Пример из практики
Помощь компании Carbon Robotics в расширении возможностей системы LaserWeeder
Рисунок 1 — LaserWeeder G2-600 на гусеницах на торфянистой почве
Как Andros Engineering превратить проблему мобильности в полевых условиях в практичное и применимое на производстве решение для роботизированного прополки нового поколения.
Компания Carbon Robotics меняет подход фермеров к борьбе с сорняками. Ее система LaserWeeder сочетает в себе технологии компьютерного зрения и глубокого обучения на базе искусственного интеллекта
используя технологии машинного обучения, робототехники и лазеров для идентификации сельскохозяйственных культур и сорняков в режиме реального времени, а затем уничтожения сорняков без применения гербицидов и нарушения структуры почвы. Однако, как и в случае с любой современной сельскохозяйственной техникой, успех в полевых условиях зависит не только от основной технологии. Машина, предназначенная для работы в различных регионах, на разных типах почв, с разным расстоянием между рядами и в различных системах земледелия, должна также надежно передвигаться, быстро настраиваться и обеспечивать поддержку операторам в реальных производственных условиях.
Именно здесь Andros Engineering цен Andros Engineering . Andros уже десятилетиями занимается разработкой
а также производство сельскохозяйственной техники, предназначенной для реальной эксплуатации в полевых условиях. Для компании Carbon Robotics этот практический опыт работы в полевых условиях, возможности в области механического проектирования, широкий спектр производственных мощностей и производственная поддержка помогли решить важнейшую задачу: улучшить регулируемость, контроль высоты, плавучесть и готовность к работе в поле у опорных колес и опорных гусениц для платформы LaserWeeder.
Рисунок 2 — Опорные колеса, готовые к отгрузке
«С командой Andros было легко работать благодаря их обширному опыту и навыкам, которые удачно сочетаются с оперативностью и безупречным подходом к коммуникации. Я всегда мог позвонить и связаться с несколькими инженерами Andros, когда это было необходимо».
– Райан Кромптон, директор по аппаратной разработке
Задача
Расширение сферы применения современного оборудования.
Перед компанией Carbon стояла практическая и важная задача. Машина LaserWeeder должна была поддерживать постоянную высоту над землей, адаптироваться к разным межрядьям, выдерживать вес тяжелой платформы и эффективно работать на мягких почвах. Во многих регионах, где выращивают овощи, особенно там, где фермеры переключаются между различными культурами, конфигурациями грядок и участками, гибкость в настройке межрядья является обязательным условием. Машина, которую сложно настроить, может ограничивать возможности её применения, скорость развертывания и эффективность перехода от одной культуры к другой.
Существующий процесс регулировки создавал свои собственные проблемы. Для его выполнения требовались различные инструменты, вилочный погрузчик и значительное время, которое приходилось проводить под машиной. Из-за этого изменение расстояния между рядами занимало больше времени и было сложнее, чем это было необходимо.
«Основная задача заключалась не просто в том, чтобы создать колесо или гусеницу, а в том, чтобы обеспечить безупречную совместимость готового решения с имеющимся оборудованием компании Carbon. И, конечно, в том, чтобы предоставить им результат в кратчайшие сроки!»
Харрисон Хонеркамп, ведущий инженер компании Andros Engineering
Рисунок 3 — Процесс обработки калибровочного рельса
Решение
Практическая инженерия для реальных полевых условий
Компания Carbon предоставила технические характеристики и CAD-чертежи платформы LaserWeeder. Затем компания Andros с нуля разработала конструкции опорного колеса и опорной гусеницы, уделив особое внимание механическим соединениям, возможности регулировки, прочности, удобству обслуживания и технологичности, необходимым для серийного производства.
В конструкции опорных колес использовались тандемные колеса с гидравлической регулировкой высоты. Компания Andros также разработала специальные зажимы, которые упрощают перемещение узлов в разные положения, что позволяет операторам настраивать машину под различные межрядные расстояния без прежней необходимости использования инструментов, подъемного оборудования или затрат времени на работы под рамой.
Для работы на мягких грунтах и при более равномерном распределении нагрузки компания Andros разработала гусеничные ходовые части с использованием немоторных гусеничных узлов, предназначенных для распределения веса машины. Гусеничная система также была спроектирована с учетом возможности регулировки, что позволяет машине лучше адаптироваться к различным типам культур и конфигурациям грядок, одновременно снижая давление на грунт по сравнению с колесным приводом.
Одним из ключевых инженерных решений стал монтажный интерфейс. Система должна была быть достаточно прочной для тяжелой машины, достаточно точной для регулирования рабочей высоты и удобной для безопасной настройки полевыми бригадами. Компания Andros интегрировала гусеницы Soucy с изготовленной на заказ рамой, соединив проверенную гусеничную систему со специально разработанной конструкцией для машины Carbon.
«С командой Andros было легко работать благодаря их обширному опыту и навыкам, которые отлично сочетаются с оперативностью и надежным подходом к коммуникации. Я всегда мог позвонить и связаться с несколькими инженерами Andros, когда это было необходимо».
– Райан Кромптон, директор по аппаратной разработке
Процесс
Совместная работа, итеративный подход и высокая скорость
Работа велась по схеме прямого и совместного развития: компания Carbon прислала техническое задание, компания Andros подготовила предварительное предложение, команды рассмотрели проект, были внесены усовершенствования, и проект прошел несколько итераций до получения готового к эксплуатации продукта. Харрисон Хонеркамп выступал в качестве главного инженера компании Andros, а Том Клиппенштейн курировал производство и поставку готовой продукции. Со стороны Carbon Хайме Элтит выполнял функции руководителя полевых работ, а Райан Кромптон возглавлял механическое проектирование.
Рисунок 4 — LaserWeeder G2-600 с поднятыми гусеницами
«Carbon — это наш идеальный клиент в сфере AgTech: это талантливые инженеры, которым необходимо было быстро расширить свои возможности в области проектирования и производства. В частности, мы можем предложить экспертизу в областях, смежных с основными компетенциями клиента — робототехникой и искусственным интеллектом. Обеспечение такого постепенного расширения возможностей — это наша ниша!»
Том Клиппенштейн, начальник производства компании Andros Engineering
Это сотрудничество также продемонстрировало одно из преимуществ Andros Engineering»: способность оперативно реагировать, когда в реальных условиях эксплуатации выявляются проблемы в конструкции. В ходе разработки виброизолирующий узел в системе гусеничных опорных колес допускал слишком большое прогибание под нагрузкой. С
В связи с необходимостью отгрузки прототипа компания Andros за менее чем 24 часа разработала, изготовила и установила новое крепление, что позволило отправить устройство в срок.
Последствия
Большая универсальность и более широкое поле обзора
Благодаря применению опорного колеса и гусеничной опоры компания Carbon Robotics смогла расширить практические эксплуатационные возможности платформы LaserWeeder. Благодаря улучшенной плавучести и гусеничной опоре машины Carbon получили возможность более эффективно выходить на влажные и мягкие поля, что позволило продлить период проведения прополки и увеличить количество условий, при которых можно использовать данную машину.
Улучшенные возможности регулировки также позволили сделать машину более универсальной для сельхозпроизводителей, использующих различные расстояния между рядами и выращивающих разные культуры. Такая гибкость особенно ценна для многопрофильных хозяйств и для сельхозпроизводителей, работающих в нескольких регионах, где конфигурация грядок и условия на полях могут значительно различаться в зависимости от культуры или местоположения.
Для Andros Engineering этот проект является примером того, как она сотрудничает с компаниями, занимающимися сельскохозяйственными технологиями, которым требуется не просто прототип. Им нужно оборудование, которое можно изготовить, настроить, обслуживать и на которое можно положиться в сложных полевых условиях. Для Carbon Robotics это сотрудничество помогло превратить проблему механической поддержки в готовое к полевому применению решение, соответствующее миссии компании: предоставлять фермерам передовые инструменты, которые работают в реальных условиях.
Для получения дополнительной информации обращайтесь в компанию Andros Engineering 805-227-2801