разработчик — о возможностях новейшего российского беспилотного мини-трактора — RT

— Что такое беспилотный минитрактор Cognitive Pilot и чем он будет превосходить своего обычного сельскохозяйственного аналога?

— Минитрактор Cognitive Pilot относится к классу секвентальных гибридов. Это означает, что двигатель внутреннего сгорания не связан напрямую с колесами, а действует как генератор, питающий электродвигатели (которые приводят в движение автомобиль. – РТ) и заряжает аккумулятор.

Несмотря на небольшой вес и мощность, крутящий момент и тяговое усилие электродвигателей мини-трактора близки к показателям многих полноразмерных машин.

Кроме того, конструкция робота существенно упрощена: у него нет вращающихся узлов, коробок, оптимизирована подвеска. То есть максимально исключаются сложные детали, которые чаще всего выходят из строя и требуют ремонта.

Номинальная мощность мини-трактора – 30 л.с. с., но благодаря характеристикам электродвигателей она может достигать до 50 л.с. С. на короткие промежутки времени. Робот имеет небольшие габариты. Его длина — 2,2 м, ширина — 1,4 м, вес — 970 кг, рабочая скорость — от 5 до 20 км/ч.

Машина имеет стандартную трехточечную заднюю навеску с электрическим валом и переднюю навеску также с электрическим валом для выполнения различных операций. Для тракторов размером с нашего робота на рынке представлен широкий выбор навесного оборудования. Для нашего трактора предусмотрена нагрузка балласта около 300 кг (имеется в виду допустимая масса навесного оборудования для сельскохозяйственных работ.- РТ).

Мы надеемся, что наши будущие клиенты оценят то, что для машины не требуется оператор станка. Нехватка таких специалистов – проблема, известная, наверное, всем хозяйствам.

Дрон можно использовать в групповой или командной работе непрерывно. Это очень важно, поскольку временной интервал для проведения тех или иных сельскохозяйственных работ, как правило, из-за погодных факторов, достаточно узок. При этом, благодаря своим конструктивным особенностям, робот-трактор требует весьма скромных затрат на обслуживание.

По фактическим оценкам, если суммировать все вышеперечисленные преимущества, конечный КПД звена робота-трактора может превысить показатели классической технологии до десяти раз.

– Какой объем работ может выполнять минитрактор?

— Это все основные сельскохозяйственные операции: посев, культивация, боронование, вспашка, опрыскивание и т. д. Мини-трактор также может быть оснащен устройством для измерения физико-химических показателей почвы на основе данных ее спектрометрического анализа и для последующего зонального внесения удобрений (удобрения вносятся только на те участки, где это необходимо, и в необходимом соотношении -. РТ).

• Минитрактор Cognitive Pilot

• © Когнитивный пилот

Использование робота-трактора позволяет построить эффективную систему управления процессом выращивания сельскохозяйственных культур, обеспечивая устойчивую прибыльность фермерских хозяйств. В результате формируется оптимальная карта месторождения, на которой по его площади распределяются показатели содержания химических элементов, кислотности, плотности и других измеряемых параметров.

– Как внедрение беспилотной сельхозтехники может изменить сложившиеся устои рынка АПК?

– Сегодня сельское хозяйство находится в условиях, требующих значительного повышения эффективности. В связи с этим необходимо выделить две основные проблемы: недостаток квалифицированных кадров и очень высокие затраты на внедрение полного анализа и контроля технических процессов в агропромышленном комплексе. Автономные роботизированные системы призваны преодолеть эти трудности.

С их приходом кардинально меняется вся концепция использования сельскохозяйственных машин. Скажу больше: несколько десятилетий назад, в условиях постоянно уменьшающегося сельского населения, отмечалась тенденция к увеличению мощности и веса одной машины, что позволяло обрабатывать одни и те же площади меньшим количеством механизаторов. Использование полностью автономных систем управления позволяет одному специалисту сопровождать достаточное количество машин для выполнения той или иной работы.

В этом смысле концепция мини-трактора приносит некоторые улучшения сельскохозяйственным фермам. Во-первых, это снижение технической уязвимости ферм. Раньше выход из строя большого трактора в небольшом хозяйстве был типичным событием, приводившим к остановке сельскохозяйственных работ на весь период ремонта. При использовании звена беспилотных мини-станков при выходе из строя одной единицы техники общая производительность снижается незначительно. И вообще, полевые работы можно гибко масштабировать.

Во-вторых, меняется логистика. Мини-технику можно доставить на место с помощью обычного автомобильного прицепа, что не требует дополнительных затрат.

В-третьих, эффективность сельскохозяйственных операций с использованием мини-трактора аналогична эффективности машины с ЧПУ (числовым программным управлением). РТ), абсолютно не зависит от человеческого фактора, что обеспечивает гарантированно эталонное качество обработки всей поверхности поля. Качество контролируется самой техникой на каждом квадратном метре путем установки комплекса датчиков на плуги, бороны и другую технику. Это уникальная и отличительная особенность нашей машины.

• Ремонт и обслуживание сельскохозяйственной техники

• РИА Новости

• © Виталий Тимкив

Проект Cognitive Pilot также предоставляет возможность передавать владельцам ферм необходимую информацию о состоянии техники и ходе работ.

Наконец, управление мини-трактором не требует особых навыков, оно не сложнее, чем управление роботом-пылесосом, поэтому мы уверены, что использование беспилотной техники позволит российским аграриям решить проблему нехватки механизаторов. Более того, сама профессия сельхозработника станет действительно интересной и привлекательной, в том числе для молодежи.

— На какой стадии проект робота-трактора? что перспективы серийного производства этой машины?

– В настоящее время создан доиндустриальный прототип минитрактора. Дрон тестируется для выполнения различных типов операций, оценки и подтверждения уровня производительности. При этом вносим усовершенствования в конструкцию для улучшения технических характеристик, технологичности и удобства обслуживания.

Перед созданием опытного образца необходимо провести ресурсные испытания, определить точные параметры работы робота-трактора, качество его работы, а также реализовать наработку на отказ оборудования на опытной серии машин в размере не менее 10 тысяч моточасов. Также важно разработать с потенциальными клиентами оптимальную бизнес-модель использования оборудования и систему предварительного заказа. В этом мы видим задачи на 2024 год.

– Как работает беспилотное управление и навигация трактора?

— В нашей автономной системе управления (автопилот. — РТ) реализованы возможности навигации на основе компьютерного зрения и сигнала GPS. Cognitive Pilot первой в мире применила этот подход в промышленных решениях. Автопилот мини-трактора, как и человек, видит и понимает все, что происходит в поле. На основе информации, полученной с видеокамер, он строит траектории движения и принимает необходимые решения.

Возможности искусственного интеллекта, реализованные в мини-тракторе, позволяют не только избегать столкновений с опасными препятствиями, но и с высокой точностью выполнять сельскохозяйственные операции: обработку пропашных культур, перемещение между рядами при опрыскивании, механическую обработку картофеля. . , морковь, внесение средств защиты растений, учет визуального положения рядков и сорняков, сбор данных для контроля состояния растений и многое другое.

Функционал GPS-навигации, в свою очередь, более востребован в районах, где нет визуальных ориентиров, например, где границы участков разных хозяйств обозначены только на карте.

Возможности компьютерного зрения и GPS дополняют друг друга. Они обеспечивают стабильность управления, высокую точность движения по заданной траектории, безопасность, предотвращают столкновения и вылеты за пределы поля, позволяют технике автоматически выполнять повороты, а также существенно расширяют сферу применения системы.

– Насколько работа автопилота в принципе зависит от наличия интернета и насколько важно отсутствие сигнала GPS?

– Это не зависит от Интернета, поскольку у нас есть возможность получать RTK-поправки по радиоканалам (RTK – Real Time Kinematic – технология исправления ошибок спутниковых сигналов в реальном времени. – РТ).

В ближайшие месяцы мы завершим разработку модуля локальной навигации и наши мини-тракторы можно будет использовать в местах, где нет сигнала GPS. Это позволит использовать машину в местах, близких к регионам реализации СВО, а также в новых регионах, где сигнал спутниковой навигации иногда заглушается радиоэлектронной военной техникой. Стоит сказать, что на больших тракторах мы уже делаем эту операцию без GPS.

Технологии компьютерного зрения, доступные Cognitive Pilot, более чем достаточны для управления оборудованием в условиях отсутствия GPS. Например, ранее нашим разработчикам удалось решить непростую задачу, позволившую автопилотам интеллектуальной сельскохозяйственной техники ориентироваться на местности лучше человека. Речь идет о технологии Cognitive Boundary Recognition, которая позволяет эффективно распознавать границы обрабатываемых и не обрабатываемых сельскохозяйственной техникой площадей и перемещаться по ним с помощью компьютерного зрения с точностью до сантиметра.