非公路領域對移動機械的生產率、舒適性和安全性的要求不斷提高。 輔助系統和半自動化解決方案使駕駛室中的駕駛員能夠更輕鬆地在現場或建築工地上進行工作。 系統與組件計劃於 27 年 5 月 2022 日至 XNUMX 月 XNUMX 日在德國漢諾威 Agritechnica 展會上舉行,屆時將展示實現自動駕駛的技術。
陡峭的坡度、急劇的下降、急彎和難以操縱的空間不僅需要最大程度的集中註意力,而且需要在移動作業機械的駕駛艙內完全控制。 在這種情況下,高級輔助系統的任務是為駕駛室內的駕駛員提供支持。 提高此類系統的自動化程度將減少機器操作員的工作量,從而使他能夠專注於手頭的任務,例如監控和優化工作流程。 同時,輔助系統隨時準備在危險情況下進行干預,例如在建築工地倒車或其他能見度降低的情況下避免碰撞。
邁向市場就緒解決方案之路
高性能輔助系統不僅確保提高現場或建築工地的安全性和效率,還旨在為自主解決方案鋪平道路。 當這一目標轉移到拖拉機、收割機或挖掘機的系統架構中時,意味著正在處理來自越來越多傳感器的越來越多的數據。 最終,這些信息必須在駕駛艙的顯示屏上直觀地呈現給操作員。 系統和組件將展望未來幾年非公路領域的前景——下一代自行式車輛將能夠自主移動和操作。
許多在漢諾威參展的技術提供商已經提出了解決方案,這些解決方案將成為非公路車輛電動液壓轉向等自主功能的重要組成部分。 速度、轉向和車輛控制功能使機器保持在正軌上,並可以自動將聯合收割機定位在田地的最前沿。 系統與組件的中心主題之一是如何實現更高水平的自治。 其起點是最新一代的線控轉向、線控驅動和線控制動功能。 例如,通過取消轉向柱,此類系統提高了機器和駕駛室設計的靈活性。
增加轉向的自由度和舒適度
在漢諾威的展會上,對數字轉向、駕駛和製動系統的討論和興趣可能會加快,因為這些技術的供應商將目光堅定地放在非公路市場批量生產的市場就緒解決方案上。 。 與汽車行業不同,農業和非公路行業通常需要改造解決方案,因為對於公司來說,為了獲得自主功能而更換整個車隊通常是不可行的。 在漢諾威展出的系統將展示從方向盤、制動踏板到車軸的整個過程的集成,並將直接向車輛操作員提供直觀的觸覺反饋。 以機電一體化、液壓或混合動力解決方案的形式實施,可在幾分之一秒內啟動制動或轉向操作。 據稱,它們至少與使用機械傳輸路徑的傳統系統一樣安全。 具有多重冗餘的安全系統可確保始終傳輸和處理正確的傳感器值。
電動轉向不僅可以提高拖拉機和自走式收割機的駕駛舒適度和精度,而且還可以在危急情況下實現車輛操作,而無需操作員在駕駛艙內。 駕駛員離開車輛,啟動無線電遙控器並從外部控制車輛。 這個例子表明,儘管未來機器將在田地裡自主運行,但農民和拖拉機仍將是一個團隊。 這些技術能力也已應用於其他非公路領域。 儘管許多農機製造商仍處於項目或試點階段,特別是由於缺乏有關公共區域自動駕駛的法律框架,但自動駕駛已經成為露天採礦日常生活的一部分。 例如,在澳大利亞礦業公司力拓 (Rio Tinto) 在澳大利亞運營的大型原材料礦山中,目前正在使用配備自動運輸系統 (AHS) 的自動小鬆自卸卡車,無需司機駕駛即可運輸鐵礦石。 它們藉助高精度 GPS 進行導航,而雷達和激光傳感器使它們能夠檢測障礙物。
傳感器融合提高可靠性
傳感器系統是移動機器的感覺器官,因此在技術提供商的路線圖上也處於非常重要的位置。 目標是不僅能夠最精確地識別無生命物體,還能夠識別人和動物。 其先決條件是對周圍環境(通常是非結構化地形)進行可靠的 360 度檢測。 當前的傳感器和攝像頭技術以及匹配的圖像處理算法現在可以實現適應客戶各自要求和移動作業機械類型的輔助系統。 在實現這一點時,開發人員並不僅僅依賴於一種傳感器類型:只有通過組合來自各種傳感器的信息才能實現完整的環境模型,稱為傳感器融合——這是駕駛員輔助系統可靠性和安全性的基本先決條件和自動駕駛。
LiDAR 傳感器(光探測和測距)的使用日益補充攝像頭、雷達和超聲波技術。 這些傳感器旨在幫助自動操作的工作機器在非公路領域實現突破,並被採埃孚電子和高級駕駛輔助系統部門高級副總裁兼總經理 Aine Denari 等專家認為是其中之一的關鍵技術。 LiDAR 系統根據可見光、紫外線或紅外線來記錄周圍環境,並生成無縫的 3D 點雲,即使在雨、霧、灰塵或黑暗中也是如此。 GPS 數據的額外處理進一步改善了實時導航,從而可以防止潛在的碰撞。 這反過來又使得播種、肥料和作物保護劑的精確施用等田間工作能夠延長至夜間,而不會損失任何精度。 如果拖拉機還能夠從氣象站獲取數據,就可以確定田間工作條件何時最佳。
雲連接的計算能力
為了讓機器執行這些過程,它們必須相應地處理數據。 簡單的自動化控制系統很快就會達到其極限。 最新高端 PC 和遠程信息處理單元的計算能力顯著提高,使農業和建築機械能夠實現自主功能。 它們的高性能意味著它們也適用於直接相互通信並將數據發送到雲端的機器。 雖然拖拉機、聯合收割機和飼料收割機在過去是獨立的單元,但未來機器對機器通信(M2M)將使它們能夠自主地相互交換信息,例如裝載能力,從而優化收穫和物流過程。 這種高處理能力還可以實現多台機器的精確協調。 車輛配備高精度實時運動學並通過無線數據鏈路連接,可交換有關其位置、速度和機具設置的信息,從而實現“電子拉桿”等。 這種由多台機器在網絡中處理田地的場景稱為隊列。 另一個這樣的場景是與無人機同步。
27 年 5 月 2022 日至 XNUMX 月 XNUMX 日,SYSTEMS & COMPONENTS 將展示當前最先進的半自動化移動作業機械操作。 現代輔助系統、混合動力和電氣化、智能傳感器和高性能遠程信息處理:參展公司將重點關注將移動作業機械操作提升到全新水平的廣泛技術。 “未來休息室”是與系統與組件展同時舉行的專家論壇,還將提供現場報告以及對領先建築和農業機械製造商正在追求的解決方案方法的令人興奮的見解。