Sürücüsüz traktör - Driverless tractor
Bir sürücüsüz traktör bir olan özerk toprak işleme ve diğer tarım görevlerin gerçekleştirilmesi için düşük hızlarda yüksek çekiş kuvveti (veya tork) teslim çiftlik araç. Traktörün içinde bir insan olmadan çalıştığı için sürücüsüz olarak kabul edilir . Diğer insansız kara araçları gibi, görevlerini yerine getirirken bağımsız olarak konumlarını gözlemlemek, hıza karar vermek ve sahadaki insan, hayvan veya nesne gibi engellerden kaçınmak için programlanmıştır. Çeşitli sürücüsüz traktörler, tam özerk teknolojiye ve denetimli özerkliğe bölünmüştür. Sürücüsüz traktör fikri 1940 gibi erken bir tarihte ortaya çıktı, ancak konsept son birkaç yılda önemli ölçüde gelişti. Traktörler, bir sürücüye ihtiyaç duymadan araziyi tarım için GPS ve diğer kablosuz teknolojileri kullanır. Bir kontrol istasyonunda ilerlemeyi izleyen bir süpervizörün yardımıyla veya lider bir insanlı traktörle çalışırlar.
Tarih
Sürücüsüz traktör fikri, Frank W. Andrew'un kendi traktörünü icat ettiği 1940 yılından beri var. Sürücüsüz traktörünü yönlendirmek için tarlanın ortasına bir namlu veya sabit tekerlek konur ve etrafına traktörün önündeki direksiyon koluna bağlı bir kablo sarılır. 1950'lerde Ford, "The Sniffer" adını verdikleri sürücüsüz bir traktör geliştirdi, ancak tarlada yeraltında kablo çekmeden çalıştırılamadığı için hiçbir zaman üretilemedi. Silsoe Araştırma Enstitüsü'ndeki mühendislerin, sebze ve kök bitkileri için tasarlanmış küçük bir sürücüsüz traktörü yönlendirmek için kullanılan resim analiz sistemini geliştirdiği 1994 yılına kadar sürücüsüz traktör teknolojilerinde büyük ilerlemeler olmadı . Bu yeni traktör ayrıca hafif burun dönüşlerini de kaldırabilir.
Mevcut sürücüsüz traktör teknolojileri, insansız araçlar ve tarım teknolojisindeki son gelişmelere dayanmaktadır. Traktör, tarım makinelerini ve diğer araçları çekmek için kullanılan, büyük, ağır basamaklara sahip güçlü, motorlu bir araç olarak tanımlanır. En yaygın olarak, bu terim, tarımsal görevleri mekanize etmek için güç ve çekiş sağlayan bir çiftlik aracını tanımlamak için kullanılır. Hassas tarım , 1980'lerde meydana gelen teknolojide büyük bir değişimdi. Sonuç, çiftçilerin GPS cihazları ve yerleşik bilgisayarlar yardımıyla sürdüğü traktörler oldu. Hassas tarım, minimum kaynakları kullanırken getirileri maksimize etmeye odaklanır. GPS cihazları ve bilgisayarların yardımıyla çiftçiler traktörleri daha verimli kullanabilirler.
Daha sonra, mühendisler yarı otomatik traktörler üzerinde çalıştı. Bu traktörlerin sürücüleri vardı, ancak sürücülerin yalnızca her sıranın sonunda yönlendirmesi gerekiyordu. Ardından 2011 ve 2012 yıllarında sürücüsüz traktör fikri ortaya çıktı.
Sürücüsüz traktörler başlangıçta bir ana traktörü (sürücülü) takip etmek için yaratıldı. Bu, bir sürücünün "beni takip et" teknolojisini kullanarak iki kat daha fazla iş yapmasını sağlar. Sürücüsüz traktör, tıpkı kiralık bir elin yapacağı gibi, tarlalar arasında bir ön traktörü takip edecektir. Ancak şimdi, sürücüsüz traktör teknolojileri özerkliğe veya bağımsız işlemeye doğru ilerledi.
teknoloji
Sürücüsüz traktör, tarımda otomasyonu artırma hareketinin bir parçası. Şu anda tarımda kullanılan bu tür diğer özerk teknolojiler arasında otomatik sağım ve otomatik çilek toplayıcılar yer alıyor. Böyle bir teknoloji geliştirmek zordur. Traktörün başarılı olabilmesi için deterministik görevleri (başlamadan önce tanımlanan bir görev, örneğin bir tarlada izlenecek yol gibi) takip edebilmesi, reaktif davranışa sahip olması (bilinmeyen bir duruma tepki verme yeteneği) olması gerekir. gibi) ve refleksif tepkilere sahip (tereddüt etmeden karar vermek veya gerekirse direksiyon açısını değiştirmek gibi zaman alıcı hesaplamalar yapmak). Nihayetinde traktör, uzaysal konumu gözlemleme ve hız gibi kararlar verme yeteneğinde bir insanı taklit etmelidir.
Teknoloji nasıl çalışır?
Sürücüsüz traktör teknolojisi, 1940'lardaki başlangıcından bu yana gelişmektedir. Traktörleri oluşturmak ve programlamak için artık birkaç farklı yaklaşım var.
Tam özerklik
Halihazırda, tam otonom traktörlerin çoğu , sahada bulunan çeşitli mobil transponderlerden sinyalleri sektiren lazerler kullanarak seyrediyor . Bu lazerlere, görüş hattı sorunlarıyla başa çıkmak için 150 MHz telsizler eşlik ediyor. Traktörlerde sürücüler yerine kontrolörler bulunur. Kontrolörler, traktörleri içlerine girmeden denetleyen kişilerdir. Bu kontrolörler, birden fazla traktörü birden fazla tarlada tek bir yerden denetleyebilir.
Başka bir tamamen otonom traktör teknolojisi, komutları göndermek için traktörün veya tarım ekipmanının yerel elektrik (veya CAN veri yolu ) sisteminin kullanılmasını içerir. Otomasyon yazılımı, GPS konumlandırma ve radyo geri bildirimini kullanarak aracın yolunu yönetir ve tarım aletlerini kontrol eder. Bir güçlendirme radyo alıcısı ve araç bilgisayarı genellikle uzaktan kumanda istasyonundan komutları almak ve bunu direksiyon, hızlanma, frenleme, şanzıman ve ekipman kontrolü gibi araç komutlarına çevirmek için kullanılır. Lidar gibi sensör teknolojileri , öngörülemeyen engelleri algılayarak ve bunlara tepki vererek güvenliği artırır.
denetimli özerklik
Denetimli özerklikle çalışan (otomatik teknoloji, ancak denetleyici bir operatör varken) çalışan traktörler, araçtan araca (V2V) teknolojisini ve iletişimini kullanır. Veri alışverişi ve paylaşımı için iki traktör arasında kablosuz bir bağlantı vardır. Önde gelen traktör (operatörlü) hızı ve yönü belirler ve daha sonra taklit edilmesi için sürücüsüz traktöre iletilir.
Emniyet
Sürücüsüz traktör, güvenlik ve halk tarafından kabul görme açısından tartışmalı olarak değerlendiriliyor. Sürücüsüz çalışan bir traktör, bazı insanları tedirgin eder. Arızanın meydana gelebileceği tüm senaryolarda güvenli kalan teknoloji oluşturmak çok fazla programlama ve zaman alır. Hareket algılama açısından, traktörler, yollarına çıkan insanlar, hayvanlar, araçlar veya diğer büyük nesneler gibi nesneleri algıladıklarında onları durduran sensörlere sahiptir.
Sürücüsüz traktör üreticileri
Aktif olarak pazarlanabilir bir sürücüsüz traktör üretmeye çalışan ve önemli prototiplere ve ürünlerinin seri üretimine doğru adım atan birkaç birincil üretici var. Şu anda önde gelen üreticiler John Deere , Autonomous Tractor Corporation, Fendt ve Case IH'dir .
John Deere
John Deere, otomatik tarım teknolojisinin geliştirilmesi üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir. 2008'in başlarında, Deere ve Company, dönüşler de dahil olmak üzere araç işlevlerini otomatikleştiren küresel konumlandırma teknolojisine dayalı otomatik bir sistem olan ITEC Pro rehberlik ürününü piyasaya sürdü. John Deere şu anda geliştirme aşamasında olan bir prototipe sahiptir. Lazer kullanımı yerine, traktör, küresel bir konumlandırma uydusundan sinyal alan iki adet 6 inçlik kubbeli anten kullanır. Bu uydu sinyallerine dayanarak traktör, elektronik bir harita aracılığıyla önceden programlanmış bir rotayı takip eder. Bu antenler, uydu sinyallerinin binalara veya yoğun bitki örtüsüne girmede sorun yaşaması durumunda traktörü kontrol etmek için insan operatörler içindir.
Otonom Traktör Şirketi
Ocak 2012'de Terry Anderson, Kuzey Dakota'da bulunan Autonomous Tractor Corporation (ATC) adlı bir şirket kurdu. SPIRIT sürücüsüz traktör, ATC'nin bir ürünüdür. Anderson, traktörlerin kaliteyi artırmazken daha büyük ve daha pahalı hale geldiğini düşünüyordu. Böylece RUH'u yaratmak için emekliliğinden çıktı. Anderson'ın yaratılmasına yardım ettiği traktörler, başlangıçta (sürücüsü olan) bir ana traktörü takip etmek için yapıldı, ancak şimdi bağımsız çalışmaya doğru ilerliyor. Anderson, Teksas'taki ikinci evinde otomatik traktör tasarımının yarı ölçekli modellerini test etti. Modelini Eylül 2012'de Big Iron Farm Show'da sundu . Anderson, hedefinin 2013 yılında 25 adet otomatik traktörü inşa etmek ve çiftçilerin test etmesi için indirimli fiyattan satmak olduğunu belirtti.
Fendt
AGCO şirketinin bir parçası olan Fendt de sürücüsüz bir traktör üzerinde çalışıyor. 2011 yılında Hannover'de düzenlenen Agritechnica fuarında Fendt, GuideConnect adlı sürücüsüz traktör modelini sundu. GuideConnect, başka bir traktörün hareketlerini yansıtmak üzere programlanmış bir traktördür. Operatör tarafından yönlendirilen bir traktör, bir tarlada veya ekinlerde manevra yapar ve onu sürücüsüz bir traktör izler. Sürücü kontrollü önde gelen traktör, sürücüsüz traktör yolunu takip ederek engellerden kaçınabilir. Fendt, tamamen bağımsız bir teknoloji parçasına odaklanmak yerine, GuideConnect'i operatör kontrollü makinelerle birlikte çalışacak şekilde yaptı. GuideConnect, uydu navigasyonu ve radyo ile operatör tarafından yönlendirilen traktöre bağlanır.
vaka IH
Case IH , JI Case Company ve International Harvester'ın birleşmesiyle oluşturulmuş bir şirkettir . Şirket şu anda CNH Global çatısı altında faaliyet gösteriyor , ancak traktörler hala Case IH markalı. Case IH tarafından üretilen sürücüsüz traktörlere "denetimli özerklik" adı verilir. Bir kişi tarafından sürülen bir traktörü, eski traktörün direksiyonunu ve hızını kopyalayan otonom makineler takip eder. İlk sürücü var, ancak ikinci traktörde otonom teknoloji mevcut. İki makine, araçtan araca iletişim olan V2V teknolojisi ile çalışır. Case, 2016 yılında, Magnum modelinin otonom olarak çalışabilen kablolu bir sıralı mahsul traktörü olan en son otonom konseptini tanıttı.
Traktör yükseltme kitleri
Sürücüsüz traktörlere sürücüsüz hale getirmek için otonom direksiyon sistemleri de eklenebilir.
Ayı Bayrak Robotiği
Bear Flag Robotics, tarım traktörleri için otonom teknoloji geliştiriyor. İş modeli, makineleri OEM'den (John Deere, Case New Holland, Agco) temin etmek, onları sensörler, aktüatörler ve bilgi işlem ile donatmak ve ardından yetiştiricilere sunmaktır.