Системы и компоненты, чтобы представить прогресс вспомогательных систем в секторе бездорожья
Мобильные машины, такие как тракторы, кормоуборочные комбайны и комбайны, становятся все более автономными и оснащаются все более интеллектуальными вспомогательными функциями. С 12 по 18 ноября мероприятие «Системы и компоненты» в рамках Agritechnica, ведущей выставки сельскохозяйственной техники, будет посвящено этой тенденции, а также гибким концепциям для всего сектора внедорожной техники, от интуитивного ручного управления до полностью автономных решений. Современные вспомогательные системы, представленные на выставочном комплексе в Ганновере в Германии, охватывают не только сельскохозяйственные решения, но и строительную технику, которая также постепенно автоматизируется.
Как системы помощи, так и полностью или частично функции автономного вождения играют все большую роль не только на дороге, но и в секторе бездорожья. Операторы стремятся к повышению безопасности, эффективности и комфорта. Проблема заключается в том, что мобильные машины, такие как комбайны или погрузчики, работают в суровых и меняющихся условиях, где необходимо учитывать температуру, видимость, вибрацию, грязь и влажность, а задачи, которые выполняют машины, требуют от оператора предельного внимания, даже в сложных условиях. Однако анализ систем и компонентов показывает, что все функции, необходимые для решения этой задачи, будь то точное позиционирование, машинное обучение или системы управления без водителя, в сочетании с интеллектуальной сенсорной технологией,
Датчики для цифрового расширения поля зрения
Там, где внедорожному транспортному средству необходимо всесторонне и надежно обнаруживать свое окружение, например, при точной уборке урожая или строительной технике, выполняющей автоматические земляные работы, тип, количество и расположение датчиков имеют решающее значение. Данные из окружающей среды собираются в режиме реального времени, предоставляя информацию о местности, транспортных средствах, людях и других препятствиях. Система помощи водителю или система автоматизации транспортного средства затем использует эти данные для управления движением машины и оптимизации рабочего процесса.
Чтобы автономно работающее транспортное средство могло точно воспринимать окружающую среду даже при неблагоприятных световых и погодных условиях, необходимы разнообразные датчики. Их интеллектуальная комбинация позволяет получить точную и надежную картину обстановки вокруг автомобиля и, таким образом, создает основу для более совершенных вспомогательных функций. Системы слияния датчиков, в которых одни и те же данные наблюдаются с помощью нескольких датчиков, а затем объединяются как в пространстве, так и во времени, находятся в центре текущей деятельности по разработке. Сложные алгоритмы предоставляют достоверную информацию даже в экстремальных условиях окружающей среды, и это можно использовать, например, для предупреждения об объектах на пути. Экспоненты выставки Systems & Components используют эту технологию по-разному. Один доступный пример подключения дополнительных датчиков, например, LiDAR (обнаружение света и определение дальности) в сочетании с ультразвуком или радаром, на панель дисплея через шлюз, а информация об объекте накладывается на изображение со стандартной или инфракрасной камеры, предупреждая водителя о потенциальном препятствии. В число потенциальных функций входит мониторинг слепых зон и помощь при маневрировании.
На пути к интеллектуальному комбайну
В компании Systems & Components производители сельскохозяйственной и строительной техники смогут найти модульные блоки, с помощью которых они смогут спроектировать свои собственные вспомогательные системы, адаптированные к их требованиям. Системы GPS и навигации предоставляют точные данные о местоположении с точностью до сантиметра и позволяют транспортным средствам планировать свой маршрут и оптимально достигать пункта назначения, что является важным шагом на пути к автономному трактору. Автоматическое управление секциями — это еще одно приложение GPS, используемое на полевых опрыскивателях или разбрасывателях удобрений, которое автоматически включает и выключает отдельные секции орудия, чтобы предотвратить перекрытие или внесение входных материалов за пределы поля.
Датчики LiDAR также могут сыграть полезную роль в обнаружении окружающей среды, используя маломощный лазер для освещения объекта и фотодатчик для обнаружения отражения. Система рассчитывает расстояние до объекта на основе того, сколько времени потребуется лазерному лучу, чтобы пройти путь. Затем лазер сканирует множество точек отражения по разным азимуту и высоте, и данные используются для создания трехмерной карты окрестностей. Например, сравнение сканирования с моделью местности позволяет строительной машине полуавтоматически перемещаться по этой местности. LiDAR — это технология, позволяющая использовать многочисленные приложения для мобильных машин в сельском хозяйстве, что может обеспечить повышение эффективности в полевых условиях. Например, он может найти границу между срезанной и несрезанной пшеницей и автоматически направлять комбайн вдоль кромки урожая.
Модульные системы для создания сетей и автоматизации.
Интеллектуальные датчики и автономные мобильные машины — это лишь две из разработок, доминирующих в технике внедорожной техники. Еще одна тенденция, которая также отражена в программе поддержки Systems & Components, — модульные решения. Существует большое разнообразие рабочих машин, которые часто производятся в небольших количествах, поэтому модульные и гибкие решения являются единственным способом избежать того, чтобы новые требования к отдельным датчикам привели к полной реструктуризации функций помощи, вождения и автоматизации.
Команда из Института силовых электронных систем (ELSYS) Нюрнбергского университета прикладных наук имени Георга Симона Ома, Германия, разрабатывает открытую платформу автоматизации из аппаратных и программных компонентов, которая призвана помочь в этом. Проект POV.OS (Профессиональная операционная система для транспортных средств) стартовал в марте 2023 года с целью разработки комплексной платформы из компонентов модульной системы.
«Мы предлагаем центральный вычислительный блок с безопасными, сертифицированными компонентами и стандартизированными интерфейсами. Таким образом, мы даем возможность всем компаниям в цепочке создания стоимости профессиональных транспортных средств быстро разрабатывать соответствующие продукты», — объясняет глава ELSYS, профессор Армин Дитц.
Помимо прочего, проводятся исследования современных гибких процессов управления электроприводами с использованием модульных систем силовой электроники, а также интеграции систем накопления энергии.
«Мы хотим использовать методы на основе искусственного интеллекта, чтобы упростить процесс разработки и повысить энергоэффективность электропривода», — говорит Дитц. Результатом является система с общим ядром аппаратных и программных компонентов для управления, сбора данных с датчиков и объединения в сеть POV.
Будь то вождение или работа, дизельный, гибридный или полностью электрический: доступные в настоящее время вспомогательные функции являются лишь первым шагом на пути к полностью автоматизированной и подключенной рабочей машине будущего. С 12 по 18 ноября Systems & Components станет пионером новой мобильности в секторе внедорожной техники. На B2B-рынке международной отрасли поставщиков сельскохозяйственной техники и всего сектора внедорожной техники будут представлены технологии, которые ведут непосредственно к автономному будущему.
