Az autonóm mezőgazdasági gépek fejlesztése az utóbbi években egyre nagyobb figyelmet kap, hiszen a modern agrárium egyszerre küzd a termelékenység növelésének igényével, a környezeti terhelés csökkentésével és a munkaerőhiánnyal. Az ilyen rendszerek legnagyobb előnye, hogy képesek nagy teljesítményt nyújtani minimális emberi beavatkozás mellett, miközben kisebb tömegük révén mérséklik a talajtömörödést. E törekvések jegyében született meg az Eidam Landtechnik által fejlesztett innoMADE TK100 mezőgazdasági robot, amely a 2023-as Agritechnica kiállításon mutatkozott be.
A fejlesztés alapjai és céljai
A TK100 eredeti koncepciója metánüzemű belső égésű motor köré épült, és egyszerre három munkagép egyidejű működtetésére képes, így jelentősen csökkenti a szükséges áthaladások számát a táblán. Ezáltal nemcsak a munkahatékonyság nő, hanem a talaj szerkezete is kíméltebb marad. A prototípus azonban még számos fejlesztést igényelt a gyakorlati alkalmazhatóság és a sorozatgyártás felé vezető úton.
(fotó: technischesdesign.mw.tu-dresden.de)
David Balzer diplomamunkájának célja az volt, hogy a gép hasznosságát növelje, miközben a gyártási folyamat egyszerű maradjon. A feladat középpontjában a TK100 konstrukciójának átgondolása, a kezelhetőség javítása és a stabilitás növelése állt. A korábbi verziónál tapasztalt problémák között szerepelt, hogy kis fordulási sugaraknál a gép hajlamos volt megdőlni, ami szélsőséges esetben veszélyeztette a stabilitását. Emellett a középső munkaeszköz csatlakoztatása csak külső emelőeszközzel volt megoldható, ami növelte az előkészítési időt. A kezelőszervek elhelyezése sem bizonyult ergonómikusnak, továbbá a közúti közlekedéshez szükséges világítás sem felelt meg a szabályozási előírásoknak.
Új szerkezeti megoldások és irányváltás
Az átdolgozás során a fejlesztő egy iteratív tervezési folyamatot alkalmazott: először meghatározta a technikai követelményeket, majd négy különböző koncepciót dolgozott ki. Ezek közül egy súlyozott pontozásos értékelés segítségével választotta ki a legígéretesebbet. A továbbfejlesztett verzió két, elöl és hátul elhelyezett csuklós kormányzási pontot kapott, ami nagymértékben növelte a manőverezhetőséget. Ez a megoldás különösen fontos az autonóm üzemmódban dolgozó robotoknál, ahol a pontos iránytartás és a kis fordulókör kulcsfontosságú.
A gép teherhordó szerkezetét is átdolgozták, a fő tartóelemeket végeselemes (FEM) szimulációval ellenőrizték, ami eddig nem szerepelt a fejlesztési folyamatban. Ez a lépés jelentős biztonsági tartalékot eredményezett, és hozzájárult a konstrukció tömegoptimalizálásához is. A burkolat új formaterve illeszkedik a már meglévő elülső arculathoz, miközben funkcionalitása is bővült – például zárt tárolórekeszekkel a szerszámok és pótalkatrészek számára.
A módosított verzió, TK100.2 néven, új csatlakoztatási rendszert kapott, amely lehetővé teszi a munkagépek gyors és biztonságos cseréjét „hundegang” (ferde haladási irány) üzemmódban is. Ez a funkció különösen előnyös, amikor a robot különböző műveleteket végez egy menetben, például talajmunkát és vetést kombinálva.
(fotó: technischesdesign.mw.tu-dresden.de)
Közelebb a sorozatgyártáshoz
A fejlesztések eredményeként a TK100.2 nemcsak korszerűbb és biztonságosabb lett, hanem gyárthatósági szempontból is kedvezőbb. Az új szerkezeti kialakítás ellenére a gép teljes tömege mindössze körülbelül 100 kilogrammal nőtt, miközben az alkatrészek száma csökkent. Ez a racionalizálás nemcsak a gyártási költségek szempontjából előnyös, hanem a karbantartást is egyszerűsíti.
A TK100.2 tehát egy olyan többcélú, autonóm mezőgazdasági platform, amely egyaránt szolgálja a hatékony és környezetkímélő talajművelést. Az Eidam Landtechnik fejlesztése ezzel a lépéssel egyértelműen közelebb került ahhoz, hogy a kísérleti gépből valódi, piacképes sorozatmodell váljon.
Forrás: technischesdesign.mw.tu-dresden.de
GÉPmax Tudástár: autonóm eszközhordozó – Önállóan működő, robotizált mezőgazdasági gép, amely emberi irányítás nélkül végez talajművelést vagy vetést. Szenzorok és GPS-alapú vezérlés segítik a pontos, energiahatékony munkát, csökkentve a talajtömörödést és a munkaerőigényt.
