ООО «Издательство Агрорус»

Свежий номер # 02 за 2019 г.

Подписаться на бумажную версию газеты

Сельхозтехника без водителя уже реальна

В инновационных портфелях многих крупных компаний, производящих сельхозтехнику, появились проекты, связанные с беспилотным вождением тракторов, комбайнов и других агрегатов. Машиностроительные гиганты проводят тесты для сельхозтехники без участия механизаторов. А фермеры-инноваторы уже засевают поля при помощи беспилотной техники, используя собственные алгоритмы автоматизации.

Компания Probotiq из Нидерландов разработала беспилотные системы для тракторов, опираясь на уже существующие системы точного земледелия. В самом деле, когда карта поля занесена в бортовой компьютер, а сама сельхозмашина оснащена спутниковой навигацией, то нужно просто дополнить этот тандем механизмом дистанционного управления и объединить все в единую систему. Однако, эта простота оказалась обманчивой. Основная проблема, с которой сталкиваются производители – недостаточная точность позиционирования, необходимость присутствия оператора за рулем во время маневрирования и неспособность «видеть» все препятствия.

Компания решила одну из основных проблем, оснастив систему датчиками, которые контролирует окружающие объекты на расстоянии 10-12 метров в передней части трактора. Датчики подают сигнал, и, если в опасной близости появляется человек, трактор останавливается. Передний бампер оснащен датчиками удара, поэтому, когда препятствие возникает в непосредственной близости от трактора, они сработают, и трактор остановится.

Первая система автономного вождения была разработана для серийного трактора. Она подключалась к трактору с помощью ISO-BUS и контролировала все процессы, включая работу ВОМ. Рабочая скорость трактора колебалась от 2,5 до 17 километров в час.

Фермерская автоматизация плюс цифровизация

В 2017 году фермер из Индианы Кайлер Лэрд (Kyler Laird) засеял все свое кукурузное поле автоматическим трактором без водителя на 535 акрах. В 2019 году он намерен это сделать уже на 10000 акров. Усилиями своей молодой компании Лэрд намерен провести «беспилотную революцию» на сельхозугодьях от Техаса до Канады, чтобы продемонстрировать использование оборудования и эффективность роботов.

Компьютеры были и остаются главным увлечением 49-летнего фермера-инноватора. После получения степени магистра информатики в Университете Пердью, Лэрд работал в Школе инженерии Пердью, получил степень магистра в области управления системами Ag. А с 2010 года вновь работает на семейной ферме. «Когда я начинал, агрономия не была моей сильной стороной. Но я разбирался в автоматизации, и у меня была идея, что можно сделать с машинами».

Лэрд купил несколько единиц новой сельхозтехники и разработал план: изучить стандартные машины и затем перейти к автономному вождению. В 2015 году появился первый газонный трактор без водителя, получивший название Tractobot00. Следующим стал трактор, названный Tractobot01. В нем Лэрд использовал двойной клапан для рулевого управления, датчик высоты дорожного просвета, показывающий, насколько далеко повернулись передние колеса, и GPS-приемник для контроля местоположения. Он использовал простой линейный привод на сцеплении и еще один клапан, чтобы поднять или опустить агрегат: «Я подключился к трактору с ноутбуком с текстовым интерфейсом, вспахал 50 акров и понял, что сделал невероятное. Дальше надо было просто извлечь правильные уроки из всего этого опыта».

Также в 2016 году Лэрд представил Tractobot02, который он использовал, чтобы тянуть зерновую тележку во время уборки. Весной 2017 года был создан Tractobot03. Автоматизированные агрегаты успешно провели сев кукурузы на 535 акрах кукурузы, были представлены на выставке AgBOT Seeding Challenge и получили приз.

Стоимость комплектующих пока варьируется от ста до нескольких тысяч долларов. Плюс - сотни часов работы. Однако, в долгосрочной перспективе Лэрд видит огромную экономию от разработки. Он уверен, что покупка небольших тракторов с открытой станцией с возможностью подобной автоматизации за несколько тысяч долларов станет более экономичным решением, чем наем временных или постоянных механизаторов.

Лэрд активно обсуждает тему беспилотных сельхозмашин в онлайн-сообществе коллег, работающих с открытым программным кодом, сосредоточенных на роботизированных инструментах. Он уверен, что даже маленькие шаги являются важным стимулом для других фермеров: «Просто начните с привода, чтобы управлять, или поднимать и опускать ворота на шнеке. Решайте сначала небольшие задачи, и вы поймете, как делать это».

По словам Марка Янга, технического директора The Climate Corporation, инновации Лэрда очень важны. «Что действительно интересно, так это то, что удалось сделать одному парню в его гараже. Теперь представьте, что смогут сделать агропромышленные компании с инвестициями в исследования и разработки в ближайшие несколько лет. Автоматизация в сельском хозяйстве намного ближе, чем думают люди».

Ким ДеВис, владелец Vision Ag Farm Management Services LLC в Ренсселаре, говорит, что Лэрд постоянно бросает вызов статус-кво современному сельскому хозяйству. «Кайлер очень умный, нестандартный мыслитель. Он может запрограммировать компьютер на то, что многие могут себе только представить. Я думаю, то, что он делает, станет частью нашего будущего».

В России начнут работать «АгроБоты»

После успешного испытания в России намерены запустить первое крупное агропредприятие с использованием беспилотных тракторов компании «Avrora Robotics». Планируется, что оно появится в 2019 году в Рязанской области. Беспилотная сельхозтехника будет считывать данные с множества полевых датчиков и метеостанций, собирать и обрабатывать данные о состоянии почв. «АгроБот» можно будет протестировать другим хозяйствам – предполагается выполнение работ по заказу сторонних агрохолдингов. На базе хозяйства в Рязанской области до 2021 года будут апробироваться технологии для повседневного применения беспилотников в агропромышленном комплексе.

Роботизированный комплекс будет включать 10 беспилотных тракторов, контролировать движение которых будет единый диспетчерский центр. Беспилотные сельхозмашины будут использоваться для обработки почвы, внесения удобрений, посадки культур, полива, покоса и сбора урожая, транспортировки собранной сельхозпродукции.

Вся электроника, антенны, датчики и вспомогательное оборудование «АгроБота» монтируются и размещаются на стеклопластиковом корпусе, который устанавливается вместо привычной кабины на новую или существующую основу трактора. Это позволяет значительно снизить стоимость внедрения при действующем парке техники.

По словам директора компании-разработчика Виталия Савельева, во время автономной работы «АгроБот» ориентируется за счет датчиков и сканеров, а за решения отвечает компьютер с искусственным интеллектом, размещенный в задней части трактора. Управление роботом может быть перехвачено диспетчерским центром или оператором, находящимся поблизости, причем один человек способен контролировать действия одновременно нескольких роботов.

Судя по количеству запущенных проектов в разных странах, в нынешнем 2019 году сельское хозяйство сделает большой шаг на пути к цифровому и инновационному будущему. 

Лариса Южанинова

Новое место статьи