Roboty autonomiczne na polu i w zagrodzie

Autonomiczne roboty mobilne, które coraz szerzej zadomawiają się w przemyśle, stają się również perspektywiczne w rolnictwie. 

Samodzielnie poruszające się maszyny już pracują na polach, a w przyszłości staną się alternatywą dla tradycyjnych agregatów, typu ciągnik – maszyna. Autonomiczne konstrukcje mogą pracować zarówno w polu, jak i w gospodarstwie. Oferta mobilnych robotów dla rolnictwa stale się rozszerza. Maszyny te powstają głównie w ramach start-upów, z którymi współpracę nawiązują czołowi producenci sprzętu rolniczego. 

Autonomiczne roboty pielące

Jedną z grup autonomicznych maszyn są roboty wykonujące zabiegi pielęgnacji mechanicznej w uprawach polowych, jak i szklarniowych. Do tych zadań przeznaczone są roboty Oz i Dino skonstruowane przez francuski start-up Naïo Technologies. Robot Oz został zaprojektowany z myślą o szkółkach oraz niewielkich gospodarstwach produkujących warzywa również pod osłonami. Ma on zastosowanie w uprawach, w których odstępy między rzędami wynoszą 55-120 cm. Robot Oz ma napęd elektryczny i sterowany jest z wykorzystaniem nawigacji RTK GPS oraz czujników, które rozpoznają położenie upraw oraz umożliwiają m.in manewrowanie.

Wyposażony również w napęd elektryczny robot Dino jest propozycją dla większych obszarowo gospodarstw. Maszyna ma 2,5 m długości oraz 1,3 m wysokości. Wszystkie koła ma skrętne, co zapewnia jej dobrą manewrowość. Wydajność dzienna konstrukcji wynosi 3-5 ha. Robot jest sterowany z użyciem nawigacji RTK GPS oraz kamery wideo z analizą obrazu. 

Autonomiczną maszyną do mechanicznego zwalczania chwastów jest szwajcarski robot AVO. Maszyna ma napęd elektryczny, zasilany energią słoneczną w ciągu dnia. W nocy robot pobiera prąd z dwóch akumulatorów. Do prowadzenia AVO zastosowano nawigację RTK GPS, system Lidar (metoda pomiaru odległości poprzez oświetlanie celu światłem laserowym i pomiar odbicia za pomocą czujnika) oraz czujniki ultradźwiękowe. Oprócz pielenia robot może wykonywać oprysk miejscowy za pomocą pojedynczych rozpylaczy, jak i całą belką. 

Uniwersalne roboty polowe

Kolejną gamą autonomicznych maszyn są roboty, z którymi oprócz pielników można agregować inne konstrukcje. Przykładem takich robotów są maszyny Robotti 75S i 150D skonstruowane przez firmę AgroIntelli, założoną w 2015 r. przez Kongskilde Industries A/S i Green Agro Innovation ApS. Model Robotti 75S jest przeznaczony do współpracy z maszynami niewymagającymi napędu WOM i hydraulicznego. Można nim wykonywać pielenie upraw, bronowanie oraz siew. Jest wyposażony w silnik spalinowy o mocy 75 KM. Robotti 150D to maszyna zaopatrzona w dwa silniki wysokoprężne o mocy 75 KM, podnośnik hydrauliczny oraz WOM. Dzięki temu robot może wykonywać szerszy zakres prac, jak np. siew, sadzenie. Obecnie jeden z duńskich robotów przechodzi testy w Polsce na polach przedsiębiorstwa Top Farms. 

Bezzałogowe traktory autonomiczne

Pionierem koncepcji autonomicznych ciągników jest Case IH. Opracowany przez amerykański koncern pojazd bazuje na seryjnie produkowanym 300-konnym modelu serii Magnum. Do prowadzenia ciągnika wykorzystano sieć RTK oraz czujniki radarowe, skanery laserowe (Lidar), czujniki zbliżeniowe i inne systemy bezpieczeństwa.

Inną koncepcję ciągnika autonomicznego przedstawił John Deere. Bezzałogowy model Joker to wyposażony w koła lub gąsienice pojazd z napędem elektrycznym o mocy 680 KM. Może pracować w pełni autonomicznie lub być sterowanym zdalnie. Joker na niewielkim dystansie może przemieszczać się sam dzięki niewielkiemu akumulatorowi. W celu dłuższej pracy zastosowano zasilanie energią elektryczną przesyłaną przez kabel, który jest automatycznie wysuwany i zwijany, a system prowadzenia kabla i ciągnika wyklucza przejechanie po kablu i jego uszkodzenie.

Autonomicznymi robotami zainteresowała się także firma Horsch. Autonomiczny pojazd niemieckiej marki Horsch jest wyposażony w gąsienicowy napęd, TUZ oraz zaczep transportowy, dzięki czemu może on może współpracować praktycznie z każdą maszyną. Robot Horsch jest sterowany za pomocą nawigacji GPS. Może też być obsługiwany zdalnie.

Autonomiczne wozy paszowe

Technologia autonomicznych pojazdów znajduje także zastosowanie w automatycznych systemach zadawania pasz. W fazie testowania znajduje się mobilny robot o nazwie Exos opracowany przez firmę Lely. To autonomiczny pojazd o napędzie elektrycznym, który może samodzielnie pojechać na łąkę, skosić trawę, przywieźć ją do obory oraz zadać zwierzętom. Podczas pracy Exos stale monitoruje jakość i ilość zadanej paszy. 

Autonomicznym robotem zadającym paszę jest Aura opracowana przez firmę Kuhn. Maszyna jest wyposażona w podbieracz z frezem i transporterem, który umożliwia załadunek zbiornika o pojemności 3 m³. Robot Aura samodzielnie podjeżdża do silosu lub pryzmy i pobiera paszę. Poza budynkami model ten porusza się dzięki systemowi RTK GPS. W oborze maszyna wykorzystuje odometrię i technologię Lidar. Aurę wyposażono w czujniki, które skanują otoczenie robota, co pozwala na automatyczne zatrzymane się przed przeszkodami, takimi jak ludzie lub zwierzęta.

Tekst: dr inż. Jacek Skudlarski, SGGW 

Zięcia: firmowe