Główne technologie dla inteligentnego rolnictwa. Roboty na polu

Prognozy populacyjne przewidują, że ludzka populacja przekroczy dziewięć lub dziesięć miliardów do końca tego stulecia. Rodzi się pytanie, w jaki sposób możemy wyprodukować wystarczającą ilość żywności bez stwarzania zagrożenia dla cennych zasobów naturalnych, takich jak czyste wody gruntowe i żyzna ziemia. W jaki sposób w obliczu poważnych braków siły roboczej można zapewnić jej odpowiednią dostępność, aby móc wykonywać intensywną pracę związaną ze zbieraniem plonów i pielęgnacją upraw?

Oprócz ciężkich maszyn wykorzystywanych do uprawy połaci ziemi i pól, rolnictwo opiera się na intensywnej pracy ręcznej. Ogromny wysiłek fizyczny związany z tymi działaniami, a także rosnący niedobór siły roboczej stwarzają ogromne wyzwania. Rozwój technologii, jaki obecnie obserwujemy, przynosi postępującą cyfryzację i automatyzację rolnictwa, przed którym otwierają się nowe, zrównoważone możliwości. Nowoczesne rozwiązania, takie jak autonomiczne roboty rolnicze lub zaawansowane dodatki sprawiają, że rolnictwo staje się inteligentne i nowoczesne, niezależnie od tego, czy mówimy o starannym zbiorze owoców przez zrobotyzowane chwytaki, czy precyzyjnym i odpowiednio ukierunkowanym dozowaniu nawozów i pestycydów. 

Roboty pomocne tam, gdzie to możliwe

Inteligentne rolnictwo dąży do zapewnienia takiego sposobu zarządzania uprawami, który będzie jednocześnie nowoczesny i oparty na potrzebach. Celem jest wykorzystanie nowoczesnych technologii, aby zwiększyć wydajność rolnictwa, oszczędniej zarządzać zasobami, zwalniać ludzi z monotonnej pracy i produkować większe plony. Dzięki wykorzystaniu sieciowych procesów wspieranych komputerowo oraz uczenia maszynowego i niestandardowych funkcji robotów można skupić się na pojedynczych roślinach zamiast na całym polu. W ten sposób działania można ukierunkować bardziej bezpośrednio, a także wdrażać je bardziej ekonomicznie i wydajnie. Mobilny robot wyposażony w ramię z chwytakiem może służyć np. do niezawodnego zbierania owoców, które osiągnęły optymalny poziom dojrzałości określany przez czujniki wspomagane kamerą. Wydajnie pracują również autonomiczne roboty terenowe, które dzięki swojej niskiej masie chronią grunty orne, oraz inteligentne systemy uprawy, które potrafią wysiać ziarno lub rozprowadzić nawóz dokładnie tam, gdzie jest to potrzebne.

Zaawansowana technologia na potrzeby automatyzacji

Z jakiej technologii korzystają roboty rolnicze? Kompaktowość i znacznie mniejsza masa w porównaniu z tradycyjnymi maszynami wielkogabarytowymi sprawia, że wykorzystywane systemy napędowe muszą być maksymalnie kompaktowe. Jednocześnie napędy muszą pracować niezawodnie i nieprzerwanie nawet w obliczu dużych wahań temperatury i w najtrudniejszych warunkach. Co więcej, napędy dysków siewnych, klap, chwytaków, ramion robotów lub sekatorów muszą dostarczać odpowiednią moc, aby skutecznie wykonywać konkretne czynności niezliczoną liczbę razy. Jednocześnie powinny działać bardzo wydajnie, ponieważ autonomiczne jednostki zazwyczaj czerpią energię z baterii o ograniczonym zapasie energii. Musi być także możliwe podłączanie napędów do sieci z wykorzystaniem elektroniki, aby umożliwić inteligentne sterowanie.

Solidne rozwiązania z jednego źródła

– Są to typowe wymagania dla systemów napędowych najwyższej klasy; właściwe odpowiedzi to zawsze standardowy problem w FAULHABER – mówi Kevin Moser. – Ponadto napędy używane w środowiskach rolniczych muszą być także niezwykle odporne, aby mogły skutecznie funkcjonować przez długi czas w najbardziej wymagających warunkach. Duże wahania temperatur i duże obciążenia mechaniczne to norma w rolnictwie i ogrodnictwie.

Wymagania te spełniają niewymagające konserwacji bezszczotkowe i wyjątkowo kompaktowe płaskie silniki miniaturowe DC serii BXT, a także wyjątkowo wytrzymałe i oszczędne silniki z komutacją grafitową z serii CXR. Przekładnie nowej serii GPT są przystosowane do przenoszenia dużych obciążeń w trudnych warunkach. Są niezwykle wydajne oraz bardzo wytrzymałe, przez co idealnie nadają się do wykorzystania w rolnictwie. Opcjonalne enkodery przyrostowe pozwalają na bardzo precyzyjne pozycjonowanie. Różne sterowniki, np. z interfejsem CANopen, umożliwiają łączenie systemów napędowych w sieć. – Napędy FAULHABER są już wykorzystywane w inteligentnym rolnictwie – informuje Kevin Moser. – Będą w dalszym ciągu pełnić ważną funkcję w wymagających zastosowaniach tej branży.

O Faulhaber

Od ponad 75 lat FAULHABER jest głównym dostawcą systemów napędowych na potrzeby technologii napędów miniaturowych i mikronapędów. Aby dowiedzieć się więcej na temat inteligentnego rolnictwa i przyszłościowych rozwiązań, zarejestruj swój udział w webinarium „Inteligentne systemy napędowe dla inteligentnego rolnictwa”. Wszystkie informacje znajdziesz tutaj: https://www.faulhaber.com

źródło: Faulhaber