Kategoriarkiv: Inspiration

Autonoma maskiner i jordbruket

Skrivet av Jonas Engström, JTI – Institutet för jordbruks- och miljöteknik

I ett inledande skede i utvecklingen av autonoma maskiner i jordbruket kommer det antagligen handla om en avvägning för maskinägaren om tid för att programmera maskinen jämfört med att köra själv. Ju mer tekniken utvecklas desto mer av arbetet på gården kan utföras av en autonom maskin. Idag används olika typer av förarstöd som t ex autostyrning, som hjälper föraren att utnyttja redskapens hela bredd utan överlapp, eller möjlighet att programmera olika sekvenser så att t ex alla moment som behövs vid slutet av fältet kan aktiveras med en knapptryckning.

Större jordbruksmaskiner används mestadels på åkern och där finns stora möjligheter med autonom styrning. Eftersom det inte är avgränsat område är det dock än så länge samma juridiska hinder för användning som för vägtrafik. Idag går utvecklingen av konventionella maskiner för jordbruk mot ökad storlek för att slå ut förarkostnaden på högre produktivitet. Men stora maskiner är egentligen negativt för avkastningen på åkern, eftersom de leder till mer markpackning. Med autonoma maskiner kan maskinerna göras mindre och därmed minska detta problem.

Inom gården finns flera typer av autonoma maskiner på marknaden idag, däribland städ- och foderrobotar, samt mjölkrobotar.

Svårigheten med helt autonoma maskiner i jordbruket handlar om hur maskinen ska veta när arbetet är tillräckligt bra utfört, eller om t ex någon del av ett fält behöver harvas en gång till innan sådd. Men liknas en autonom maskin mer med en lågt utbildad förare, där lantbrukaren har koll på körningen ökar möjligheterna i närtid. Detta är också den inriktning som de autonoma jordbruksmaskiner som visas oftast har.

De flesta tillverkare av jordbruksmaskiner har något projekt kopplat till autonom styrning av maskiner, eftersom det är en teknik som tros ha stor inverkan på jordbruket. I dagsläget har dock mest prototyper för olika system visats upp, förutom några system som finns på marknaden.

Den autonoma jordbruksmaskin som finns på marknaden är Greenbot från holländska Precision Makers [1], bild 1 nedan. Det är en förhållandevis liten maskin (75 kW) som kan upprepa en tidigare gjord körsekvens, vilket passar bra för att t ex klippa gräs eller gödsla. Styrsystemet kan även sättas in i en konventionell traktor och genom traktorns CAN-buss spela in och spela upp en körsekvens. Bearbetning av ytan innanför ett geofence ska också vara möjligt. Även amerikanska företaget Autonomous Tractor Corporation har ett liknande system [2], samt ett eget koncept för autonom traktor kallat Spirit, bild 2 nedan.

bild-1
Bild 1
bild-2
Bild 2

I somras presenterade JTI, tillsammans med Lighthaus, Valtra, Atlas Copco, SSAB och Ålö en konceptstudie med en i huvudsak autonom maskin för lättare arbetsuppgifter i stad och i jordbruket kallad Jumbo Junior [3, 4], se bild 3.

bild-3
Bild 3

Många universitet och lärosäten som håller på med jordbruksteknik har en liten robotplattform som de testar i fält och många av dessa är eldrivna. Om de inte är små är de i allmänhet drivna av en förbränningsmotor. Exempel eldrivna fältrobotar som utvecklats av företag är norska Adigo Tembo [8] (bild 4 nedan) eller Bosch Bonirob [9] (bild 5 nedan) som är en relativt liten eldriven autonom robot för jordbruksändamål med räckviddsförlängare.

bild-4
Bild 4
bild-5
Bild 5

Nyligen kom jordbruksmaskintillverkaren Fendt med en konceptstudie kallad Mars [5] där de förutspår en arme med små maskiner som är eldrivna och arbetar ihop i svärmar och där sammanfattas väl vad många förutspår: många små maskiner som kan arbeta dygnet runt, med liten markpackning och minskat beroende på en stor enhet som måste fungera. I studien ska varje planta följas från sådd till skörd, vilket kan ses som en extrem form av det man idag kallar platsanpassad odling eller precisionsodling, där man idag strävar efter att gå ifrån samma behandling av hela åkrar till delar av åkrar (bild 6).

bild-6
Bild 6

Två andra konventionella tillverkare av jordbruksmaskiner är CaseIH [7] och New Holland [6] som presenterade sina studier samtidigt, men där den ena har hytten kvar (bild 7) och den andra är en vanlig traktor utan hytt (bild 8). Att de presenterades vid samma mässa kan ha att göra med att de ägs av samma koncern CNH.

bild-8
Bild 7
bild-7
Bild 8

Källor

[1] Greenbot http://www.precisionmakers.com/greenbot/

[2] ATC http://www.autonomoustractor.com/

[3] Jumbo Junior Konceptstudie JTI, 2016: https://www.youtube.com/watch?v=JKGC0aoJEDs,

[4] http://www.jti.se/index.php?page=sjaelvkoerande-elfordon-i-ladugarden-ingen-utopi

[5] Mars från Fendt http://www.fendt.com/int/11649.asp

[6] New Holland http://agriculture1.newholland.com/nar/en-us/about-us/whats-up/news-events/2016/new-holland-nh-drive-new-concept-autonomous-tractor

[7] CaseIH http://www.caseih.com/northamerica/en-us/pages/campaigns/autonomous-concept-vehicle.aspx

[8] Tembo www.Adigo.no

[9] Bonirob https://www.deepfield-robotics.com/en/BoniRob.html

Udacity skräddarsyr utbildning

En grupp entusiaster ledd av Sebastian Thrun, grundaren till Googles projekt för självkörande bilar, har under 2012 bildat ett startupföretag för online-utbildning inom olika områden som i grund och botten utformas av arbetsgivare i behov av ingenjörer med specifik kompetens [1, 2]. Företaget heter Udacity och huvudtanken med det är att demokratisera och modernisera utbildning för att göra den lättillgänglig för alla, inklusive ”adult learners”.

Nu kommer Udacity att erbjuda ett 36-veckors utbildningsprogram om självkörande fordon uppdelat i tre 12-veckorsterminer. Varje termin kostar 800 dollar. Antalet tillgängliga platser under första omgången är 250 (och i skrivande stund har över 5000 anmält sig till programmet).

Planen är att under kort tid utbilda ingenjörer i ämnen som är centrala för automatiserad körning som sensorfusion, maskinlärning, reglering, datorseende och fordonsdynamik. Studenterna kommer att stödjas av experter från Mercedes-Benz, Nvidia, Otto och DiDi. Därigenom får de direkt kontakt med potentiella arbetsgivare och vice versa.

Enligt Thrun är målet att skapa en open-source självkörande bil som ska testas i verklig trafik. Själva bilen kommer att användas för utbildningssyften snarare än för kommersialisering.

Egen kommentar

Svenska universitet har i regel ett nära samarbete med svensk industri och näringsliv. Men frågan är om vi i framtiden kommer behöva mer riktade snabba utbildningar lik den som Udacity erbjuder för att snabba på innovationen.

Källor

[1] Udacity. Länk

[2] Etherington, D., TechCrunch. Udacity plans to build its own open-source self-driving car. 2016-09-13 Länk

VisionX

Under IAA Commercial Vehicles som hålls i Hannover 22-29 september kommer Bosch att visa upp en konceptlastbil kallad VisionX som illustrerar deras vision om hur lastbilar kommer att se ut om 10 år [1].

Enligt Bosch kommer lastbilar att vara självkörande, uppkopplade och (till en stor del) eldrivna. Lastbilsförarnas roll kommer att vara helt förändrad jämfört med idag. En jobbannons för lastbilsförare skulle kunna se ut på följande sätt:

Perform key freight forwarding tasks, including checking transport status via cloud, responding to e-mails, organizing routes, and adjusting them to take on additional cargo. Ideal candidate: a team player with good multitasking capabilities – confidence in using new media a must!

Här kan ni se hur VisionX ser ut.

Källor

[1] Bosch Media Service. Bosch “VisionX” truck study reveals what trucks will look like in 2026. 2016-09-14 Länk

Case IH har tagit fram ett koncept för en självkörande traktor

Case IH har i samarbete med Advanced Farming Systems (AFS) tagit fram ett konceptfordon för en självkörande traktor för att undersöka dels om tekniken fungerar och dels om det finns ett kundbehov tillräckligt stort för att bönderna i USA skulle kunna tänka sig investera i ett sådant fordon [1].

Konceptfordonet är baserat på en existerande modell av Magnumtraktorer, men med ny styling och ett interaktivt användargränssnitt som möjliggör för operatören att övervaka förprogrammerade ingrepp på distans. Ombordsystemet räknar automatiskt in redskapsbredder och lägger en kurs för de mest effektiva banorna beroende på terräng, hinder och andra maskiner som arbetar på fältet. Operatören kan fjärrövervaka och justera banan via antingen en stationär dator eller en bärbar platta.

Med hjälp av radar, lidar och videokameror ombord kan fordonet känna av föremål som är stillastående eller i rörelse och kan stanna av sig självt för att notifiera operatören med ljus- och ljudvarning och invänta tilldelning av ett nytt spår. Fordonet stannar även omedelbart om GPS-signalen eller positionsdata försvinner eller om den manuella stoppknappen trycks in. Maskinuppdragen kan även ändras i realtid via fjärrgränssnittet eller via automatiska vädervarningar.

”Även om detta inte är en produktlansering på något sätt kan det säkert leda till en längre fram”, kommenterar AFS.

Källor

[1] Laurie Bedord: CASE IH Unveils Autonomous Concept Tractor, Agriculture, 2016-08-31. Länk

Passagerardrönare

Den kinesiska drönartillverkaren EHang har fått tillstånd att utföra tester med sin passagerardrönare EHang 184 i den amerikanska delstaten Nevada [1].

En prototyp av EHang 184 visades under Consumer Electronics Show 2016 (CES) tidigare i år. Den är helt eldriven och har fyra armar med sammanlagt åtta propellrar. Utöver det är den är helt autonom och passagerarna har ingen möjlighet att ta över kontrollen. EHang 184 är avsedd för flygningar upp till 16 km (10 miles) och dess maximala hastighet kommer att ligga på ca 95 km/h.

Det statliga och icke-vinstdrivna institutet Nevada Institute for Autonomous Systems kommer att hjälpa EHang att utveckla testkriteria och påvisa lämpligheten av deras drönare till Federal Aviation Administration (FAA), som också behöver godkänna testerna.

EHang har också inlett ett samarbete med Lung Biotechnology PBC för att vidareutveckla prototypen 184 och anpassa den för transport av transplantationsorgan. Planen är att Lung Biotechnology PBC sedan köpa 1000 sådana enheter.

EHang räknar med att kunna påbörja testningen i Nevada senare under året. – Några frivilliga för den första flygningen?

Källor

[1] Prigg, M., The Daily Mail. The giant drone in the desert: China’s revolutionary EHang 184 passenger carrying craft set to be tested in Nevada. 2016-06-07 Länk

Roborace: häftig design

I slutet av förra året skrev vi om Roborace som ska anordnas av Formula E. Planen är att Kinetik ska utveckla själva bilarna medans deltagarna får implementera intelligens och styralgoritmer i dem.

Nu har Roborace offentliggjort några bilder och en kort video som visar hur bilarna kan komma att se ut. Designer bakom dessa är Daniel Simon som är känd för designen av ljusringarna i filmen Tron: Legacy.

https://www.youtube.com/watch?v=2oBnWsVhJms

BMW automatiserar i produktionen

Nyligen skrev vi om Born to Drive, ett svenskt initiativ som går ut på att skapa en automatiserad logistiklösning för förflyttning av bilar från det att de lämnar monteringsfabriken till transport och distribution.

BMW har lite liknande tankar och ska precis införa små fordon som själva förflyttar konstruktionsmaterial i fabriker [1]. Dessa fordon har utvecklats i samarbete med Fraunhofer Institute och har testats under 6 månader i BMWs logistikcenter i Wackersdorf.

Källor

[1] Hogg, R., Automotive Logistics. BMW tests autonomous vehicles in factories to move parts. 2016-03-23 Länk

Självkörande pizzaleverans

Den australiensiska grenen av  matkedjan Domino och startupföretaget Marathon Robotics har utvecklat en robot som kan på egen hand leverera pizzor från pizzerian till kundens dörr [1]. Den kallas Domino’s Robotic Unit (DRU), väger runt 190 kg, kan åka i hastigheter upp till 20 km/h och har en batteritid på ca 20 km. DRU är i grunden en militärrobot som anpassats till det här specifika ändamålet.

DRU har hittills testats i några bostadsområden i Brisbane. Nu försöker företagen och Queensland Department of Transport of Main Roads (TMR) att reda ut hur DRU kan köras på trottoarer och gångbanor utan att överskrida lagkraven.

Här kan ni se hur DRU fungerar.

Egen kommentar

Att utnyttja robotar för att optimera varumobilitet verkar vara en ny snabbväxande trend. Ett liknande robotkoncept presenterades av Starship Technologies i slutet av förra året. Nyligen blev det känt att deras robotar ska börja leverera varor i London under mars månad och i New York något senare under våren [2]. Varuleverans med hjälp av drönare är också ett populärt ämne. DHL har exempelvis utfört tester med drönare som skulle leverera medicin och förnödenheter till en ö i Tyskland.

Källor

[1] Jager, C., lifehacker. Domino’s Is Launching A Self-Driving Pizza Delivery Robot. No Really. 2016-03-17 Länk

[2] Daily Mail. The end of the courier? Self-driving ’ground drones’ are heading to London to make deliveries across the capital. 2016-03-23 Länk