A mezőgazdaságban alkalmazott robotgépek fejlesztését és elterjedését nagymértékben elősegíti a Föld népességének növekedése és ezzel együtt az élelmiszerek iránti kereslet fokozódása. Az idényjellegű munkaerőhiány, az új mezőgazdasági technikai eljárások, a precíziós gazdálkodás megvalósítása, a környezet védelme stb. tovább növeli a robotizálás iránti igényeket. A cikk keretében példaképpen néhány robotgépújdonságot kívánunk bemutatni.
AGROBOT ÚJ E-SOROZAT
A spanyol vállalkozás évek óta foglalkozik többek között gyümölcsbetakarító robotgépek fejlesztésével, és több típus után most bemutatta az AGROBOT E-sorozat új változatát, amelyet szamóca kíméletes betakarításához terveztek (1. kép).
Az elektromos hajtású robot mobil járószerkezeten robot manipulátorkarok dolgoznak együtt. A rugalmasan beállítható szedőgép bármilyen gazdálkodási konfigurációba, szabad téri, melegházi munkába beilleszthető. A LiDAR érzékelők gondoskodnak a környező terepen dolgozók biztonságáról.
A szedőgép akár 24 független robotkarral csapatként dolgozik egyszerre. A beállított igényeknek megfelelő terméket automatikusan, egyenként, leszedés előtt kiválasztva végzi a gép a szedést.
A robotkarok érzékelőinek beágyazott rendszerében a gépi tanulás a látási, érzékelési képességek, például az objektumok osztályozását, szegmentálását és példányosítását folyamatosan javítja. Az érzékelők integrációja lehetővé teszi a távolságok, helyzetek, felületek és térfogatok elemzését, valamint a mozgásvezérlő rendszerek pontos, megbízható irányítását.
A kíméletes szedés érdekében a betakarítókombájn nem érintkezik a gyümölccsel. A robotkarok fogják meg és vágják le a termés szárát, majd a gyümölcsöt óvatosan a gépen lévő tálcákba helyezik, ahonnan később a termést a fogyasztói csomagolásba rakják át.
AGROBOT BUG VACUUM
A spanyol vállalkozás másik érdekes, egyedülálló, innovatív autonóm szántóföldi robotgépe a Bug Vacuum elnevezést viseli (2. kép). A villamos hajtású új mobil robotgépet a Lygus rovarkártevők elleni védekezéshez tervezték.
A Lygus nemzetség több mint 40 növénnyel táplálkozó poloskarovarfajt foglal magában, amelyek pusztító táplálkozási szokásaikkal jelentős kárt okoznak a növénytermesztésben. A szokásos hagyományos védekezés abból szokott állni, hogy az első poloska megjelenésekor az ellene alkalmas növényvédő szerek valamelyikével megpermetezik a termőtáblát. Az innovatív új módszerrel viszont vákuumos eljárással összegyűjtik a káros rovarokat, majd később megsemmisítik azokat.
A Bug Vacuum robotgép kétventilátoros vákuumrendszerrel rendelkezik, és egyenletes légáramlást hoz létre a barázda teljes szélességében. A szükséges vákuumnyomás a ventilátorok magasságának beállításával szabályozható. A ventilátor bemenete rozsdamentes acélból és élelmiszeripari szilikonból készül. A villamos hátsókerék-hajtású, elsőkerék-kormányzású gépet az üzemeltető farmernek csak a termőterületre kell szállítania, a munka kezdőpontjára. A távirányítón az „automatikus mód” bekapcsolása után a robot az ágybarázdákat vezérlő útmutatásként érzékeli. A barázda feletti munka befejezése után a navigációs vezérlőrendszer beállítástól függően dönt, hogy a gép átmegy az úton a következő sorba, megfordul, vagy befejezi a munkát.
Az első tengelyen (biztonsági lökhárítón) elhelyezett sárga villogó fény jelzi az automatikus haladási módot. A biztonságos haladásra LiDAR érzékelők felügyelnek, az akadályok, az emberek felismerésekor, valamint szükség esetén ez a vezérlőrendszer a kettős fékrendszerrel leállítja a gépet. Természetesen ugyanezt az üzemeltető is 750 m távolságon belül távirányítóval bármikor megteheti. Az AGROBOT Bug Vacuum robotgép néhány műszaki adata: járószerkezet legnagyobb teljesítménye 15,3 kW, ventilátor teljesítményigénye 2 × 3 kW, gumiabroncsok méretjelölése elöl 5.00-15 4PR, hátul 9.50-42 4PR. Haladási sebesség 3,2 km/h, sorszélesség 1600–1730 mm, gép tömege 1271 kg.
NEXUS LA CHEVRE
A kanadai Nexus Robotics Inc. mezőgazdasági megoldásokkal foglalkozó vállalat 2020 végén bejelentette az új „La Chevre” gyomlálórobotjának fejlesztését. Az elkészült új Nexus La Chevre robotgép-prototípus sorozatával a szabadföldi kísérleti munkavégzések megkezdődtek (3. kép). A Nexus Robotics La Chevre új gyomláló robotgépe képes a nap 24 órájában önállóan RTK-GPS-rendszerrel navigálni, programozásának megfelelően, és eltávolítani a gyomokat. A robotgép kamerákkal, érzékelőkkel, valamint mesterséges intelligencia segítségével különbséget tesz a gyomok és a haszonnövények között. A gép hasa alatt elhelyezett 12 db delta mechanizmusú robotkar a végén levő megfogóujjak vezérlésével kihúzza a gyomokat a talajból, azokat is, amelyek nagyon közel vannak a haszonnövényekhez (4. kép).
A robot gyomlálógép a szántóföldi tesztek alapján a gyomok több mint 95%-át szedi ki és távolítja el anélkül, hogy károsítaná a haszonnövényeket. A Nexus Robotics szerint a La Chevre az egyetlen olyan robot, amely képes eltávolítani a haszonnövény mellől az olyan gyomnövényeket is, amelyek általában érintetlenek maradnak más kapáló- vagy permetezőrobotoktól.
CARBON ROBOTICS 2022 LASERWEEDER
Az amerikai Carbon Robotics vállalat 2022 LaserWeeder elnevezéssel új, továbbfejlesztett lézeres robot gyomlálógépet kínál a piac számára (5. kép).
Az új, traktorvontatású, féligfüggesztett LaserWeeder robot precíz lézeres, organikus és költséghatékony gyomirtó megoldást jelent a nagyüzemi gazdaságoknak sornövényekhez, mint például brokkoli, sárgarépa, karfiol, mángold, koriander, kelkáposzta, saláta, hagyma, spenót, paradicsom stb. A gyomirtó robot mesterséges intelligenciával és számítógépes látásrendszerével képes különbséget tenni a haszonnövények és a gyomok között napszaktól és időjárási viszonyoktól függetlenül, majd lézeres technológiával elpusztítani a gyomokat anélkül, hogy kárt okozna a haszonnövényekben. A robot villamosenergia-ellátása dízelmotorral vagy a traktorról kardánhajtású generátorral, esetleg a traktor első TLT-hajtású villamosáram-fejlesztőjével valósítható meg. A 2022 LaserWeeder robot gyomirtó fontosabb műszaki adatai a következők: a gyomok 95%-át eltávolítja, 1,6 km/h haladási sebesség mellett. A 30 db, 150 W/db teljesítményű,10,6 μm-es CO2 ipari lézersugárzók akár 200 000 gyom/h eltávolítására képesek, 6 m széles növényágy-lefedési szélességgel. Az állítható sortávolság 1524–2134 mm, a gép hosszúsága 2972 mm, szélessége 6092 mm, magassága 2693 mm. A LaserWeeder traktorvontatású gépegység teljes egészében robotizálható autonóm robottraktor alkalmazásával. A meglévő nehéz univerzális traktorok utólag is robotizálhatók. A John Deere például rendelkezik ilyen technikával, az okostraktor utólag kiegészíthető a szabadalmaztatott mesterséges intelligencia technológiával és automatizálási rendszerrel.
NEW HOLLAND XPOWER XPN
A New Holland és az AGXTEND amerikai vállalatok bemutatták az XPower XPN robot elektromos gyomirtási megoldást keskeny szőlőültetvények számára (6. kép).
A Braud 9000 N szőlőkombájn felépítését és hajtásláncát átvéve az eredeti munkaeszközök helyére nagyfeszültségű villamos áramot előállító egység került.
Az eredeti szedőeszközök helyett pedig a robotizált karok flexibilis elektródákat képesek a talajon, a gyomok felett és a szőlőtőke eltávolítandó alsó leveleinek magasságában vezérelve mozgatni. A nagyfeszültségű áramkört a sorok között a talajt súroló flexibilis elektróda zárja. Az elektródák között keletkezett ívkisülés leégeti gyomokat és az alsó leveleket. A villamos gyomirtó robotgép haladási munkasebessége 2 és 4 km/h közötti, területteljesítménye egy mechanikus gyomirtóéval azonos nagyságú. A nagyfeszültséggel üzemeltetett gyomirtó robot körültekintő üzemeltetést igényel, a villamos balesetek elkerülése érdekében.
HARI TECH HARIBOT
A magyar Hari Tech Kft. autonóm fúró- és irányítórobotot mutatott be HARIBOT néven a mezőgazdasági automatizálás és a robotika innovációs rendezvényén, a World FIRA 2023 kiállításon, Franciaországban (7. kép).
A Hari Tech mezőgazdaságigép-gyártó vállalat 2016 óta teljesen autonóm robotok fejlesztésével, gyártásával foglalkozik, és alaptevékenysége a precíziós mezőgazdaság több más területére is kiterjed.
A teljesen magyar tervezésű HARIBOT robotgépet elsősorban a faiskolák részére készítették, de univerzális, könnyen módosítható kialakítása révén szőlő-, gyümölcsültetvények, zöldség- és egyéb más növényi kultúrákban is felhasználható lesz.
A bemutatott robotgép teljesen automatikusan képes lyukakat fúrni új ültetvények telepítéséhez a „felhőből” átküldött (kijelölt) helyekre. A HARIBOT univerzális robotgéphez már több más eszköz is létezik, mint például permetező, műtrágyaszóró, kultivátor stb.
A HARIBOT gumilánctalpas teljesen önjáró autonóm robot erőgépet dízelmotoros hidrosztatikus erőátvitel hajtja. A gumilánctalpak távolsága (nyomtáv) hidraulikusan változtatható. A robot erőgépet RTK-, GPS-rendszer vezérli, de közlekedésbiztonságáról LiDAR érzékelők és/vagy radarszenzorok gondoskodnak. A gép hosszúsága 2000 mm, szélessége 700 mm, alapmagassága 1400 mm, tömege 800 kg. A robotgép értékesítése megkezdődött.
ABZ INNOVATION L10
A magyar ABZ Innovation Kft. (a Széchenyi István Egyetem, az ABZ Drone Kft. és az MIB Investment Group Kft. közös vállalkozása) mezőgazdasági permeteződrón-sorozata nagy sikert aratott a világ egyik idei legnagyobb élelmiszeripari szakvásáron, a Berlinben megrendezett Fruit Logistica 2023-on. A drónok a mezőgazdaság több területén is a jövő gyakran használt robot eszközei lesznek.
A magyar fejlesztésű és gyártású mezőgazdasági permeteződrónok a hazai és az európai mezőgazdasági körülményekre készülnek. A vállalkozás biztonságos és könnyen használható dróntechnológiát kínál a gazdálkodóknak folyamatos felhasználási támogatással és szolgáltatásokkal. A felhasználói egyedi igényeknek megfelelő felszereltséggel jelenleg három drónsorozatot (6, 10 és 30 literes tartálytérfogattal) készítenek.
Az ABZ Innovation L10 mezőgazdasági permeteződrón-sorozat az első szériában gyártott terméke a vállalkozásnak, amely 2021 óta kereskedelmi forgalomban elérhető (8. kép).
A négyrotoros drón 10 literes tartállyal is szerelhető. Az automatikus szórásvezérlésű (foltkezelő) permetezőrendszer 2 szórófejes, CDA-rendszerű, amelynél az adott terület permetezésigényének megfelelően fokozatmentesen beállítható a cseppmérete (40–1000 μm), és változtatható a munka szélessége (1,5–6 m). A drónpermetezés ezzel a permetezőrendszernek a használatával jelentős növényvédőszer-megtakarítást biztosít, akár 10 ha/h teljesítmény mellett.
Az ABZ Innovation L10 permeteződrón főbb műszaki adatainak összefoglalása: a drón mérete 1460 × 1020 × 610 mm (összecsukva 765 × 670 × 510 mm), üres tömege 15,4 kg, legnagyobb felszállási tömege 29 kg. Repülési idő 26 min (18 kg-mal), 12,5 min (29 kg-mal). Maximális repülési magasság 120 m, munkasebesség 7 m/s, legnagyobb repülési sebesség 24 m/s, maximális dőlésszög 30o, a szélsebesség maximálisan 10 m/s lehet. Az ABZ Innovation L10 permeteződrón fejlett repülésirányítási és navigációs rendszerrel rendelkezik. A GPS- és RTK-alkalmazás esetén a drón vezérlési pontossága jobb, mint ±10 cm. Az akadályelkerülés RTK-alapú kijelöléssel és az elöl-hátul elhelyezett FPV kamerák segítségével valósítható meg. A közvetlen rádióirányítási hatótávolság kb. 8 km. A fejlesztések lehetővé teszik a sorok közé és a sorok fölé való útvonaltervezést, valamint az előre definiált szóráskép beállítását.
Dr. Varga Vilmos ny. okl. gépész- és villamosmérnök
