на рынке беспилотных наземных технологий тем, что может установить свою систему AutoDrive на большинство тракторов — старых и новых — с усилителем рулевого управления.

Система автономного управления GOtrack AutoDrive не требует трактора с трансмиссией CVT и приводом по тросу. По состоянию на 2021 год, система уже адаптирована для марок тракторов Case, Deutz-Fahr, Fendt, Kubota, Massey Ferguson, New Holland, Steyr, Ursus, Landini и McCormick. При этом система позволяет управлять не только трактором, но и прицепными и навесными сельхозорудиями.

GOtrack AutoDrive управляет трактором дистанционно и в стандартном режиме идентифицирует различные виды препятствий, в том числе, имеет функцию обнаружения людей.

Еще одним европейским поставщиком технологий беспилотного управления сельскохозяйственной техникой является нидерландская компания GPX Solutions.

Система GPX Solutions iQuus была разработана для интеграции в современные технологические разработки, такие как ISOBUS, управление задачами (TC) и высокотехнологичные средства управления трактором. В своих автоматизированных разработках фирма частично полагается на технологию Raven.

Система была создана для работы с пропашными культурами, виноградниками, садами, полями хмеля и лесными питомниками, поскольку многие из них имеют рядные и приводные посевы, существующие до 15 лет. За счет автоматизированного и беспилотного управления трактором GPX Solutions iQuus позволяет повысить эффективность на 30% и сэкономить до 500 часов трудозатрат в расчете на одного оператора машины.

Перенесемся за океан, где американская компания Sabanto предлагает нестандартные автономные фермерские решения в качестве услуги.

Фирма имеет свой широкий машинно-тракторный парк техники, состоящий из автономных тракторов мощностью 60 и 90 л.с., расположенных по всему Среднему Западу.

Аграрии получают возможность не дооснастить свою собственные агрегаты, а нанять для выполнения посевных работ, прополки, обработки почвы культивации уже готовый парк роботов-тракторов.

Работоспособность, состояние и исправность техники и навесного оборудования контролируются собственным персоналом Sabanto в режиме дистанционного мониторинга за сотни км.

Заключительной в нашей подборке станет австралийская компания ThornTek, система автоматического управления которой может быть модернизирована для различных типов техники.

Технология ThornTek позволяет адаптировать тракторы и другие самоходные транспортные средства и машины для выполнения различных операций на сельскохозяйственных угодьях и фермах.

В настоящее время система активно применяется в Китае, где используются две комплектации. В первой — система в автоматическом режиме полагается на датчики, камеры, а также предупреждения трактора и сообщения об ошибках для остановки агрегата или полного выключения режима. Во втором — техника имеет расширенную функцию оптимизации рабочих процессов и предотвращения столкновений с технологией искусственного интеллекта.

Тренд на беспилотную технику и комплексную автоматизацию механизированных работ в сельском хозяйстве продолжает набирать популярность.

По оценке аналитиков отрасли, тенденция продолжится, и к 2040 году машинно-тракторный парк современных фермеров будет наполовину состоять из беспилотных машин.

Подготовлено по материалам futurefarming.com. Автор: специалист по точному земледелию René Koerhuis.