Los requisitos de productividad, comodidad y seguridad de las máquinas móviles en el sector fuera de carretera aumentan constantemente. Los sistemas de asistencia y las soluciones parcialmente automatizadas facilitan al conductor en la cabina el trabajo realizado en el campo o en una obra de construcción. SYSTEMS & COMPONENTS, que se llevará a cabo del 27 de febrero al 5 de marzo de 2022 en Hannover, Alemania, dentro de la exposición Agritechnica ofrecerá un escaparate de tecnologías para la habilitación de la movilidad autónoma.
Pendientes pronunciadas, caídas pronunciadas, curvas cerradas y espacios difíciles de maniobrar requieren no solo una concentración máxima, sino también un control total en la cabina de mando de las máquinas de trabajo móviles. En este contexto, los sistemas de asistencia avanzados tienen la función de apoyar al conductor en la cabina. El aumento de la automatización de dichos sistemas reducirá la carga de trabajo del operador de la máquina, lo que le permitirá concentrarse en la tarea en cuestión, por ejemplo, supervisar y optimizar el proceso de trabajo. Al mismo tiempo, los sistemas de asistencia están preparados para intervenir en caso de situaciones peligrosas, por ejemplo, evitando colisiones al dar marcha atrás en una obra u otras situaciones en las que se reduce la visibilidad.
En camino hacia soluciones listas para el mercado
Los sistemas de asistencia de alto rendimiento no solo garantizan una mayor seguridad y una mayor eficiencia en los campos o obras de construcción, sino que también están destinados a allanar el camino hacia soluciones autónomas. Cuando este objetivo se transfiere a la arquitectura del sistema de tractores, cosechadoras o excavadoras, significa que se está procesando un volumen creciente de datos provenientes de un número creciente de sensores. En última instancia, esta información debe presentarse de forma intuitiva al operador en la pantalla de la cabina. SYSTEMS & COMPONENTS proporcionará una mirada hacia el futuro de lo que se puede esperar en los próximos años en el sector fuera de carretera, ya que la próxima generación de vehículos autopropulsados podrá moverse y operar de forma autónoma.
Muchos proveedores de tecnología que exponen en Hannover ya han presentado soluciones que serán bloques de construcción importantes de funciones autónomas como la dirección electrohidráulica en vehículos todoterreno. Las funciones de velocidad, dirección y control del vehículo mantienen las máquinas en el buen camino y pueden colocar automáticamente las cosechadoras en el borde de corte del campo. Uno de los temas centrales de SYSTEMS & COMPONENTS será cómo alcanzar el siguiente nivel de autonomía. El punto de partida para esto está marcado por la última generación de funciones de dirección por cable, accionamiento por cable y freno por cable. Al permitir la eliminación de la columna de dirección, por ejemplo, estos sistemas ofrecen una mayor flexibilidad en los diseños de la máquina y la cabina.
Mayor libertad y comodidad en la dirección.
Es probable que el debate y el interés en los sistemas de dirección, conducción y frenos digitales se aceleren en el recinto ferial de Hannover, ya que los proveedores de estas tecnologías tienen la vista puesta firmemente en soluciones listas para el mercado para la producción en volumen para los mercados fuera de carretera. . A diferencia del sector de la automoción, las soluciones de modernización suelen tener demanda en el sector agrícola y fuera de carretera, ya que para las empresas a menudo no es viable sustituir toda la flota de vehículos para obtener funcionalidades autónomas. Los sistemas que se exhiben en Hannover demostrarán la integración de todo el proceso desde el volante y el pedal del freno hasta el eje y permitirán una retroalimentación táctil intuitiva directamente al operador del vehículo. La implementación se realiza en forma de soluciones mecatrónicas, hidráulicas o híbridas que inician maniobras de frenado o giro en fracciones de segundo. Se afirma que son al menos tan seguros como los sistemas convencionales que utilizan vías de transmisión mecánica. Un sistema de seguridad con redundancia múltiple garantiza que siempre se transfieran y procesen los valores correctos de los sensores.
La dirección eléctrica no solo promete una mayor comodidad y precisión de conducción para los tractores y las cosechadoras autopropulsadas, sino que también permite la operación del vehículo en situaciones críticas sin la necesidad de un operador en la cabina. El conductor sale del vehículo, activa el radiocontrol remoto y controla el vehículo desde el exterior. Este ejemplo muestra que el agricultor y el tractor seguirán siendo un equipo, aunque las máquinas funcionarán de forma autónoma en los campos en el futuro. Estas capacidades técnicas también han llegado a otros sectores fuera de las carreteras. Si bien muchos fabricantes de maquinaria agrícola aún se encuentran en el proyecto o en la fase piloto, particularmente debido a la falta de un marco legal que rodee la conducción autónoma en las áreas públicas, la conducción autónoma ya es parte de la vida diaria en la minería a cielo abierto. En las minas masivas de materias primas operadas por la empresa minera australiana Rio Tinto en Australia, por ejemplo, ahora se utilizan camiones volquete autónomos Komatsu equipados con el Sistema de transporte autónomo (AHS) que transportan mineral de hierro sin un conductor al volante. Navegan con la ayuda de un GPS de alta precisión, mientras que los sensores de radar y láser les permiten detectar obstáculos.
Fusión de sensores para una mayor confiabilidad
Los sistemas de sensores son los órganos sensoriales de las máquinas móviles y, por lo tanto, también están muy arriba en la hoja de ruta de los proveedores de tecnología. El objetivo es la máxima precisión para la identificación no solo de objetos inanimados, sino también de personas y animales. El requisito previo para esto es una detección confiable de 360 grados del entorno circundante, a menudo terreno no estructurado. Las tecnologías actuales de sensores y cámaras y los algoritmos de procesamiento de imágenes correspondientes ahora permiten sistemas de asistencia que se adaptan a los requisitos respectivos de los clientes y al tipo de máquina de trabajo móvil. Al implementar esto, los desarrolladores no se basan simplemente en un solo tipo de sensor: un modelo completo del entorno solo se logra combinando la información de varios sensores, lo que se conoce como fusión de sensores, un requisito previo fundamental para la confiabilidad y seguridad de los sistemas de asistencia al conductor. y conducción autónoma.
El uso de sensores LiDAR (Light Detection And Ranging) complementa cada vez más las tecnologías de cámara, radar y ultrasonido. Estos sensores tienen como objetivo ayudar a las máquinas que funcionan de forma autónoma a lograr un gran avance en el sector fuera de la carretera, y expertos como Aine Denari, vicepresidenta sénior y gerente general de la división de sistemas avanzados de asistencia al conductor y electrónica de ZF, los consideran uno. de las tecnologías clave. Los sistemas LiDAR registran el entorno sobre la base de la luz visible, ultravioleta o infrarroja y generan una nube de puntos 3D sin fisuras, incluso bajo la lluvia, la niebla, el polvo o la oscuridad. El procesamiento adicional de datos GPS mejora aún más la navegación en tiempo real, lo que permite prevenir posibles colisiones. Esto, a su vez, permite que el trabajo de campo como la siembra y la aplicación precisa de fertilizantes y agentes fitosanitarios se prolonguen durante la noche sin pérdida de precisión. Si el tractor también puede obtener datos de las estaciones meteorológicas, es posible determinar cuándo las condiciones de trabajo en el campo son óptimas.
Potencia informática para la conexión a la nube
Para que las máquinas realicen estos procesos, deben procesar los datos en consecuencia. Los sistemas de control de automatización simples alcanzan rápidamente sus límites. La potencia de cálculo significativamente mayor de las últimas PC y unidades telemáticas de alta gama permite implementar funciones autónomas para máquinas agrícolas y de construcción. Su alto rendimiento significa que también son adecuados para máquinas que se comunican directamente entre sí y envían datos a la nube. Si bien los tractores, las cosechadoras combinadas y las cosechadoras de forraje constituían unidades separadas en el pasado, la comunicación de máquina a máquina (M2M) les permitirá, en el futuro, intercambiar de forma autónoma información entre sí, como la capacidad de carga, lo que conducirá a una optimización de la proceso de recolección y logística. Esta alta capacidad de procesamiento también permite una coordinación precisa de múltiples máquinas. Equipados con cinemática en tiempo real de alta precisión y conectados mediante un enlace de datos inalámbrico, los vehículos intercambian información sobre su posición, velocidad y ajustes del implemento, lo que permite la implementación de una 'barra de tiro electrónica', por ejemplo. Este escenario, en el que varias máquinas procesan el campo en una red, se denomina platooning. Otro escenario similar es la sincronización con un dron.
Del 27 de febrero al 5 de marzo de 2022, SYSTEMS & COMPONENTS presentará el estado actual de la técnica en el funcionamiento de máquinas de trabajo móviles parcialmente automatizadas. Sistemas de asistencia modernos, hibridación y electrificación, sensores inteligentes y telemática de alto rendimiento: las empresas expositoras se centrarán en una amplia gama de tecnologías para llevar el funcionamiento de las máquinas de trabajo móviles a un nivel completamente nuevo. El 'Future Lounge', el foro de expertos que se lleva a cabo al mismo tiempo que SYSTEMS & COMPONENTS, también ofrecerá informes de campo y conocimientos interesantes sobre los enfoques de soluciones que están siguiendo los principales fabricantes de maquinaria agrícola y de construcción.