Robot Crawler sa autonómne pohybuje vo vinohrade a kosí pritom trávu

RoboTech Vision presentation

22. september 2021  Vývoj

Mobilný robot Crawler, ktorý spoločnosť nedávno zaradila do svojho portfólia, našiel uplatnenie aj vo vinohrade. Nahradil tak testovaciu platformu Androver II, na ktorej RoboTech Vision viac ako dva roky vyvíjala autonómnu navigáciu medzi riadkami vinohradu. Platforma má veľkú nosnosť vďaka čomu za sebou môže vliecť kosiaci nástroj a popri pohybe aj udržiavať vinohrad.

V decembri 2020 spoločnosť RoboTech Vision oznámila, že dokončuje AVN algoritmus  pre autonómnu navigáciu vo vinohrade. Posledné úpravy zahŕňali aj doriešenie hardvérovej časti projektu. Na testovanie softvéru spoločnosť od začiatku využívala testovaciu platformu Androver II, ktorú vyvinula od základov. Mobilný robot mal odpružený podvozok typu Double Ackerman a BLDC HUB motory, ktoré zabezpečovali tichý a bezúdržbový chod. Hoci sa táto konštrukcia ukázala ako vhodná aj pre robot určený do poľnohospodárstva, spoločnosť nakoniec uprednostnila diferenciálnu kinematiku v podobe robota Crawler s pásovým podvozkom. AVN algoritmus tak možno teraz aplikovať aj na Double Ackerman, aj na diferenciálnu kinematiku.

„Androver II s otáčaním a pohonom všetkých kolies bol síce veľmi zdatný v teréne a poslúžil nám na odladenie algoritmov, ale pri reálnej aplikácii má v porovnaní s robotom Crawler niekoľko nevýhod. Prvou je veľký polomer otáčania. Kým Androver II najskôr prechádzal párne riadky a vracal sa nepárnymi, nový robot Crawler dokáže autonómne prechádzať z riadku do riadku. Hoci je pásový podvozok pri otáčaní energeticky náročnejší, je vhodnejší pre nerovný terén. Double Ackerman podvozok je navyše náročnejší aj na výrobu. Androver II tiež nebol stavaný pre predaj, čiže neobsahoval žiadnu ložnú plochu, na ktorú by sa dalo nasadiť aj ďalšie zariadenie.“

Ing. Martin Smoľák

Konateľ, RoboTech Vision

Autonómne kosenie vinohradu

Spoločnosť tak pri nasadení Crawlera do vinohradu myslela nielen na jeho autonómny pohyb, ale aj na úlohu, ktorú má plniť. Keďže ide o veľmi odolnú platformu s nosnosťou až 80 kilogramov, aplikovala na ňu kosiaci nástroj, ktorý udržiava priestor medzi riadkami. Robot má navyše nízko položené ťažisko a IP krytie 65, vďaka čomu naň možno nasadiť napríklad aj nádrž s postrekom. Spoločnosť RoboTech Vision aktuálne rozbieha spoluprácu  aj so spoločnosťou Vitiport  a Spinbotics, ktorých snímače a robotické rameno by mohli úlohu robota Crawler vo vinohrade rozšíriť aj o zber dát a označovanie poškodených koreňov. Crawler totiž obsahuje BLDC pohony so šnekovými prevodovkami a presné polohové riadenie, čím sa z neho stáva veľmi presná platforma a je ňou možné vykonávať aj naozaj citlivé operácie.

Hoci RoboTech Vision pre automatizáciu vinohradu vymenila platformu za pásový podvozok, princíp autonómnej navigácie zostáva nezmenený. Spočiatku spoločnosť testovala svoj softvér s 2D laserovým scannerom a po úspechu sa túto metódu rozhodla vylepšiť 3D scannerom. Nakoniec firma dospela k vývoju vlastného snímača RTV senzor Box. Združený senzor sa skladá z 360° kamery, doprednej kamery a 3D skeneru, ktorými robot segmentuje viniče a drží sa medzi nimi. Zariadenie sa tak aj naďalej vo vinohrade pohybuje pomocou vizuálneho systému, reaktívne bez GPS. Vďaka senzoru, algoritmom s umelou inteligenciou a IMU sa Crawler dokáže autonómne otočiť z riadku do riadku a bezkolízne sa pohybuje aj medzi riadkami, ktoré nekončia rovnobežne. IMU, RTV senzor Box a neurónové siete slúžia robotu aj pre detekciu prekážok v ceste, pred ktorými buď zastaví, alebo preplánuje cestu.

Inteligentné riešenie do poľnohospodárstva

Navigácia funguje jednoducho. Na začiatku si používateľ zvolí počet riadkov, ktoré má robot prejsť a spustí navigáciu. Crawler celý čas prenáša cez wifi obraz kamery aj telemetrické dáta do kontrol centra, kde zariadenie sleduje teleoperátor a v prípade potreby ho vie na diaľku vypnúť. Zariadenie je možné vypnúť aj na mieste núdzovým tlačidlom. Spoločnosť RoboTech Vision aktuálne dokončuje tiež dockovaciu stanicu, ku ktorej robot autonómne zájde v prípade nedostatku energie a dobije sa. AVN algoritmus je tiež možné využiť v ovocnom sade, alebo ho kombinovať aj s AON algoritmom. Crawler sa tak nebude autonómne pohybovať iba medzi riadkami viniča alebo sadu, ale aj po ceste a môže sa autonómne navigovať až na štartovacie miesto.

„Okrem zmeny platformy, vývoja dokovania, ako aj pridania kosiaceho nástroju sme zdokonalili aj autonómnu navigáciu. Pridali sme takzvané inteligentné obchádzanie riadka, keď sa robot nezačne otáčať, až kým nemá pre svoj pohyb dostatok miesta. Predíde sa tak poškodeniu zariadenia aj koreňov viniča. Medzi ďalšie zmeny v algoritmoch patrí napríklad aj rozšírenie aplikácie o interaktívnu mapu, kde si používateľ môže skontrolovať plánovanú trasu robota.“

Ing. Matej Vargovčík

Robotický inžinier, RoboTech Vision

Autor príspevku

Dominika Krajčovičová

Marketing manager

Podobné články

RoboTech Vision predstavuje nový pásový robot do terénu s názvom Crawler

Dokončujeme našu autonómnu navigáciu vo vinohrade pomocou vizuálneho systému

Autonómny robot vyvinutý RoboTech Vision bude vykonávať obhliadky elektrickej stanice

Kategórie

NAJNOVŠIE PRÍSPEVKY

Pin It on Pinterest

Share This