Автономна сівалка для сільськогосподарських культур Salin 247 успішно завершила рік інтенсивних випробувань. Це гібридна машина, яка здатна самостійно виконувати посів, живлення та післясходовий захист культур без агрегатування з трактором. Посівний комплекс призначений для використання в системі ноу-тилл
Автоматизований рух машини полем здійснюється за допомогою стандартного відкритого коду роботизованої операційної системи ROS, що подібна до системи автокермування для тракторів та інших самохідних машин
Третій прототип
Вже у 2021 році електрична автономна сівалка Salin 247, а точніше її прототип V1, засіяв поле поблизу офісу компанії в штаті Айова, США. У 2022 році тривало вдосконалення прототипу, а комерційне виробництво машини заплановане на 2024 рік.
«Наразі ми створюємо наш третій прототип, V3, і випустимо його в поле цієї весни з 4-рядковою сівалкою та аплікатором для стрічкового внесення азоту, – розповів керівник проекту Salin 247 Девід Крог. – Ми розробили V3 на основі досвіду роботи з прототипом V2 і багатьох відгуків від фермерів».
Прототип V3 матиме кастомізовану систему підвіски (її виготовлятимуть з урахуванням потреб замовника) та колеса замість гусениць. Він також отримає регульовану ширину колісної бази та систему охолодження більшої потужності. Особливість посівного комплексу цієї роботизованої сівалки – пилонепроникний кожух для вакуумної системи та стабільність притискного зусилля для кожної висівної секції.
Третій прототип Salin 247 вийде в поле цієї весни з 4-рядковою сівалкою та аплікатором для стрічкового внесення азоту
Посів, живлення і захист
Salin 247 – 4-рядковий посівний комплекс, що може висівати стандартні сільгоспкультури, а також здійснювати рядкове внесення добрив (зокрема рідкого азоту) і ЗЗР. У перспективі можливе збільшення кількості рядів посіву та зміна типу висівного комплексу.
Прототип V3 буде оснащений аплікатором для стрічкового внесення рідкого азоту. Для цього його укомплектують стрілою для внесення і баком.
Середня швидкість Salin 247 становить 8–9 км/год, тобто за годину комплекс може посіяти площу 2 га. Вага прототипу – 1800 кг. Потужність двигуна становить 20 кВт (приблизно 27 к. с.), який живиться від літій-залізо-фосфатного акумулятора ємністю 10 кВт-год.
«Ми очікуємо, що агрегат зможе працювати без підзарядки від 8 до 10 годин», — говорить Девід Крог.
Середня швидкість Salin 247 становить 8–9 км/год, тобто за годину комплекс може посіяти площу 2 га
Автономність і точність
Salin 247 матиме власне вбудоване програмне забезпечення. Після прибуття на ферму замовника його потрібно налаштувати, завантажити цифрові файли з даними про особливості й межі поля, які вже є у фермера. Після цього програмне забезпечення саме згенерує схеми руху по кожному полю з урахуванням вимог фермера та даних GPS і надалі рухатиметься за цими схемами під час посіву.
Автоматизований рух машини полем здійснюється за допомогою стандартного відкритого коду роботизованої операційної системи ROS, що подібна до системи автокермування для тракторів та інших самохідних машин. ROS, або Robot Operating System – це вільна операційна система для програмування роботів, створена в лабораторії штучного інтелекту Стенфордського університету.
Крім того, для створення посівного комплексу розробники використали технології, створені компанією Precision Planting, зокрема сенсор SmartFirmers, який автоматично коригує глибину посіву, електропривід vDrives та вакуумні висівні апарати точного посіву vSets.
Для локального живлення рідким азотом і внесення засобів захисту рослин Salin 247 буде використовувати GPS-навігацію, комп’ютерне бачення, а також збережені дані про схему висіву рослин.
Розробники вирішили створити гібридну модель, в якій використовується електричний двигун із дизельним генератором
Гібридна модель
У процесі польових випробувань вагу сівалки збільшили для того, щоб вона забезпечувала проходження сошників і висів насіння на одному рівні.
Відповідно, для роботи агрегату потрібна більша кількість енергії, ніж передбачалося на старті. Розробники вирішили створити гібридну модель, в якій використовується електричний двигун із дизельним генератором, щоб забезпечити необхідну потужність.
Однак із пошуком генератора, який працює на біодизелі, виникли проблеми. Відтак у машині буде й надалі використовуватися бензиновий генератор для підтримки заряду акумулятора. З наступного року планується використовувати двигун, що працюватиме на біодизелі і безпосередньо живитиме електромотори. Подібне технічне рішення реалізоване в локомотивах. З таким підходом машина все одно має бути забезпечена акумулятором, але цей акумулятор може бути меншого розміру.
На прототип V3 встановлять колеса, однак у майбутньому розробники сподіваються допрацювати технологію повороту і повернутися до використання гусениць
Salin 247 – 4-рядковий посівний комплекс, що може висівати стандартні сільгоспкультури, а також здійснювати рядкове внесення добрив і ЗЗР
Колеса або гусениці?
У процесі польових випробувань вагу сівалки збільшили для того, щоб вона забезпечувала проходження сошників і висів насіння на одному рівні.
Відповідно, для роботи агрегату потрібна більша кількість енергії, ніж передбачалося на старті. Розробники вирішили створити гібридну модель, в якій використовується електричний двигун із дизельним генератором, щоб забезпечити необхідну потужність.
Однак із пошуком генератора, який працює на біодизелі, виникли проблеми. Відтак у машині буде й надалі використовуватися бензиновий генератор для підтримки заряду акумулятора. З наступного року планується використовувати двигун, що працюватиме на біодизелі і безпосередньо живитиме електромотори. Подібне технічне рішення реалізоване в локомотивах. З таким підходом машина все одно має бути забезпечена акумулятором, але цей акумулятор може бути меншого розміру.
На прототип V3 встановлять колеса, однак у майбутньому розробники сподіваються допрацювати технологію повороту і повернутися до використання гусениць
Колеса або гусениці?
Посівний комплекс Salin 247 проектувався так, щоб мінімізувати ущільнення ґрунту. Для цього розробники використали гусениці замість традиційних коліс. Використання гусениць у поєднанні з малою вагою роботизованого комплексу дозволяло виконувати такі операції, як післясходове обприскування та стрічкове внесення добрив, одразу після дощу, адже тиск на ґрунт становив лише 0,14 бар (14 кПа).
Однак гусениці, окрім переваг, мають і недоліки. Передусім це великий радіус повороту і пошкодження структури ґрунту на поворотній смузі. Через це розробники вирішили на прототип V3 встановити колеса, однак у майбутньому вони сподіваються допрацювати технологію повороту і повернутися до використання гусениць.
Посівні комплекси Salin 247 будуть здавати фермерам в оренду для висіву насіння, живлення й обробки рослин після сходів
Випробування і комерціалізація
Цього року посівний комплекс буде випробувано разом із Асоціацією виробників сої штату Айова в 10 господарствах. При цьому буде оцінюватися ширина міжрядь та щільність і однорідність посіву насіння.
Розробники також працюють над створенням базових станцій, де машина зможе автоматично «дозаправлятися» насінням, добривами чи засобами захисту рослин за потреби.
Що цікаво, розробники не планують продавати створенні ними посівні комплекси. Натомість вони хочуть здавати їх фермерам в оренду для висіву насіння, живлення й обробки рослин після сходів.
«Ми хочемо відмовитися від використання моделі землеробства, яка покладається на традиційні важкі трактори та інше громіздке польове обладнання. Раніше поля засівали упряжкою коней, потім прийшли трактори. Тепер ми будемо засівати поле без трактора, використовуючи нову автономну сівалку. Це початок нової ери», – говорить керівник проекту Salin 247 Девід Крог.