Zahteve glede produktivnosti, udobja in varnosti mobilnih strojev v avtocestnem sektorju se nenehno povečujejo. Pomočni sistemi in delno avtomatizirane rešitve vozniku olajšajo delo v kabini, pri delu na terenu ali na gradbišču. SISTEMI IN KOMPONENTE, ki bo predvidoma potekal od 27. februarja do 5. marca 2022 v Hannovru v Nemčiji, bo v okviru razstave Agritechnica ponudil predstavitev tehnologij za omogočanje avtonomne mobilnosti.
Strmi nagibi, ostri padci, tesni ovinki in prostori, ki jih je težko manevrirati, zahtevajo ne le največjo koncentracijo, ampak tudi popoln nadzor v pilotski kabini mobilnih delovnih strojev. V zvezi s tem imajo napredni asistenčni sistemi podporo vozniku v kabini. Povečanje avtomatizacije takšnih sistemov bo zmanjšalo obremenitev upravljavca stroja in mu tako omogočilo, da se osredotoči na nalogo, na primer spremljanje in optimizacijo delovnega procesa. Hkrati so sistemi pomoči pripravljeni posredovati v primeru nevarnih situacij, na primer z izogibanjem trkom pri vzvratni vožnji na gradbišču ali drugimi situacijami, v katerih je vidljivost zmanjšana.
Na poti do rešitev, pripravljenih na trg
Visoko zmogljivi sistemi pomoči ne zagotavljajo le povečane varnosti in izboljšane učinkovitosti na poljih ali gradbiščih, temveč so tudi namenjeni utiranju poti do avtonomnih rešitev. Ko se ta cilj prenese na sistemsko arhitekturo traktorjev, strojev za žetev ali bagrov, to pomeni, da se vse več podatkov, ki izvirajo iz vse večjega števila senzorjev, obdeluje. Končno je treba te informacije upravljavcu intuitivno predstaviti na zaslonu v pilotski kabini. SISTEMI IN KOMPONENTE bodo omogočili pogled naprej, kaj je v naslednjih nekaj letih mogoče pričakovati na področju izven avtoceste-saj se bo naslednja generacija vozil na lastni pogon lahko samostojno gibala in delovala.
Številni ponudniki tehnologije, ki razstavljajo v Hannovru, so že predstavili rešitve, ki bodo pomemben gradnik avtonomnih funkcij, kot je elektrohidravlično krmiljenje v vozilih zunaj avtoceste. Hitrost, krmiljenje in krmiljenje vozil ohranjajo stroje na svojem mestu in lahko samodejno postavijo kombajne na rob polja. Ena osrednjih tem v SYSTEMS & COMPONENTS bo, kako doseči naslednjo stopnjo avtonomije. Izhodišče za to zaznamuje najnovejša generacija krmiljenja po žici, pogona po žici in zavore po žici. Z omogočanjem odprave volanskega droga na primer takšni sistemi ponujajo večjo prilagodljivost pri oblikovanju strojev in kabin.
Večja svoboda in udobje pri krmiljenju
Razprave in zanimanje za digitalne krmilne, vozne in zavorne sisteme bodo verjetno okrepili na sejmu v Hannovru, saj imajo dobavitelji teh tehnologij trdno usmerjene v tržne rešitve za obsežno proizvodnjo za trge izven avtoceste . Za razliko od avtomobilskega sektorja so rešitve za naknadno opremljanje pogosto v povpraševanju v kmetijstvu in zunaj avtocestnega sektorja, saj za podjetja pogosto ni mogoče zamenjati celotnega voznega parka, da bi pridobili avtonomne funkcije. Razstavljeni sistemi v Hannovru bodo pokazali integracijo celotnega procesa od volana in zavornega pedala do osi ter omogočili intuitivne taktilne povratne informacije neposredno upravljavcu vozila. Izvajanje se izvaja v obliki mehatronskih, hidravličnih ali hibridnih rešitev, ki sprožijo zaviranje ali obračanje v nekaj sekundah. Trdijo, da so vsaj tako varni kot običajni sistemi, ki uporabljajo mehanske prenosne poti. Varnostni sistem z več redundanco zagotavlja, da se pravilne vrednosti senzorjev vedno prenašajo in obdelujejo.
Električno krmiljenje ne obljublja le večjega udobja pri vožnji in natančnosti pri traktorjih in strojih za samonabiranje, temveč omogoča tudi delovanje vozila v kritičnih razmerah brez potrebe po upravljavcu v pilotski kabini. Voznik zapusti vozilo, aktivira daljinski upravljalnik in upravlja vozilo od zunaj. Ta primer kaže, da bosta kmet in traktor ostala ekipa, čeprav bodo stroji v prihodnje avtonomno delovali na poljih. Te tehnične zmogljivosti so prispele tudi v druge sektorje zunaj avtoceste. Medtem ko so številni proizvajalci kmetijskih strojev še v projektni ali pilotni fazi, zlasti zaradi pomanjkanja pravnega okvira, ki bi obdajal avtonomno vožnjo na javnih površinah, je avtonomna vožnja že del vsakdana v rudarstvu na prostem. V velikih rudnikih surovin, ki jih upravlja avstralsko rudarsko podjetje Rio Tinto v Avstraliji, se zdaj uporabljajo avtonomni demperji Komatsu, opremljeni s sistemom avtonomnega prevoza (AHS), ki prevažajo železovo rudo brez voznika za volanom. Navigirajo s pomočjo visoko natančnega GPS-a, radarski in laserski senzorji pa jim omogočajo zaznavanje ovir.
Zlitje senzorja za večjo zanesljivost
Senzorski sistemi so senzorični organi mobilnih strojev in so zato tudi zelo visoko na načrtu ponudnikov tehnologije. Cilj je največja natančnost pri identifikaciji ne le neživih predmetov, ampak tudi ljudi in živali. Predpogoj za to je zanesljivo 360-stopinjsko zaznavanje okolja, pogosto nestrukturiranega terena. Trenutne tehnologije senzorjev in kamer ter ustrezni algoritmi za obdelavo slik zdaj omogočajo asistenčne sisteme, ki so prilagojeni zahtevam strank in vrsti mobilnega delovnega stroja. Pri izvajanju tega se razvijalci ne zanašajo zgolj na en sam tip senzorja: popoln model okolja se doseže le z združevanjem informacij iz različnih senzorjev, znanih kot zlitje senzorjev - temeljni predpogoj za zanesljivost in varnost sistemov za pomoč vozniku in avtonomno vožnjo.
Uporaba senzorjev LiDAR (Light Detection And Ranging) vse bolj dopolnjuje tehnologije kamer, radarjev in ultrazvoka. Ti senzorji so namenjeni pomoči avtonomno delujočim strojem pri doseganju preboja v sektorju izven avtocest. Strokovnjaki, kot je Aine Denari, višja podpredsednica in generalna direktorica oddelka za elektroniko in napredne sisteme za pomoč vozniku ZF, menijo, da so eno ključnih tehnologij. Sistemi LiDAR registrirajo okolico na podlagi vidne, ultravijolične ali infrardeče svetlobe in ustvarijo brezhiben 3D oblak točk, tudi v dežju, megli, prahu ali temi. Dodatna obdelava podatkov GPS dodatno izboljšuje navigacijo v realnem času in tako preprečuje morebitne trke. To pa omogoča, da se poljsko delo, kot je setev in natančna uporaba gnojil in sredstev za zaščito pridelkov, razširi v noč brez izgube natančnosti. Če lahko traktor pridobiva tudi podatke z vremenskih postaj, je mogoče ugotoviti, kdaj so delovni pogoji na terenu optimalni.
Računalniška moč za povezavo v oblaku
Da lahko stroji izvedejo te procese, morajo podatke ustrezno obdelati. Enostavni nadzorni sistemi za avtomatizacijo hitro dosežejo svoje meje. Znatno večja računalniška moč najnovejših vrhunskih računalnikov in telematskih enot omogoča izvajanje avtonomnih funkcij za kmetijske in gradbene stroje. Njihova visoka zmogljivost pomeni, da so primerni tudi za stroje, ki med seboj komunicirajo neposredno in pošiljajo podatke v oblak. Medtem ko so bili traktorji, kombajni in kombajni za krmo v preteklosti ločene enote, jim bo komunikacija med stroji (M2M) v prihodnosti omogočala avtonomno izmenjavo informacij med seboj, na primer nosilnosti, kar vodi do optimizacije postopek spravila in logistike. Ta visoka zmogljivost obdelave omogoča tudi natančno usklajevanje več strojev. Opremljena z visoko natančno kinematiko v realnem času in povezana prek brezžične podatkovne povezave, vozila izmenjujejo informacije o svojem položaju, hitrosti in nastavitvah izvedbe, kar na primer omogoča izvajanje „elektronskega vlečnega droga“. Ta scenarij, v katerem več strojev obdeluje polje v omrežju, se imenuje vodenje. Drug takšen scenarij je sinhronizacija z brezpilotnim letalom.
SYSTEMS & COMPONENTS bodo od 27. februarja do 5. marca 2022 predstavljali trenutno stanje delno avtomatiziranega delovanja mobilnih delovnih strojev. Sodobni asistenčni sistemi, hibridizacija in elektrifikacija, inteligentni senzorji in visokozmogljiva telematika: razstavljalca se bodo osredotočila na široko paleto tehnologij za dvig delovanja mobilnih delovnih strojev na povsem novo raven. Strokovni forum "Future Lounge", ki poteka hkrati s SISTEMI IN KOMPONENTE, bo ponudil tudi poročila s terena in razburljiv vpogled v rešitvene pristope vodilnih proizvajalcev gradbenih in kmetijskih strojev.