Caso práctico
Ayudamos a Carbon Robotics a ampliar las capacidades del LaserWeeder
Figura 1 – LaserWeeder G2-600 con orugas en suelo fangoso
Cómo Andros Engineering convertir un reto relacionado con la movilidad sobre el terreno en una solución práctica y fabricable para el deshierbe robótico de última generación.
Carbon Robotics está cambiando la forma en que los agricultores controlan las malas hierbas. Su LaserWeeder combina visión artificial e inteligencia artificial profunda
aprendizaje automático, robótica y láseres para identificar cultivos y malas hierbas en tiempo real, y posteriormente eliminar estas últimas sin herbicidas ni alteración del suelo. Pero, al igual que ocurre con cualquier máquina agrícola avanzada, el éxito en el campo depende de algo más que de la tecnología básica. Una máquina que funcione en distintas regiones, tipos de suelo, distancias entre hileras y sistemas de cultivo también debe desplazarse de forma fiable, adaptarse rápidamente y apoyar a los operadores en condiciones reales de producción.
Ahí es donde Andros Engineering en escena Andros Engineering . Andros lleva décadas diseñando
y la fabricación de maquinaria agrícola diseñada para su uso real en el campo. Para Carbon Robotics, esa experiencia práctica sobre el terreno, la capacidad de diseño mecánico, la profundidad en la fabricación y el apoyo en la producción ayudaron a resolver un reto fundamental: mejorar la capacidad de ajuste, el control de altura, la flotación y la preparación para el campo de las ruedas y orugas de calibración de la plataforma LaserWeeder.
Figura 2 – Ruedas de calibración listas para su envío
«Ha sido muy fácil colaborar con el equipo de Andros gracias a su amplia experiencia y sus habilidades, que se combinan a la perfección con su rapidez en la entrega de los proyectos y su enfoque de comunicación sólido como una roca. Siempre que lo necesitaba, podía coger el teléfono y ponerme en contacto con varios ingenieros de Andros».
– Ryan Crompton, director de ingeniería de hardware
El reto
Lograr que una máquina avanzada se utilice en más ámbitos.
El reto al que se enfrentaba Carbon era práctico e importante. La LaserWeeder debía mantener una altura constante, adaptarse a diferentes distancias entre hileras, soportar una plataforma pesada y funcionar en terrenos de textura más blanda. En muchas regiones dedicadas al cultivo de hortalizas, especialmente allí donde los agricultores alternan entre diferentes cultivos, configuraciones de bancales y ubicaciones, la flexibilidad en la distancia entre hileras no es opcional. Una máquina difícil de ajustar puede limitar los lugares donde se puede utilizar, la rapidez con la que se puede poner en marcha y la eficiencia con la que se puede desplazar de un cultivo a otro.
El proceso de ajuste existente generaba sus propios problemas. Requería múltiples herramientas, una carretilla elevadora y mucho tiempo trabajando debajo de la máquina. Eso hacía que los cambios en la separación entre hileras fueran más lentos y difíciles de lo necesario.
«El principal reto no era solo construir una rueda o una oruga, sino asegurarnos de que el resultado funcionara a la perfección con la máquina que ya tenía Carbon. ¡Eso, y conseguirles un resultado rápidamente!»
Harrison Honerkamp, ingeniero jefe de Andros Engineering
Figura 3 – Proceso de mecanizado de la vía de calibración
La solución
Ingeniería práctica para condiciones reales sobre el terreno
Carbon proporcionó las especificaciones y los planos CAD para la plataforma LaserWeeder. A continuación, Andros desarrolló desde cero los diseños de la rueda de calibración y del soporte de la vía de calibración, centrándose en las interfaces mecánicas, la capacidad de ajuste, la resistencia, la facilidad de mantenimiento y la facilidad de fabricación necesarias para la producción en el campo.
La solución para las ruedas de apoyo consistía en ruedas en tándem con ajuste hidráulico de la altura. Andros también desarrolló unas abrazaderas especiales que permiten desplazar los conjuntos con mayor facilidad a diferentes posiciones, lo que ayuda a los operarios a ajustar la máquina a diferentes distancias entre hileras sin necesidad de utilizar tantas herramientas, equipos de elevación ni dedicar tanto tiempo a trabajar debajo del bastidor.
Para suelos más blandos y una distribución de carga más intensa, Andros desarrolló orugas de calibro utilizando conjuntos de orugas no motorizados diseñados para distribuir el peso de la máquina. El sistema de orugas también se diseñó pensando en la adaptabilidad, lo que permite que la máquina se adapte mejor a las diferentes configuraciones de cultivos y bancales, al tiempo que reduce la presión sobre el suelo en comparación con el apoyo exclusivo sobre ruedas.
Una decisión técnica clave fue la interfaz de montaje. El sistema debía ser lo suficientemente resistente para soportar una máquina pesada, lo suficientemente preciso para controlar la altura de trabajo y fácil de ajustar de forma segura por parte de los equipos de campo. Andros integró las orugas de Soucy con un bastidor de orugas a medida, combinando un sistema de orugas de probada eficacia con una estructura diseñada específicamente para la máquina de Carbon.
«Ha sido muy fácil colaborar con el equipo de Andros gracias a su amplia experiencia y sus habilidades, que se combinan a la perfección con su rapidez en la ejecución de los proyectos y su enfoque de comunicación sólido como una roca. Siempre que lo necesitaba, podía coger el teléfono y ponerme en contacto con varios ingenieros de Andros».
– Ryan Crompton, director de ingeniería de hardware
El proceso
Colaborativo, iterativo y rápido
El proyecto siguió un proceso de desarrollo directo y colaborativo: Carbon envió una ficha técnica, Andros elaboró una propuesta, los equipos revisaron el diseño, se incorporaron mejoras y el diseño se fue perfeccionando hasta convertirse en un producto listo para su uso sobre el terreno. Harrison Honerkamp ejerció de ingeniero jefe por parte de Andros, mientras que Tom Klippenstien se encargó de la fabricación y la entrega del producto final. Por parte de Carbon, Jaime Eltit actuó como responsable sobre el terreno y Ryan Crompton dirigió el diseño mecánico.
Figura 4 – LaserWeeder G2-600 con las orugas levantadas
«Carbon es nuestro tipo de cliente preferido en el ámbito de la AgTech: se trata de ingenieros con talento que necesitaban aumentar rápidamente su capacidad de diseño y fabricación. En concreto, podemos aportar nuestra experiencia en áreas relacionadas con las competencias principales del cliente, como la robótica y la inteligencia artificial. ¡Proporcionar ese aumento gradual de la capacidad es nuestro nicho de mercado!»
Tom Klippenstein, jefe de producción de Andros Engineering
La colaboración también puso de relieve uno de los puntos fuertes Andros Engineering: la capacidad de reaccionar con rapidez cuando la realidad sobre el terreno pone de manifiesto un problema de diseño. Durante el desarrollo, un soporte antivibraciones del sistema de ruedas de calibre con orugas permitía una deflexión excesiva bajo carga. Con el
Dado que el prototipo debía enviarse, Andros rediseñó, fabricó e instaló un nuevo soporte en menos de 24 horas, lo que permitió que la unidad se enviara a tiempo.
El impacto
Mayor versatilidad y un campo de visión más amplio
Las mejoras introducidas en la rueda de calado y la oruga de calado han permitido a Carbon Robotics ampliar el ámbito operativo práctico de la plataforma LaserWeeder. Gracias a una mejor flotación y al apoyo que proporcionan las orugas, las máquinas de Carbon pueden acceder con mayor facilidad a campos más húmedos y blandos, lo que amplía el periodo de deshierbe y aumenta el número de condiciones en las que se puede utilizar la máquina.
La mayor capacidad de ajuste también hizo que la máquina se adaptara mejor a los agricultores con diferentes distancias entre hileras y programas de cultivo. Esa flexibilidad resulta especialmente valiosa para las explotaciones diversificadas y para los agricultores que operan en varias regiones, donde la configuración de los lechos y las condiciones del campo pueden variar significativamente de un cultivo o una ubicación a otra.
Para Andros Engineering, el proyecto es un ejemplo de cómo la empresa colabora con empresas de tecnología agrícola que necesitan algo más que un prototipo. Necesitan equipos que se puedan fabricar, ajustar, mantener y en los que se pueda confiar en condiciones de campo exigentes. Para Carbon Robotics, la colaboración ayudó a transformar un reto de soporte mecánico en una solución lista para su uso en el campo que se ajustaba a la misión de la empresa: proporcionar a los agricultores herramientas avanzadas que funcionen en el mundo real.
Para obtener más información, ponte en contacto con Andros Engineering el 805-227-2801.