Autonomia na polu – jest bliżej niż nam się wydaje

Na każdym etapie produkcji potrzebny jest sprzęt i człowiek do jego obsługi. Jednak wysiłki inżynierów skupiają się na tym, by wyeliminować lub maksymalnie ograniczyć jego udział w wielu pracach polowych. Mieliśmy okazję obejrzeć, jak pracuje autonomiczny ciągnik na polu w woj. opolskim. Czego się dowiedzieliśmy na miejscu?

Całkowicie autonomiczny ciągnik – rewolucja zaczyna się już dziś

Pokaz odbył się 7 listopada na polu należącym do Klaudiusza Matejki, a został on zorganizowany przez przedstawicieli z firmy Agrihandler. Głównym bohaterem był całkowicie autonomiczny ciągnik AgBot 5,115T z holenderskiej firmy AGXEED. Zastosowane w nim rozwiązania konstrukcyjne omówił Konrad Kot z firmy Agrihandler.

Sprzęt był zagregatowany najpierw z mulczerem włoskiej firmy Fischer, a pracował na ściernisku z kukurydzy zebranej na ziarno. Mulczer o szerokości roboczej 7 m dysponuje 6 sekcjami roboczymi z poziomo pracującymi nożami rozdrabniającymi. Wysokość roboczą reguluje się na kołach podporowych, które są jednocześnie skrętne. Zapotrzebowanie na moc jest określone na ok. 120 KM. Z kolei prędkość robocza wynosi 8–10 km/h. Napęd na sekcje rozdrabniające jest przenoszony mechanicznie z WOM ciągnika poprzez przekładnie kątowe. Do wyboru są noże pełne lub z wycięciami.

Drugim narzędziem, z którym pracował autonomiczny ciągnik, był agregat do płytkiej lub głębokiej uprawy Cayman firmy Alpego. Składa się on z 3 rzędów zębów spulchniających z zabezpieczeniem sprężynowym, sekcji talerzy równających i wału ugniatającego. Na czas transportu wał można podnieść hydraulicznie nad sekcję zębów uprawowych.

Inżynierowie zmienily reguły gry, tworząc pojazd pracujący niemal non-stop

Sama idea powstania takiego autonomicznego pojazdu to brak ludzi do pracy na wsi. Inżynierowie podjęli wyzwania, by skonstruować ciągnik, który będzie pracował niemal całą dobę bez przerwy. W ciągu doby obsługa też jest konieczna, bo trzeba chociażby uzupełnić płyny eksploatacyjne, zmienić narzędzia robocze czy też przetransportować sprzęt na inne pole. Pojazd można obsługiwać zdalnie, siedząc w domu, patrząc na telefon. Takich maszyn jest już sprzedanych ponad 50 w Europie. W Polsce we wrześniu była premiera na Agro Show, a potem przyszedł czas na zademonstrowanie jej walorów w polu w różnych pracach.

Innowacyjna moc na polu

Napęd bez klasycznej skrzyni AgBot 5,115T ma zamontowany pod maską 4-cylindrowy silnik Deutz o pojemności 4,1 l i mocy 115 kW/156 KM. Dysponuje on momentem obrotowym o wartości 610 Nm. W pojeździe nie ma klasycznej ani bezstopniowej przekładni. Jej rolę zastępuje generator prądu, z którego energia elektryczna jest wykorzystywana do napędu pojazdu za pomocą silników elektrycznych umieszczonych przy każdej gąsienicy.

Elektryczny układ przeniesienia napędu pracuje z prędkością od 0 do 13,5 km/h. Elektrycznie jest też napędzany WOM. Jego prędkość można płynnie zmieniać do 1200 obr./min. Z opcji dodatkowych można zamontować hydraulikę z pompą o wydajności 85 l/min i czterema parami złączy hydraulicznych obustronnego działania. Hydraulika może być z tyłu i z przodu, opcjonalnie może też być przedni elektryczny WOM. Są też dodatkowe złącza wysokonapięciowe (do 100 kW i 700 V).

Praca bez kompromisów

Na różnych gąsienicach AgBot 5,115T waży niemal 8 t i ma udźwig tylnego TUZ o wartości 8 t, a przedni TUZ ma udźwig 3,5 t. Gąsienice są do wyboru o różnej szerokości: 300 mm, 400 mm, 610 mm, 760 mm i 910 mm. Ich rozstaw można regulować. Do sprzętu można agregatować narzędzia o szerokości do 9 m. Zbiornik na olej napędowy ma pojemność 350 l, a na płyn AdBlue 30 l. Przeglądy dotyczą wymiany oleju w silniku i w rolkach układu gąsienicowego. Poza tym trzeba co jakiś czas aktualizować oprogramowanie, ale nie jest to skomplikowana obsługa. Pojazd ma minimalną długość 2695 mm, natomiast od końca cięgien tylnego podnośnika do przedniego TUZ jest 3855 mm, z kolei wysokość wynosi 2000 mm. Prześwit pod podwoziem jest określony na 42 cm. Do sterowania pojazdem jest też dodatkowy pilot, którym można ręcznie manewrować i obsługi- wać wszystkie funkcje.

Systemy bezpieczeństwa

Nad prawidłową pracą autonomicznego ciągnika czuwa szereg systemów bezpieczeństwa. Z przodu jest umieszczony zderzak z czujnikami, który dojeżdżając do przeszkody, unieruchomi maszynę i zgasi silnik. Trzeba wiedzieć, że maszyna nigdy nie dojedzie na pełnej prędkości do przeszkody. Wokół maszyny są czujniki lidar, które wykrywają przeszkody. Praca może odbywać się przejazd za przejazdem lub co drugi czy np. trzeci przejazd. To wszystko funkcjonuje jak w klasycznej nawigacji rolniczej. Istnieje możliwość ustawienia parametrów pracy, by np. maszyna nie cofała, gdy ma zaczepiony ciągany sprzęt.

Oprócz tego jest system zarządzania na uwrociach, w którym można ustawić całą sekwencję poszczególnych działań. Przed rozpoczęciem pracy trzeba dane pole wprowadzić do systemu. Jednym ze sposobów jest użycie tyczki geodezyjnej bez potrzeby objeżdżania pola robotem, można też skorzystać z gotowych map. Należy zaznaczyć wszystkie przeszkody na danym polu, słupy, studzienki melioracyjne itp., po czym wprowadzamy do systemu rodzaj maszyny towarzyszącej, jej parametry robocze i zapisujemy, jak ma ona na danym polu pracować i przy jakich ustawieniach podnośnika, WOM czy hydrauliki. Zaznaczamy, gdzie ma zacząć pracę i gdzie zakończyć.

Era autonomicznych pojazdów nadchodzi czy tego chcemy, czy nie?

Na wsi widać ogromne zmiany. Młodych ludzi do pracy nie ma, a ci którzy jeszcze pracują, z pewnością dożyją czasów, kiedy na emeryturze będą korzystać z takich pojazdów autonomicznych w swoich gospodarstwach. Taka będzie kolej rzeczy w wielu gospodarstwach

„Biorący udział w pokazach autonomiczny ciągnik wyróżnia się bardzo prostą budową, co jest bardzo dobrą alternatywą dla konwencjonalnych ciągników. Cała obsługa, moim zdaniem, jest bardzo prosta, a szacować można, że 30% wartości nowego ciągnika to miejsce pracy operatora. W tym przypadku nie ma „bujanej” kabiny, fotela i monitorów, co bardzo upraszcza konstrukcję i pobiera mniej energii. Poza tym i daje łatwiejszy dostęp do układu napędowego – mówi Klaudiusz Matejka.

Oszczędności w materiale siewnym sięgają 8–10%

W gospodarstwie, gdzie odbywał się pokaz, w strukturze zasiewów jest m.in. kukurydza, pszenica, jęczmień ozimy, burak cukrowy i rzepak. Poza tym jest stado krów. Na kilku ciągnikach są stosowane nawigacje do automatycznego prowadzenia równoległego, a oprócz tego na kombajnach są urządzenia do mapowania plonów i aplikacje do mapowania siewu ze zmienną obsadą. Jest to wykorzystywane głównie przy siewie kukurydzy. Oszczędności w materiale siewnym sięgają 8–10%.

„Myślę, że ten pojazd autonomiczny mógłby zastąpić ciągnik o mocy ok. 200 KM, a w moim gospodarstwie znalazłyby zastosowanie 3–4 takie autonomiczne ciągniki, które mogą pracować przez niemal całą dobę. Widziałbym takie przyszłościowe zestawienie, że jest ciągnik na polu, w którym pracuje traktorzysta z agregatem uprawowym, a pojazd autonomiczny np. wykonuje siew. Zawsze będzie możliwość dodatkowej kontroli takiego zestawu, a co najważniejsze praca szybciej będzie wykonana bez większego udziału ludzi do obsługi. Problemem jest na chwilę obecną to, że pojazd nie może się poruszać po drogach. Trzeba go z pola na pole przewozić lawetą lub innym środkiem transportu, a do tego też trzeba zaangażować ludzi do obsługi.” – podsumowuje rolnik.