
本期为大家带来十大优秀案例之一、智能化装备领域入选案例——无人驾驶新概念智能农机,核心技术关键词为无人驾驶、人工智能、农业机器人。
无人驾驶新概念智能农机由北京中科原动力科技有限公司研发,定位于用人工智能和自动驾驶技术赋能农机,使其具备全昼夜无人化精准作业能力,使农机作业更安全、更精准、更经济、更高效。产品已达到L4级世界领先的智能化等级,并实现了商业化、规模化应用。应用场景覆盖耕整地、播种、中耕植保、收获、秸秆还田等大田作业全过程,可适配二十余种不同农具;大幅减少作业人员数量,实现一人对多机管理,补充“老机手”缺口;可承受连续、高强度、长时间作业,解决有限时间窗口内大强度作业问题。
一、智能农机研发创新,赋能“耕、种、管、收”全场景
当前国内无人农机刚刚起步,大多还处在L1级自动导航水平。产品集中在“能走直线”阶段,离不开熟练的驾驶员。国外L4级无人农机已有样机落地,刚开始商业化使用。我国农机市场现阶段关键核心技术创新能力不强,尤其是大功率拖拉机上使用的液压元件、智能操作系统、CVT等均存在进口依赖。
中科原动力聚焦农机智能自主无人系统技术方向,围绕作物“耕、种、管、收”各场景,研究复杂农田环境下的场景感知、农机作业智能决策与协同控制等关键技术,研制北斗无人驾驶新概念智能农机,包括执行机构机电液一体化设计、农机具协同控制、系统核心架构及功能模块开发。
国内现存大量具有“走直线”功能的LI级别自动导航产品,大多基于卫星导航的巡线控制和线控转向,需要驾驶员控制油门、离合、制动、档位以及操控农具,且会经常出现卫星定位信号不稳定等情况,造成无法连续作业。无人驾驶新概念智能农机在北斗卫星组合导航的基础上,结合激光/视觉SLAM技术,达到了国际领先的L4级水平,使全流程无人作业更稳定、精准、高效。通过精准苗垄识别、作物杂草区分、障碍物检测与识别等技术,可以大幅提高作业效率,保证作业安全。
无人驾驶新概念智能农机产品覆盖80-150马力段拖拉机,符合国四排放标准,配置了360°融合感知系统和北斗全无人驾驶系统,同时支持5G通信技术,支持全自主无人驾驶、近场遥控驾驶和远程遥控驾驶等多种驾驶模式。产品全覆盖无盲区传感器群,精准可靠的农田环境感知算法,可自动生成全地形最优作业轨迹,搭载智能决策控制算法,可实现作业轨迹跟踪、自主调头、安全避障和农机具协同操控等功能,完成耕、种、管、收全流程无人化作业。
整体来看,无人驾驶新概念智能农机具有以下特性:
1.无驾舱新概念流线车身设计,减轻重量和油耗,降低成本;
2.集成北斗RTK差分定位系统,配合4G/5G通信技术,实现±2.5cm的高精度定位;
3.自动生成全地形最优作业轨迹,智能决策控制算法,实现轨迹跟踪、自动调头和安全避障;
4.360°全覆盖无盲区传感器群,精准可靠农田环境感知算法,可实现全昼夜无人耕、种、管、收作业;
5.液压机械无级变速器,传动比在0-4之间连续可调,配合分时四驱系统,传动效率高,无换挡冲击;
6.150马力国四自主柴油发动机,扭矩储备≥35%、低温启动性好、油耗省、振噪低;
7.集成多通道工业级遥控器,实现人机共驾多种工作模式。
来源:世界智能大会组委会秘书处


