АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР МИНСЕЛЬХОЗА РОССИИ

Автопилот для сельхозкомбайна на видеоаналитике

Автопилот для сельхозкомбайна на видеоаналитике
20.04.2020

  Всего пять лет назад не было нормально работающих нейросетей для того же определения препятствий и краёв стеблестоя, поэтому не было и видеоаналитики. Были «слепые» GPS-методы, которые на практике оказались далеко не лучшими и сильно подмочили престиж автоматизации в сельском хозяйстве.

  Через пять лет, как мы считаем, все комбайны будут автоматизированы именно визуальными автопилотами, чтобы смотреть из кабины и в стороны и контролировать все аспекты уборки урожая.

  Мы находимся в том моменте, когда у нас уже есть готовые технологии, они отлично опробованы, дёшевы и имеют годовую практику эксплуатации, и крупные производители комбайнов с интересом на них смотрят. Скорее всего, будет как с автомагнитолами: сначала они ставятся в машины, а потом машины приходят с уже встроенными. Вот и мы сейчас модифицируем старые комбайны, но хотим занять место в экосистеме и ставить комплекс на все новые.

  Такой проект мог стартовать у нас, в Бразилии и ещё в паре стран из-за особенностей рынка. Нужна страна с сельским хозяйством, разработчиками внутри, неэффективной уборкой  и новым парком комбайнов. сейчас мы наблюдаем машины примерно четырёх- пятилетней давности в основных хозяйствах.

  В России 350 тысяч комбайнов, и поставляется ещё 35 тысяч в год. Это не рынок автомобилей, конечно, но, сделав правильное решение сейчас, пока туда ещё никто не пришёл, можно получить его весь.

Комбайнёр — оператор или механизатор — приходит в семь утра на поле. Если это не первый день, то машина стоит уже непосредственно посреди сельхозкультуры. Проводятся настройки под следующий участок, прогревание. В девять утра роса сходит с полей, можно начинать. Закончить нужно к темноте, когда влажность снова повысится. В дождь работать нельзя. Примерно за две недели надо успеть собрать всё зерно, пока оно не переспеет и не высыплется на землю: чем дальше, тем больше будут потери. Начинать раньше нельзя: зерно ещё не созрело. Поэтому именно в этот пик нагрузок любой простой, любая ошибка или авария стоят очень дорого.

Смена длится до 14 часов монотонной работы. Оператору нужно:

  • Очень аккуратно и ровно рулить, стараясь двигаться по прямой параллельно скошенному участку. Это основной приоритет живого человека.
  • Следить за режимом уборки культуры: в зависимости от зрелости, высоты и частоты стеблестоя нужно менять 20–22 параметра, включая скорость движения на участке. Это работа по наблюдению за тем, как вращается шнек. 
  • Смотреть за качеством зерна на выходе — надо иногда смотреть назад.
  • Думать про транспорт для выгрузки зерна — когда и как его звать.
  • Двигаться при этом согласованно с другими комбайнами.


Короткий итог: человек может или рулить, или следить за качеством уборки. Рулить у него получается плохо, потому что комбайн имеет габарит 12 метров по жатке, и часто остаются большие непрокошенные полосы из-за неидеальных поворотов.

Если снять нагрузку по рулению, то внезапно чудесным образом повышается сбор зерна. В нашей практике прошлого года с одного и того же участка — на 3 % за счёт того, что у оператора есть возможность точнее смотреть за тем, что творится впереди. И ещё примерно на 3–5 % — за счёт удержания захвата без «пупков» и больших непрокошенных частей. Плюс нет аварий.

В общем, это очень нужная вещь, которая давно была бы реализована, если бы имелась техническая возможность.

Техническая возможность появилась. Вот что делает автопилот:

  • Ведёт комбайн так как надо по особенностям роста текущей культуры и по тому, как прошли комбайны до него.
  • Позволяет работать вместе смешанному парку: как тем машинам, у кого есть автопилот, так и с ручным управлением. Автопилоту нет никакой разницы.
  • Очень чётко держит расстояние между проходами, обеспечивая минимум непрокошенных.
  • Ищет препятствия, классифицирует их и принимает решение, что делать: объезжать, тормозить или, пока есть время, предупреждать оператора.
  • Поддержка оптимальной скорости для конкретной ситуации. Есть такая особенность: чтобы комбайн убирал чисто, нужно держать интервал от 6 до 6,5 километра в час для, скажем, пшеницы на конкретной модели. Если переходим через эту черту, то объём массы будет больше, бичи перестанут выбивать все зёрна, и дальше потери увеличиваются в геометрической прогрессии от скорости: семь километров — 0,2 %, восемь — 0,5 % и так далее.

Основная функция нашего оборудования сейчас — не автовождение, а исключение человеческого фактора из работы оператора. Базовый комплект нашего оборудования помогает исключать недозахват жаток и лишние прогоны.

Подробнее: https://agrovesti.net/lib/tech/machinery-and-equipment/kak-my-sdelali-avtopilot-dlya-selkhozkombajna-na-videoanalitike-pervymi-v-mire.html