Stany Zjednoczone
Autonomiczne ciągniki są zwieńczeniem prawie 30 lat prac i badań działu rolnictwa precyzyjnego firmy John Deere. Dział ten powstał w 1993 roku. Data nieprzypadkowa, wszak właśnie w tym roku gotowość operacyjną osiągnął system nawigacji satelitarnej GPS, po tym jak na orbicie znalazły się wszystkie niezbędne do działania systemu satelity. Przez pierwszy rok pracownicy działu zgłębiali zagadnienia dotyczące metod dostarczania informacji o położeniu ciągników i maszyn, oceny działania wszelkiego rodzaju czujników, komputerów oraz systemów mapowania. Potem rozpoczęły się projekty. Zaowocowały one powstaniem pierwszego autonomicznego ciągnika, który poruszał się po zaprogramowanych trasach korzystając z komputera i sygnału satelitarnego odbieranego przez dwie sześciocalowe anteny. Miało to miejsce w 1997 roku. Dwa lata później John Deere przejął firmę NavCom Technology z Kalifornii, działającą w temacie GPS, która budowała odbiorniki satelitarne i anteny oraz posiadała patenty w obszarach komunikacji bezprzewodowej, przetwarzania danych czy technik modulacji częstotliwości. Dzięki temu już w 2001 roku John Deere wypuścił na rynek pierwszy wyświetlacz GreenStar oraz pierwszy odbiornik satelitarny StarFire. Pozwoliły one rolnikom wyeliminować nakładające się na siebie przejazdy robocze. Obecnie w ofercie John Deere'a jest czwarta generacja odbiorników satelitarnych.
– Doszliśmy do takiego poziomu, że maszyny są prowadzone po polu z dokładnością niemalże do centymetra. Rolnicy, których odwiedzam na całym świecie – jak zaznacza Jahmy Hindman, dyrektor ds. technologii w firmie John Deere – mówią, że pracując z tak wysoką dokładnością zyskują, bo są w stanie ograniczyć ilość środków chemicznych, nawozów czy paliwa. Dlatego nadal mocno będziemy rozwijać tę technologię. Ale od rolników słyszmy też to, że dzisiaj prawdziwym wyzwaniem stało się znalezienie wykwalifikowanego pracownika do obsługi ciągników i maszyn rolniczych, co jest skutkiem migracji ludzi ze wsi do miast. Coraz mniej chce się zajmować obsługą maszyn, co wiąże się z tym, że w sezonie trzeba nimi pracować po 12 godzin lub więcej. Dlatego przeciętny wiek rolnika w USA już przekroczył 55 lat. Również w tym temacie chcemy pomóc farmerom, dlatego opracowaliśmy traktor autonomiczny, pracujący bez operatora. Zbudowaliśmy go na bazie serii 8R. Dlaczego tej? Bo jest popularna przy wykonywaniu upraw, a wiele funkcji w tych traktorach jest sterowanych elektronicznie, co jest wymagane przy zdalnej obsłudze. Przez ostatnie trzy lata testowaliśmy autonomiczny traktor w gospodarstwach rolnych. Wszystko poszło zgodnie z planem, dlatego już w tym roku ograniczona pula tych maszyn trafi w ręce rolników. Planujemy wprowadzić też możliwość dostosowania istniejących traktorów 8R nowej generacji do wymagań autonomicznych maszyn.
r e k l a m a
John Deere podaje
że autonomiczne traktory będą wyposażone w dwanaście kamer stereofonicznych, które będą rejestrowały widok dookoła maszyny umożliwiając ocenę odległości w zakresie do 15–30 metrów z jednoczesnym wykrywaniem przeszkód.
– Obrazy z kamer będą analizowane na kilku poziomach. Analizowany będzie obraz surowy, czyli taki, jaki widzi ludzkie oko. Tworzona będzie też mapa głębi. Ponadto – jak wyjaśnia Willy Pell, dyrektor ds. autonomicznych systemów w firmie John Deere – obraz będzie dzielony na poszczególne piksele z jednoczesnym przyporządkowaniem każdemu z osobna koloru. W ten sposób będą wykrywane przeszkody, których kolor będzie odbiegał od innych. Kwalifikacja każdego piksela będzie się odbywała w błyskawicznym czasie ok. 100 milisekund, a obrazy z rozpoznanymi obiektami będą przesyłane z wykorzystaniem sieci neuronowych.
Autonomiczny traktor
sam na pole nie dojedzie. Trzeba będzie go przetransportować. Będzie można nim też dojechać tak jak tradycyjnym traktorem, bo autonomiczny sprzęt nie zostanie pozbawiony kierownicy, pedałów i wszystkie urządzenia sterujące. Przed ruszeniem do pracy trzeba będzie go skonfigurować. Na koniec, korzystając z systemu John Deere Operations Center Mobile, rolnik będzie mógł uruchomić ciągnik. W tym celu wystarczy jak przesunie palec po ekranie swojego smartfona. Gdy maszyna rozpocznie pracę, rolnik może opuścić pole i skupić się na innych zadaniach lub innych pracach polowych. Traktor sam będzie sprawdzał swoją pozycję względem wirtualnej granicy upewniając się, że pracuje we właściwym obszarze i z odpowiednią dokładnością. Rolnik też będzie widział jego poczynania na telefonie. Otrzyma powiadomienie np. gdy zestaw się zatrzyma. Może to mieć miejsce w przypadku pojawienia się przeszkody czy utraty sygnału komórkowego. W każdym z przypadków ponowny start maszyny będzie odbywał się wyłącznie na polenienie rolnika. System jest na tyle inteligentny, że ciągnik będzie miał też zdolność omijania niektórych przeszkód.
– Testując ten system na początku mieliśmy problemy z wyeliminowaniem cieni z obrazów, które były źle interpretowane i prowadziły do zatrzymywania się traktora. Ale dopracowaliśmy technologię tak, że współczynnik zafałszowań jest teraz znikomy – dodaje Willy Pell. – Takie możliwości dało na przykład to, że traktor cały czas pracuje z włączonymi światłami.
r e k l a m a
Ciągnik jest sterowany
z aplikacji John Deere Operations Center Mobile, która może być zainstalowana zarówno na iPhonie, jak i na smartfonie z systemem Android. Połącznie jest szyfrowane. Z telefonu rolnik nie tylko może monitorować postęp prac widząc, gdzie w danej chwili znajduje się traktor i jaka pozostała w nim np. ilość paliwa, ale ma też możliwość zdalnej zmiany jego prędkości, głębokości pracy czy innych parametrów. Ma też dostęp do zdjęć i filmów rejestrowanych w czasie pracy.
– Taki traktor pozwala wykonywać zadania terminowo, bo może pracować przez cały dzień, całą noc. Niestety, sam się nie zatankuje, ale korzystając z aplikacji – jak twierdzi Deanna Kovar, wiceprezes ds. produkcji i precyzyjnych systemów agrotechnicznych w firmie John Deere – można zaprogramować jego trasę przejazdu tak, żeby w momencie, gdy ma mało paliwa, przejechał do takiego miejsca na polu, w którym zostanie ono uzupełnione.
Na razie autonomiczny traktor został dostosowany do wykonywania wiosennych i jesiennych prac uprawowych agregatem, ale amerykański producent zapowiada rozszerzenie jego możliwości o siewy nasion czy inne zadania wykonywane w gospodarstwach rolnych. John Deere jest przekonany, że za dekadę autonomiczne pojazdy będą już w stanie wykonywać wszystkie prace polowe.
