Os requisitos de produtividade, conforto e segurança de máquinas móveis no setor fora de estrada estão aumentando constantemente. Os sistemas de assistência e as soluções parcialmente automatizadas facilitam o trabalho do condutor na cabina, tanto no terreno como no estaleiro. SYSTEMS & COMPONENTS, que está programado para acontecer de 27 de fevereiro a 5 de março de 2022 em Hanover, Alemanha, dentro da exposição Agritechnica estará oferecendo uma vitrine de tecnologias para a capacitação da mobilidade autônoma.
Inclinações íngremes, quedas bruscas, curvas apertadas e espaços que são difíceis de manobrar exigem não apenas concentração máxima, mas também controle completo na cabine de máquinas de trabalho móveis. Neste contexto, os sistemas de assistência avançada têm a função de apoiar o maquinista na cabina. O aumento da automação de tais sistemas reduzirá a carga de trabalho do operador da máquina, permitindo que ele se concentre na tarefa em mãos, por exemplo, monitorando e otimizando o processo de trabalho. Ao mesmo tempo, os sistemas de assistência estão preparados para intervir em caso de situações perigosas, por exemplo, evitando colisões ao inverter um estaleiro ou outras situações em que a visibilidade seja reduzida.
Na estrada para soluções prontas para o mercado
Os sistemas de assistência de alto desempenho não só garantem maior segurança e eficiência nos campos ou canteiros de obras, como também visam abrir o caminho para soluções autônomas. Quando esse objetivo é transferido para a arquitetura do sistema de tratores, colheitadeiras ou escavadeiras, significa que um volume crescente de dados provenientes de um número crescente de sensores está sendo processado. Em última análise, essas informações devem ser apresentadas intuitivamente ao operador no visor da cabine. SISTEMAS E COMPONENTES darão uma ideia do que se pode esperar nos próximos anos no setor fora de estrada - uma vez que a próxima geração de veículos automotores será capaz de se mover e operar de forma autônoma.
Muitos fornecedores de tecnologia expositores em Hanover já apresentaram soluções que serão importantes blocos de construção de funções autônomas, como direção eletro-hidráulica em veículos fora de estrada. As funções de velocidade, direção e controle do veículo mantêm as máquinas no caminho certo e podem posicionar automaticamente as colheitadeiras na borda de corte do campo. Um dos temas centrais em SYSTEMS & COMPONENTS será como alcançar o próximo nível de autonomia. O ponto de partida para isso é marcado pela última geração de funções steer-by-wire, drive-by-wire e Brake-by-wire. Ao permitir a eliminação da coluna de direção, por exemplo, esses sistemas oferecem maior flexibilidade nos projetos da máquina e da cabine.
Maior liberdade e conforto na direção
A discussão e o interesse em sistemas digitais de direção, direção e freio devem aumentar no recinto de feiras em Hanover, já que os fornecedores dessas tecnologias têm seus olhos postos firmemente em soluções prontas para o mercado para produção de volume para os mercados fora de estrada . Diferentemente do setor automotivo, as soluções de retrofit são frequentemente procuradas no setor agrícola e fora de estrada, pois para as empresas muitas vezes não é viável substituir toda a frota de veículos para obter funcionalidades autônomas. Os sistemas em exibição em Hanover demonstrarão a integração de todo o processo, do volante e pedal do freio ao eixo, e permitirão um feedback tátil intuitivo diretamente para o operador do veículo. A implementação é realizada na forma de soluções mecatrônicas, hidráulicas ou híbridas que iniciam a travagem ou manobras de viragem em frações de segundo. Alega-se que eles são pelo menos tão seguros quanto os sistemas convencionais que usam caminhos de transmissão mecânica. Um sistema de segurança com redundância múltipla garante que os valores corretos do sensor sejam sempre transferidos e processados.
A direção elétrica não só promete maior conforto de direção e precisão para tratores e colheitadeiras autopropelidas, mas também permite a operação do veículo em situações críticas sem a necessidade de um operador na cabine. O motorista sai do veículo, ativa o controle remoto via rádio e controla o veículo pelo exterior. Este exemplo mostra que o agricultor e o trator continuarão sendo uma equipe, embora as máquinas operem de forma autônoma no campo no futuro. Essas capacidades técnicas também chegaram a outros setores fora de estrada. Embora muitos fabricantes de máquinas agrícolas ainda se encontrem em fase de projeto ou piloto, nomeadamente devido à falta de um enquadramento legal que envolva a condução autónoma nas áreas públicas, a condução autónoma já faz parte do quotidiano da mineração a céu aberto. Nas enormes minas de matéria-prima operadas pela mineradora australiana Rio Tinto na Austrália, por exemplo, caminhões basculantes autônomos Komatsu equipados com o Sistema de Transporte Autônomo (AHS) para transporte de minério de ferro sem motorista ao volante estão agora em uso. Eles navegam com o auxílio de GPS de alta precisão, enquanto radar e sensores a laser permitem detectar obstáculos.
Fusão de sensor para maior confiabilidade
Os sistemas de sensores são os órgãos sensoriais das máquinas móveis e, portanto, também ocupam um lugar de destaque no roteiro dos fornecedores de tecnologia. O objetivo é a máxima precisão para a identificação não só de objetos inanimados, mas também de pessoas e animais. O pré-requisito para isso é a detecção confiável de 360 graus do ambiente circundante, geralmente terreno não estruturado. As tecnologias atuais de sensores e câmeras e os algoritmos de processamento de imagem correspondentes permitem agora sistemas de assistência que são adaptados aos respectivos requisitos dos clientes e ao tipo de máquina móvel de trabalho. Ao implementar isso, os desenvolvedores não estão simplesmente contando com um único tipo de sensor: um modelo completo do ambiente só é obtido combinando as informações de vários sensores, conhecido como fusão de sensores - um pré-requisito fundamental para a confiabilidade e segurança dos sistemas de assistência ao motorista e direção autônoma.
O uso de sensores LiDAR (Light Detection And Ranging) complementa cada vez mais as tecnologias de câmeras, radar e ultrassom. Esses sensores têm como objetivo ajudar a operar de forma autônoma as máquinas em funcionamento para alcançar um avanço no setor fora de estrada, e são considerados por especialistas como Aine Denari, vice-presidente sênior e gerente geral da Divisão de Eletrônica e Sistemas Avançados de Assistência ao Motorista da ZF, como um das tecnologias-chave. Os sistemas LiDAR registram os arredores com base na luz visível, ultravioleta ou infravermelha e geram uma nuvem de pontos 3D contínua, mesmo na chuva, nevoeiro, poeira ou escuridão. O processamento adicional de dados GPS melhora ainda mais a navegação em tempo real, tornando possível prevenir colisões potenciais. Isso, por sua vez, permite que o trabalho de campo, como a semeadura e a aplicação precisa de fertilizantes e defensivos agrícolas, seja estendido à noite sem qualquer perda de precisão. Se o trator também é capaz de obter dados de estações meteorológicas, é possível determinar quando as condições de trabalho no campo são ideais.
Poder de computação para conexão em nuvem
Para que as máquinas realizem esses processos, elas precisam processar os dados de acordo. Os sistemas de controle de automação simples atingem rapidamente seus limites. O poder de computação significativamente maior dos PCs de última geração e unidades telemáticas permite que funções autônomas sejam implementadas para máquinas agrícolas e de construção. Seu alto desempenho significa que eles também são adequados para máquinas que se comunicam diretamente entre si e enviam dados para a nuvem. Enquanto tratores, colheitadeiras e colheitadeiras de forragem constituíam unidades separadas no passado, a comunicação máquina a máquina (M2M) permitirá que, no futuro, troquem informações autonomamente entre si, como capacidade de carregamento, levando a uma otimização do colheita e processo de logística. Essa alta capacidade de processamento também permite a coordenação precisa de várias máquinas. Equipados com cinemática em tempo real de alta precisão e conectados por meio de link de dados sem fio, os veículos trocam informações sobre sua posição, velocidade e configurações do implemento, possibilitando a implantação de uma 'barra de tração eletrônica', por exemplo. Esse cenário, no qual várias máquinas processam o campo em rede, é denominado de pelotão. Outro cenário é a sincronização com um drone.
De 27 de fevereiro a 5 de março de 2022, SYSTEMS & COMPONENTS apresentará o que há de mais moderno em operação de máquinas móveis de trabalho parcialmente automatizadas. Sistemas modernos de assistência, hibridização e eletrificação, sensores inteligentes e telemática de alto desempenho: as empresas expositoras se concentrarão em uma ampla gama de tecnologias para levar a operação de máquinas móveis de trabalho a um nível totalmente novo. O 'Future Lounge', o fórum de especialistas que ocorre ao mesmo tempo que SISTEMAS E COMPONENTES, também oferecerá relatórios de campo e percepções interessantes sobre as abordagens de solução que estão sendo buscadas pelos principais fabricantes de máquinas agrícolas e de construção.