Autonomiczne ciągniki John Deere: Innowacje i Rozwój Technologii

Początek Autonomicznej Ery: Prezentacja na CES 2022

Firma John Deere zaprezentowała swój pierwszy, w pełni autonomiczny ciągnik gotowy do produkcji na dużą skalę podczas targów branży elektronicznej i najnowszych technologii CES 2022 w Las Vegas. Amerykański producent zapewnił wówczas, że traktor dużej mocy będzie dostępny dla rolników jeszcze w tym samym roku.

Wyzwania i Motywacje: Dlaczego Autonomia?

John Deere odpowiada na rosnące zapotrzebowanie na innowacyjne rozwiązania w obliczu braku wykwalifikowanej siły roboczej. Jahmy Hindman, dyrektor ds. technologii w John Deere, podkreślił: „Nasi klienci z branży rolniczej, budowlanej oraz zarządzania terenami zielonymi mają do wykonania prace o określonych porach dnia i roku, ale często nie mają wystarczającej liczby odpowiednio wykwalifikowanych pracowników do ich wykonania. Autonomia może pomóc sprostać temu wyzwaniu.”

Dodał również: „Dlatego rozszerzamy naszą ofertę technologiczną, aby umożliwić większej liczbie maszyn bezpieczną i autonomiczną pracę w rożnych środowiskach. Przyniesie to korzyści nie tylko naszym klientom, ale także nam wszystkim, którzy polegamy na nich w zakresie dostarczania nam żywności, paliwa czy też infrastruktury, których potrzebujemy każdego dnia.” Problem ten jest szczególnie widoczny w rolnictwie, gdzie przeciętny wiek farmerów w USA wynosi już 58 lat, a w sezonie muszą oni pracować od 12 do nawet 18 godzin na dobę. Nowoczesna autonomiczna technologia pozwala wykonać prace polowe bez konieczności siedzenia w kabinie traktora.

Podstawy Technologiczne Autonomii John Deere

Zestawy autonomiczne John Deere drugiej generacji, przeznaczone do różnych maszyn, łączą zaawansowaną wizję komputerową, sztuczną inteligencję oraz zestawy kamer, aby pomóc maszynom poruszać się w swoim otoczeniu. Autonomiczna technologia 2.0 powstała przy współudziale specjalistów z **Blue River Technologies**, firmy należącej do John Deere'a, specjalizującej się w tworzeniu inteligentnych maszyn. Jest ona twórcą m.in. technologii **See&Spray**, która pozwala ograniczyć stosowanie środków ochrony roślin dzięki kamerom wysokiej rozdzielczości rozpoznającym chwasty i aplikującym pestycydy.

Zasada Działania Autonomicznego Ciągnika John Deere 8R

John Deere zaadaptował tradycyjny model traktora serii 8R do pracy autonomicznej. Kluczowym elementem jest system 6 par kamer stereo 3D, które umożliwiają wykrywanie przeszkód w zakresie 360 stopni oraz kalkulowanie odległości, w jakiej się one znajdują. Obrazy z kamer trafiają do tzw. **głębokiej sieci neuronowej**. System ten klasyfikuje każdy piksel z obrazów kamer w czasie około 100 milisekund i w mgnieniu oka decyduje, czy traktor może kontynuować pracę. Jeżeli pojawi się przeszkoda, ciągnik natychmiast się zatrzyma.

Ponadto autonomiczny John Deere 8R nieustannie określa swoją pozycję względem wirtualnej granicy pola, co pozwala kontrolować, czy maszyna pracuje na właściwym obszarze. Warto dodać, że na bazie głębokiej sieci neuronowej działa również sztuczna inteligencja. Ciągnik autonomiczny wykonuje pracę z dokładnością wynoszącą przynajmniej 2,5 cm, co jest wynikiem dopracowania bezpieczeństwa systemu automatyki skrętu **John Deere AutoTrac**, który pozwala na automatyczne kierowanie ciągnika (bez dotykania kierownicy) nawet na uwrociach. John Deere podaje, że jego ciągnik autonomiczny przeznaczony jest do prac polowych i nie może przemieszczać się po drodze samodzielnie; należy go przetransportować na pole, co nie jest trudne, bo to nadal tradycyjny traktor z kabiną, fotelem operatora i kierownicą.

Zarządzanie i Kontrola: John Deere Operations Center Mobile

Autonomiczne maszyny John Deere są zarządzane za pośrednictwem platformy **John Deere Operations Center Mobile**, opartej na przechowywaniu danych w chmurze. Aby użyć takiego ciągnika, rolnik musi jedynie przetransportować maszynę na pole i skonfigurować jej autonomiczną pracę. Następnie, korzystając z aplikacji na swoim telefonie komórkowym, użytkownik może uruchomić ciągnik poprzez zwykłe przeciągnięcie palcem od lewej do prawej na ekranie.

System John Deere Operations Center Mobile daje dostęp do obrazu na żywo, zdjęć, filmów oraz danych i wskaźników w czasie rzeczywistym. Pozwala to rolnikowi dostosować odpowiednią prędkość pracy maszyny zagregowanej z ciągnikiem autonomicznym, zmienić jej parametry robocze sterowane hydraulicznie, a także głębokość pracy. W przypadku wystąpienia anomalii lub problemów z maszyną, użytkownik dostanie powiadomienie na swoje urządzenie mobilne i będzie w stanie dokonać właściwych zmian, aby wznowić pracę maszyny. W czasie pracy traktora-robota rolnik może zająć się inną pracą.

Autonomiczne Ciągniki John Deere dla Różnych Zastosowań

John Deere 9RX: Dla Rolnictwa Wielkoobszarowego

Traktor przegubowy John Deere 9RX może teraz również pracować samodzielnie. Jest on przeznaczony dla rolnictwa wielkoobszarowego, gdzie uprawa pól i siewy to najbardziej pracowity czas oraz sedno działalności wszystkich farmerów. Dzięki zestawowi autonomicznemu drugiej generacji, wyposażonemu w 16 pojedynczych kamer rozmieszczonych w kapsułach umożliwiających 360-stopniowy widok pola, ciągnik John Deere 9RX może pracować sam, a rolnicy mogą skupić się na innych równie ważnych zadaniach. Zaawansowany zestaw autonomiczny oblicza również jeszcze dokładniej głębokość pracy, umożliwiając ciągnikowi szybszą jazdę podczas uprawy pola. Autonomiczny John Deere 9RX to prawdziwy potwór wydajności, dlatego mogą o nim myśleć tylko największe przedsiębiorstwa rolne.

John Deere 5ML: Specjalista do Sadów

Autonomiczny ciągnik sadowniczy John Deere 5ML idealnie sprawdzi się do pracy w sadach, w tym w szczególności do oprysków, czyli czynności wymagających i powtarzalnych. Ochrona upraw za pomocą oprysków strumieniowych to wymagająca i powtarzalna praca. Dzięki wbudowanej kamerze możliwa jest praca w uprawach rzędowych, na przykład aplikacja środków ochrony roślin w sadach drzew owocowych. Napełnianie zbiornika opryskiwacza odbywa się w pełni automatycznie na stacji napełniania, dzięki czemu użytkownik nie jest narażony na kontakt z pestycydami.

Rozwój i Przyszłość: Elektryfikacja i Nowe Platformy

Na targach Consumer Electronics Show 2025 (CES) w Las Vegas w Stanach Zjednoczonych firma John Deere zaprezentowała kilka nowych maszyn autonomicznych. Jak powiedział Jahmy Hindman, dyrektor ds. technologii w John Deere, firma wykonuje kolejny duży krok, rozszerzając autonomiczną technologię na znacznie więcej maszyn. Pojazdy autonomiczne John Deere generacji drugiej będą oferowane zarówno w nowych maszynach, jak i jako zestawy modernizacyjne do niektórych istniejących już maszyn. Nowatorskie rozwiązania kształtują trzy podstawowe technologie: **elektryfikacja, automatyzacja do autonomii i sztuczna inteligencja**.

Prototyp John Deere E-Power

John Deere zaprezentował prototyp **E-Power** - gotowy do autonomicznej pracy ciągnik o zerowej emisji spalin. Jest on przeznaczony dla klientów zajmujących się uprawami specjalistycznymi, produkcją mleka i hodowlą zwierząt. Ciągnik elektryczny John Deere E-Power zapewnia stałą moc 130 KM, dostarczając natychmiastową energię i moment obrotowy, aby sprostać wymagającym zadaniom.

Elektryfikacja i Przekładnie Nowej Generacji

Elektryfikacja w John Deere to nie tylko korzystanie z akumulatorów jako źródła energii, ale także wykorzystanie napędów elektrycznych, które zastąpią silniki i hydraulikę.

• Elektryczny ciągnik kompaktowy: Powstał na bazie modeli John Deere serii 1R. Jego kluczową cechą jest duża moc WOM, pozwalająca na skoszenie ponad 10 000 m² trawnika przy jednym ładowaniu akumulatora trwającym 4,5 godziny. Producent wskazuje, że oprócz wysokiej wydajności, użytkownicy zyskują na bardzo niskich kosztach utrzymania.
• eAutoPowr: Jest to pierwsza przekładnia bezstopniowa z elektromechanicznym podziałem mocy. W porównaniu do konwencjonalnych rozwiązań przekładnie bezstopniowe są bardziej wydajne. Kolejną cechą jest możliwość dostarczenia do 100 kW mocy elektrycznej do użytku zewnętrznego. John Deere i Joskin opracowały wóz asenizacyjny z dwiema osiami z napędem elektrycznym, by udowodnić tę technologię.

Inne Autonomiczne Maszyny i Rozwiązania

• Autonomiczna akumulatorowa kosiarka elektryczna: Przeznaczona do zarządzania terenami zielonymi. Zarządzanie terenami zielonymi to wysoce konkurencyjna branża, a posiadanie właściwego personelu do obsługi różnych prac ma tu kluczowe znaczenie. Autonomiczna kosiarka wykorzystuje tę samą technologię kamer, co inne autonomiczne maszyny Deere, ale na mniejszą skalę, ponieważ ta maszyna ma mniejszą powierzchnię działania.
• Autonomiczna wywrotka przegubowa 460 P-Tier (ADT): Przygotowana do pracy w kopalniach. Prace wydobywcze dostarczają podstawowych surowców niezbędnych do budowy dróg, budynków i infrastruktury, a wydobycie, przetwarzanie i transport materiałów to złożony proces.
• VoloDrone (współpraca z Volocopter): Duży dron o średnicy 9,2 m, napędzany przez 18 wirników. Posiada elektryczny napęd z wymiennymi bateriami litowo-jonowymi, umożliwiającymi lot do 30 minut. Może być sterowany zdalnie lub automatycznie po zaprogramowanej wcześniej trasie. Rama drona ma elastyczny, znormalizowany system mocowania ładunku, co pozwala na montaż różnych urządzeń, np. dwóch zbiorników na ciecz, pompy i belki opryskowej do ochrony upraw. Istnieje także wersja z wbudowanym skanerem chwastów i opryskiwaczem, która pozwala na precyzyjną aplikację pestycydów z powietrza, znacznie zmniejszając ich ilość na danej powierzchni. Zbiornik o pojemności 10,6 litra jest napełniany automatycznie w stacji granicznej na polu, gdzie odbywa się również automatyczne ładowanie akumulatora.
• Nowa koncepcja kompaktowego ciągnika autonomicznego: Bardzo kompaktowy elektryczny zespół napędowy ze zintegrowanym osprzętem o całkowitej mocy 500 kW. Może być wyposażony w koła lub gąsienice. Elastyczne balastowanie od 5 do 15 ton pomaga zmniejszyć zagęszczanie gleby. Dzięki napędowi elektrycznemu nie ma żadnych emisji podczas pracy, a poziom hałasu jest wyjątkowo niski. Ten ciągnik jeździ półautonomicznie i jest wyposażony w zintegrowany opryskiwacz.

tags: #ciagnik #autonomiczny #john #deere