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从精准农业到自主农业:商品技术如何实现革命性影响-亚美体育官方app下载,亚美app官方下载,亚美am8游戏登录入口
时间:2022-11-01 来源:亚美体育官方app下载,亚美app官方下载,亚美am8游戏登录入口 浏览量 56936 次
本文摘要:农业作为低技术的盛行观点可悲地过时了。

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农业作为低技术的盛行观点可悲地过时了。现代农民是高科技运营商:他们使用GIS软件来计划他们的田地,GPS用于指导现场操作,以及自动驾驶系统使拖拉机在没有人手的情况下遵循GPS导航。

鉴于这种技术基础,向完全自治的过渡已经在举行中,使用商品部件和高级软件比其他许多领域更快地实现目的。本文概述了使用Kinze自主谷物收获系统作为案例研究的一些支持自主农业的关键技术。Jaybridge Robotics在工业领域(包罗农业和采矿业)实现无人驾驶操作的车辆自动化。

我们使用商业的,现成的(COTS)组件和我们的软件来做到这一点。我们相信软件是使车辆机械人具有成本效益和可靠性的最大挑战。在已往几年中,我们一直与Kinze Manufacturing互助,实现其农业设备系列的自动化(见上图)。在本文中,我将解释为什么农民在技术上处于有利位置以使用自动化农用车辆。

我还将提供Kinze自主谷物收获系统背后技术的案例研究。卫星引导的农业GPS卫星Block IIF(波音图形)只管都市人仍然认为农业是低技术,落伍的职业,但美国和其他蓬勃国家的大量专业农业已经走向高科技。特别是已往十年,细密农业的一般标签下,高科技的迅速普及。

农民收集并处置惩罚大量数据。来自卫星的全球定位系统(GPS)数据(见图1)是准确农业的焦点。农民使用农场治理软件(例如FarmWorks))和GPS吸收器绘制他们的田地,并跟踪他们从每平方米获得的产量(作物的数量)。

他们可以使用种种其他信息来增加这个产量数据。例如,他们还可以举行详细的土壤取样观察,以确定土壤差别区域的土壤养分组合。植物康健可以部门通过植物着色来评估,因此一些农民将购置卫星或飞机飞越图像,使他们能够在一年中的差别时间确定其植物的康健状况。

固然,所有这些附加信息都市进入盘算机绘图软件。凭据收集和绘制的地理参考数据,农民可以生成处方图,指明在田地的每个区域施用几多肥料,在该区域种植种子的密度等等,以便优化产量和最小化不须要的化学品。为了充实使用处方舆图,许多现代农具都是由盘算机控制的。

顾名思义,种植者将种子放在地上。如图2所示的播种机可以具有独立可控的行单元,使得每个单元能够独立地打开和关闭,或者调整其种植率。Kinze Manufacturing 4900 front-fold planter鉴于这种播种机,处方图被装载到拖拉机上的盘算机上,拖拉机驱动器只是......驱动。

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驾驶员利用拖拉机,拖拉机拉动播种机,车载盘算机凭据播种机在野外的位置控制播种率。盘算机还会跟踪已经应用种子的位置,因此如果驾驶员必须通过已播种的区域,则不会举行双种子播种。同样的计谋也适用于其他作物维护运动,如施肥和其他化学应用。

盘算机监控车辆位置并确保仅在划定的地方施加化学品,并凭据特定区域定制剂量。这给农民带来了成本效益 - 淘汰使用的化学品节约了资金 - 而且还具有情况效益,因为使用的化学品越少,就越有可能潜入周围生态系统的化学品。

互助自治当将种子放入地下,然后回来收获时,重要的是收割机遵循与播种机几个月前相同的路径。固然,收割机和播种机知道它们的位置与智能手机知道您的位置相同:GPS。可是,您可能已经注意到,您的手机可能已经关闭了许多。

与农用车辆的差别之处在于,虽然您手机或车内的GPS装置可以在几码之内知道您所在的位置,但现代拖拉机中的高精度增强型GPS可以在几英寸内知道它的位置。这种准确性具有深远的影响首先,它允许拖拉机驾驶员一遍又一各处重现门路。种植时,种子会进入地下。处置惩罚时,肥料直接施加到种子区域 - 不应用于行之间的非种子区域。

最后,在收获时,驾驶员通过在收割机的行中准确地获得高效率而获得高效率。从历史上看,准确制导驱动器由“光条”辅助 - 一条LED线,可实时指示车辆是否在轨道上或是否需要转向校正。

如今,先进的拖拉机只是沿着门路行驶。自动驾驶系统适用于种种拖拉机型号,包罗内置和售后市场。大多数当前的自动驾驶系统只能驱动行,需要在每行竣事时举行驱动法式干预,但某些供应商的高级系统现在可以处置惩罚某些简朴的转弯。

纵然使用自动驾驶,驾驶员仍然需要视察障碍物并监控设备,只管当驾驶员可以为“长排”举行“放手”时,事情量会淘汰许多。虽然农民仍然设置油门并注意碰撞,但系统无疑是自动驾驶自己。

准备完全自动化这说明农民作为更完全自动化系统的未来用户。在拥有精准农业的农场:•农民是醒目技术的盘算机用户。•他们准确地观察他们的领域。

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•他们的拖拉机已经部门驱动,这意味着盘算机已经可以控制关​​键功效,如转向。•他们的拖拉机配备了高精度GPS系统。

鉴于此基线,使用现成的部件和高级软件,过渡到完全自治是相对简朴的。案例研究:Kinze自主谷物收获系统团结收割机自主谷物推车系统Kinze Manufacturing生产用于行作物的谷物推车和种植机。在已往的几年里,Jaybridge Robotics一直与Kinze互助,自动化拖拉机牵引谷物推车生产Kinze自主谷物收获系统,如开幕视频和图3所示。

在本案例研究中,我们将越发靠近看看Kinze系统如何构建现有技术和Jaybridge的软件。Jaybridge Robotics软件模块(简化)Jaybridge Robotics的高级概述如图4所示。

我们的软件使用商品组件执行关键的车辆自动化任务,包罗:•用户界面,使用户能够执行事情流程。•车辆路径计划。•车辆控制,包罗转向,制动,油门等。

•导航•障碍物检测•车辆间通信。


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