Gépújdonságok a CES 2022 kiállításon

Írta: GÉPmax-2022/III. lapszám cikke - 2022 június 11.

Az igen rangos technológiai kiállításon több mezőgazdasági gépet állítottak ki, és ezek közül számos újdonságot díjaztak. A mezőgazdasági eszközök robotizálása felgyorsulóban van. Ennek eredménye, hogy ma már több, robottechnológiával rendelkező gép megvásárolható, és a mindennapi munkában eredményesen alkalmazható.

A CES-RŐL

A CES (Consumer Electronic Show) a világ egyik legrangosabb technológiai kiállítása, amelyen a technológiai szektor minden szereplője megjelenik, és találkoznak, üzletet kötnek a világ legnagyobb márkáinak képviselői. A C TA (Consumer Technology Association) a tulajdonába tartozó CES kiállítást üzemelteti. Az évente megrendezett CES kiállításnak idén 2022. január 5-7. között Las Vegas adott otthont. Az első CES-en, 1967-ben New Yorkban 250 kiállító volt jelen. A rendezvény azóta több mint 10-szeresére nőtt, ahol a hagyományos és a nem hagyományos technológiai iparágak is részt vettek (pl. 5G, mesterséges intelligencia, drónok, oktatás, energia, szenzorok, robotok, jármű- és űrtechnika, startupok, értékesítés és gyártás). Továbbiakban a CES 2022 kiállításon bemutatott néhány mezőgazdasági gépújdonságról számolunk be.

JOHN DEERE „SEE & SPRAY™” TECHNOLÓGIA

A John Deere új See & Spray (a. m. kb. ’látva permetezni’) technológia (1. kép) a CES 2022 kiállításon két kategóriában is „Best of Innovation” (legjobb innováció) díjat nyerte el, az Innovation Awards Robotika és a Vehicle Intelligence&Transportation kategóriákban.

John Deere See & Spray
John Deere új See & Spray technológia alkalmazása (forrás: www.deere.com/en/sprayers/)

Az előbbi (díj a robot innovációért) kategória a programozható, vagy más módon intelligens gépeket díjazza, amelyek képesek meghatározott (esetleg emberi együttműködési) feladatok elvégzésére. A Vehicle Intelligence&Transportation (járműintelligencia és közlekedés) kategóriába olyan, intelligens autóipari, közlekedési és egyéb szállítási gépek, termékek, szolgáltatások tartoznak, amelyek az új technológiát integrálják a vezetésbe, irányításba, vagy a vezetési élménybe. A John Deere See&Spray technológia egy fejlett robotikai megoldáson alapul, amely a termőföldről adatokat (képeket) gyűjt. Ezeket az adatokat mesterséges intelligenciával, számítógépes képfeldolgozással, gépi tanulással felhasználja a növények, a gyomok közötti különbségek felismerésére. Emellett a szükséges gyomirtó szer mennyiségét meghatározza, és ezt a permetezőgép vezérlésével célzottan a szükséges helyre kijuttatja. A See & Spray technológiát először a John Deere 410R, 412R és 612R permetezőgépekbe építik be, később várhatóan más típusokban is alkalmazni fogják. A technológia alapját nagy képfelbontású, szenzoros tulajdonságú kamerák alkalmazása képezi (2. kép).

John Deere See & Spray
Nagy képfelbontású, szenzoros tulajdonságú kamera (forrás: www.deere.com/en/sprayers/)

A kamerák a permetezőkeretre felszerelhetők egymástól egyméteres távolságra, amellyel az optimális pontosság és jó árnyékkezelés biztosítható elsősorban soros termesztésű növények esetében, a gyomok felismerésére. A gép haladása során a szórófejek előtt a kamerák nagyon rövid idő alatt igen nagy mennyiségű adatot (képet) képesek begyűjteni a talajról, a növényzetről. Az adatokat a permetezőgépen lévő nagy teljesítményű számítógép feldolgozza. Ezeket a képeket mesterséges intelligenciával összehasonlítja a több mint egymillió képből álló adat könyvtárral, és az arcfelismeréshez hasonló technológiát használva a növényeket osztályozza gyomnövényként vagy haszonnövényként (3. kép).

John Deere See & Spray
A See & Spray megkülönbözteti a növényeket (zöld színben) a gyomoktól (piros színben) (forrás: https://bluerivertechnology.com/our-products/)

A számítógép a gyomnövény állapota, nagysága alapján meghatározza a szükséges gyomirtó szer mennyiségét is. A kapott adatok alapján a számítógép vezérli a permetezőgép szórófejeinek működését, hogy a permetezőszer kijuttatása célzottan a szükséges helyre kerüljön (4. kép).

John Deere See & Spray
ExactApply hatfúvókás szóróegység (forrás: www.deere.com/en/sprayers/)

A See & Spray permetezési technológiát a Blue River Technology, a John Deere 100%os tulajdonában lévő leányvállalat tervezte, és folyamatosan tovább fejleszti az alkalmazásokat. A legfrissebb See & Spray Ultimate elnevezésű célzott permetezési technológiával a John Deere 410R, 412R és 612R önjáró permetezőgépek opcióként gyári beépítéssel már megvásárolhatók. A 36 m-es szénszálas rácsos szerkezetű permetezőkeret 36 db. érzékelő kamerával rendelkezik, amelyek egyszerre közel 200 m2 területet pásztáznak le. A célpermetezés pontosságát növeli a BoomTrac Ultimate, a John Deere új permetezőkeret magasság-szabályozó rendszere. A permetezőgép akár 20 km/h haladási sebességgel is üzemelhet. A célzott permetezési technológiával a gazdák több mint kétharmadával mérsékelhetik a gyomirtószer-felhasználást a hagyományos eljáráshoz képest, a kukorica, szójabab és gyapotnövények között. A See & Spray Ultimate másik kulcsfontosságú eleme a két részre osztott (pl. 1700 és 2800 literes) tartály használata, amely segíti a gazdálkodót abban, hogy egy menetben, célzottan gyomirtó szerrel és egy másik permetezőszerrel szórt permetezést végezzen (5. kép).

John Deere See & Spray
John Deere permetezőgép, két részre osztott tartállyal (forrás: www.deere.com/en/sprayers/)

A John Deere permetezőgépek természetesen gyárilag rendelkeznek fejlett kommunikációs rendszerekkel, pl. JDLink csatlakozással, valamint az új integrált StarFire 7000 GPS-vevővel, az Operations Center programmal stb. és a 4. generációs CommandCenter kijelző rendszerrel.

JOHN DEERE 8R AUTONÓM TRAKTOR

A CES 2022 kiállításon a John Deere bemutatta a 8R 410 autonóm traktort, egyesítve a TruSet-kompatibilis talajlazító ekével és az új GPS-irányítórendszerrel (6. kép).

John Deere traktor
John Deere 8R 410 autonóm traktor TruSet-kompatibilis talajlazító ekével (forrás: https://ces2022.deere.com/)

Az új 8R 410 autonóm traktor tervezése során a John Deere meglévő traktor típusát alakította át és látta el autonóm vezetési rendszerrel. A Kaliforniában 2017-ben alapított Bear Flag Robotics agrártechnológiai vállalkozással együttműködve 2019ben kezdet a John Deere robot traktorokat létrehozni. A Bear Flag Robotics szabadalmaztatott mesterséges intelligencia technológiával rendelkező automatizálási rendszerekkel utólag szereli fel a meglévő traktor típusokat. Ez a módszer világszerte felgyorsíthatja az önjáró mezőgazdasági gépek robotizálását, és elősegítheti a gazdaságok gyorsabb növekedését, gyarapodását. Az együttműködés olyan sikeres volt, hogy a John Deere 2021 augusztusában felvásárolta a Bear Flag Robotics céget, a John Deere vállalatnál alkalmazott autonóm technológia felgyorsítása érdekében.

A John Deere 8R 410 autonóm traktor 6 pár sztereó kamerával rendelkezik, amelyek 360 fokos akadályérzékelést és távolságszámításhoz szükséges adatszolgáltatást tesznek lehetővé. Az első pótsúly tetején 3 pár (7. kép), a fülke két oldalán 1-1 pár és a fülke tetején hátul középen 1 pár kamera található (8. kép).

John Deere traktor
John Deere 8R 410 autonóm traktor elején elhelyezett sztereó kamerák (forrás: https://ces2022.deere.com/)
John Deere traktor
John Deere 8R 410 autonóm traktor fülkéjén elhelyezett sztereó kamerák (forrás: https://ces2022.deere.com/)

A kamerák által szolgáltatott képeket, adatokat a traktor számítógépe egy öntanuló, mesterséges intelligencia technológia alkalmazásával kb. 0,1 s alatt kiértékeli. A kapott eredmények alapján a számítógép megfelelő utasítást küld a traktor járószerkezetéhez: akadály észlelése esetén a gép merre változtassa meg haladását, vagy álljon meg. Az autonóm traktor GPS-rendszere folyamatosan ellenőrzi a gép helyzetét az előre beállított mozgásutasításokhoz képest, és robotkormánnyal biztosítja, hogy a traktor az elvárásoknak megfelelő irányba haladjon. Az autonóm traktor használatához a gazdálkodónak csak a szántóföldre kell kivinni a gépét, és a robot működési módjának beállítását kell elvégeznie. Amíg a traktor robotként dolgozik, a traktoros el is hagyhatja a vezetőfülkét, vagy bent ülve bármikor visszaveheti a gép irányítását (9. kép).

John Deere traktor
John Deere 8R 410 autonóm traktor vezetőfülkéjének belseje (forrás: https://ces2022.deere.com/)

A traktor üzeme okos mobil eszközről távolról is figyelemmel kísérhető, és irányítható, megállítható. Az autonóm traktor a John Deere Operations Center Mobile kommunikációs rendszerrel oda-vissza hozzáférést biztosít a távoli irodához, annak adatbázisához, videókhoz, képekhez, adatokhoz, amelyekkel a gazdálkodó beállíthatja a traktor és a kapcsolt munkagép optimális üzemeltetési paramétereit. Bármilyen rendellenes működés, gépleállás, vagy a gép optimális beállításának megváltozása esetén a gazdálkodó távolról értesítést kap. A John Deere 8R 410 autonóm traktor korlátozott darabszámmal már idén is elérhető, és várható, hogy más gépek robotizált változatai is rövidesen kaphatók lesznek.

Naio Robot
Naio Technologies TED mezőgazdasági elektromos robot (forrás: https://www.naio-technologies.com/)

NAIO TED MEZŐGAZDASÁGI ROBOT

A Naio Technologies francia vállalat 10 éve kezdett mezőgazdasági robotokat fejleszteni. Ma már a mezőgazdaság robotikai megoldások úttörőjeként GPS-RTK irányítással rendelkező, 100%-ban elektromos robotokat készít. A robotokat értékesítik, vagy bérbe adják. A földművesnek gépbérlés esetén nincs dolga, mert a robotot egy technikussal együtt bocsátják rendelkezésre. A CES 2022 kiállításon a vállalat bemutatta – korábbi termékei mellett – az új, teljesen elektromos üzemeltetésű, szőlőművelésre szánt, TED elnevezésű mezőgazdasági robotját (10. kép). A mezőgazdasági elektromos TED robot a CES 2022 rendezvény Innovation Awards Robotika kitüntetettje lett, az igen nagy számban kiállított robotok között.

Naio Robot
Naio Technologies TED robot programozása GPS-RTK rendszerrel (forrás: https://www.naio-technologies.com/)

A TED robot néhány műszaki adata: hosszúság 450 cm, állítható szélesség 142-185 cm, állítható magasság 200±30 cm, tömege 1700 kg, a négykerék-meghajtású és -kormányzású gép egy akkumulátor-feltöltéssel akár 8 órát üzemelhet, 6 km/h haladási sebességgel, maximálisan 30%-os lejtős területen.

A robot beprogramozható a területen való mozgásra, autonóm navigációra, amelynek vezérlése és ellenőrzése GPS-RTK helymeghatározó-rendszerrel történik (11. kép). A haladás biztonságára, az akadályok felismerésére és üzemzavarok esetén a gép leállítására fedélzeti biztonsági rendszer felügyel. A robothoz különféle művelőeszközök állnak rendelkezésre a nagyüzemi szőlőtermesztés gépi munkáinak elvégzésére (12. kép).

Naio Robot
Naio Technologies TED mezőgazdasági robot munkaközben (forrás: https://www.naio-technologies.com/)

A vállalat a TED robot fejlesztésével növelni kívánja jelenlétét Észak-Amerikában, ahol a francia gyártmányú korábbi DINO elnevezésű robotok alkalmazása már megkezdődőt. Úgy tűnik, a Naio Technologies vállalat fényes jövő előtt áll, mert robotjai Európa több országában összesen közel 60 ezer üzemórában gyomláltak, kapáltak, vetettek és barázdákat ástak.

DOOSAN BOBCAT T7X ELEKTROMOS, GUMIHEVEDERES KOMPAKT RAKODÓGÉP

A Doosan Bobcat a CES 2022 kiállításon bemutatta a vállalatcsoport új Bobcat T7X elnevezésű, teljesen elektromos, kompakt, gumihevederes rakodóját (13. kép).

Bobcat T7X
Bobcat T7X teljesen elektromos, kompakt, gumihevederes rakodógép (forrás: www.bobcat.com/)

A Bobcat T7X két innovációs díjat is kapott a CES 2022-n. Egyet a jármű intelligencia és közlekedés kategóriában, egyet pedig az intelligens városok kategóriában. Az amerikai Bobcat vállalat a világ első csúszókormányzású rakodójának több mint 60 évvel ezelőtti feltalálása óta a kompakt rakodógépek innovatív fejlesztésének élvonalába tartozik. A dél-koreai multinacionális Doosan holding 2007 novemberében megvásárolta a Bobcatet és a hozzátartozó többi vállalatot (a köztes holdingtársaság neve ma a Doosan Bobcat Inc.). A Doosan Bobcat folytatta a rakodógépek vezető innovációs fejlesztését, és a maga nemében először a világon bemutatta a Bobcat T7X-et: a teljesen elektromos, hidraulika nélküli rakodógépet. Ez a gép új fejezetet nyit a kisméretű rakodógépek alkalmazásának területén, elsősorban a zárt helyeken, az istállókban, a növénytermelő melegházakban, a raktárakban, a városi építkezéseken stb. A Bobcat T7X teljesen elektromosan működik a 62 kW-os, lítium-ion akkumulátorról. Szokásos munkavégzés mellett egy-egy töltés akár négyórányi folyamatos üzemidőt, valamint szakaszos használat esetén egy teljes napi működést biztosít. A rakodógép érdekessége, hogy elektromos hajtásrendszere mellett emelőrendszere is elektromos üzemeltetésű (nincs hidraulikus rendszere, hidraulikus munkahengere stb.). A rakodógép ezek helyett „elektromos munkahengerekkel” rendelkezik, amelyek nagy fordulatszámú, kefe nélküli, egyenáramú villanymotorból, lassító fogaskerekes áttételből és golyósoros-csavarorsós egységből állnak (14. kép).

Bobcat rakodó
Bobcat T7X rakodógép elektromos munkahengerekkel (forrás: www.bobcat.com/company-info/innovation/…)

A Bobcat T7X rakodógép elektromos rendszerének tervezésében az amerikai Moog Inc. vállalat vett rész. A gép újszerű, intelligens elektromos rendszere szoftveres vezérlésből, kifinomult elektromos gépvezérlőből, emelő- és billentő elektromos munkahengerekből, elektromos motorokból, teljesítményelektronikából és akkumulátoregységből áll. Az intelligens elektromos rendszert úgy tervezték, hogy a közeljövőben automatizálható és más gépekhez kapcsolható legyen. A rendszer már most rendelkezik az automatizáláshoz szükséges szenzorokkal és vezérlési képességekkel, amelyekkel koordinálni lehet a gép többirányú mozgását, a nyomaték, a sebesség, és az erő pontos szabályozását. A Bobcat T7X néhány műszaki adata: névleges emelőképesség (35%-os billenőterhelés) 1374 kg, billenő terhelés 3926 kg, a gép tömege 5528 kg, haladási sebesség két fokozatban 0-9,5 ill. 0-14,6 km/h, talajnyomás (45 cm széles gumihevederek esetén) 0,4 bar, külső legnagyobb zajszint 92,7 dB, kezelőt érő zajszint igen alacsony érték 65,4 dB. A gép csak 0,73 kg (R-134a) hűtőközeget tartalmaz, a fülke légkondicionáló berendezésénél és 1 liter propilénglikol hűtőfolyadékot, a teljesítmény elektronikahűtő egységénél. A Bobcat T7X nem szennyezi a levegőt, kevesebb alkatrészből áll, nincs gázolaj- és hidraulikatartálya.

Dr. Varga Vilmos ny. okl. gépész- és elektromos mérnök