Automatyzacja i przyszłość ciągników rolniczych

Współczesne rolnictwo przechodzi dynamiczną transformację, w której kluczową rolę odgrywa automatyzacja. Przy mocy sięgającej 653 KM trudno już mówić o klasycznym ciągniku prowadzonym przez operatora w pełnym zakresie. Maszyny tej klasy zaczynają realnie wyręczać człowieka w części zadań, a Claas Xerion 12 w najnowszej odsłonie pokazuje, jak szybko zmienia się podejście do pracy w rolnictwie.

Schemat przedstawiający ewolucję ciągnika od maszyny z pełną kontrolą operatora do autonomicznej platformy roboczej

Nowoczesne systemy wsparcia i automatyzacji

Claas konsekwentnie rozwija swoją najmocniejszą serię ciągników. Sercem zmian w modelu Xerion 12 jest bezstopniowa przekładnia CMATIC, która pracuje szybciej i precyzyjniej reaguje na zmieniające się obciążenie. Gdy gleba nagle stawia większy opór, ciągnik musi działać natychmiast. Nowością jest także tryb Autodroop, który automatycznie dostosowuje charakterystykę pracy silnika do aktualnych warunków, pozwalając w pełni wykorzystać potencjał jednostki napędowej przy jednoczesnym ograniczeniu zużycia paliwa.

Producent dopracował również układ gąsienicowy Terra Trac, poprawiając zdolność samoczyszczenia i wzmacniając kluczowe elementy konstrukcyjne. Dzięki temu mniej ziemi zalega w podzespołach, co przekłada się na ich wolniejsze zużycie oraz mniej czasu poświęcanego na codzienną obsługę.

Pięć poziomów automatyzacji

W inżynierii rolniczej wyróżnia się pięć poziomów automatyzacji, które definiują stopień zaangażowania człowieka:

  • Poziom 1: Wsparcie operatora w prowadzeniu lub sterowaniu procesem.
  • Poziom 2: Częściowa automatyzacja - traktor przejmuje kontrolę nad jazdą w konkretnym przypadku użycia.
  • Poziom 3: Automatyka nadzorowana - maszyna przełącza się w bezpieczny stan w razie zagrożenia, operator nie musi stale monitorować systemu.
  • Poziom 4: Pełna automatyzacja warunkowa - system inteligentnie radzi sobie ze wszystkimi sytuacjami w zdefiniowanym przypadku użycia.

Moduł VCU - droga do autonomii

Firma Claas, we współpracy z holenderską firmą AgXeed, wprowadziła do swoich maszyn moduł VCU (Vehicle Control Unit). Jest to niewielka skrzynka wpinana w magistralę ISOBUS, która umożliwia ciągnikom XERION 12 i AXION 9 zyskanie funkcji autonomicznych. Obecnie rozwiązanie to reprezentuje drugi poziom autonomii.

Infografika przedstawiająca sposób montażu modułu VCU na ciągnikach Claas oraz połączenie z tabletem sterującym

System działa w oparciu o precyzyjne planowanie:

  1. W portalu TraXwise wyznacza się granice pól oraz parametry narzędzi.
  2. Algorytm oblicza optymalne tory jazdy, kąty skrętu i średnice zawracania.
  3. Moduł VCU przejmuje kontrolę nad skrzynią biegów, podnośnikiem i napędami narzędzi na uwrociach.

Operator w kabinie pełni rolę obserwatora, który uruchamia system przyciskiem „start”. Brak wykorzystania sztucznej inteligencji na tym etapie sprawia, że plany pracy oparte na czystych danych są przewidywalne i pozbawione błędów.

Inne rozwiązania w stronę autonomii

Rynek rolniczy oferuje również inne podejścia do kwestii autonomii:

Producent Rozwiązanie Charakterystyka
Kuhn Aura Samodzielny robot żywieniowy (poziom 4 autonomii).
Case IH Raven Autonomy System pełnej kontroli nad prędkością i zadaniami (testowany w USA i Austrii).
Kubota/Kverneland System TIM Zaawansowana automatyzacja nawożenia (kontrola wysokości i dawkowania).
Amazone AutoTill Automatyczne ustawianie parametrów kultywatorów w oparciu o czujniki.

Rolnictwo 5.0 przestało być hasłem z konferencji. Dziś to konkretne rozwiązania, które zdejmują z rolnika powtarzalne, czasochłonne czynności. Rola rolnika przesuwa się z operatora maszyny na menedżera procesu.

tags: #ciagnik #sam #automatyczna