АНАЛІЗ КОНСТРУКТИВНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ АВТОНОМНИХ САМОХІДНИХ ПЛАТФОРМ З ГІБРИДНОЮ ТРАНСМІСІЄЮ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО ПРИЗНАЧЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-6840.2025.1.16Ключові слова:
самохідна платформа, шасі, конструкція, гібридна технологія, експлуатація, аналіз, орні роботиАнотація
Сучасне сільське господарство зазнає суттєвих трансформацій під впливом глобальних економічних, екологічних та соціальних чинників. Однією з ключових проблем галузі є дефіцит кваліфікованої робочої сили, зростання витрат на традиційні енергетичні ресурси, а також необхідність підвищення продуктивності аграрного виробництва при одночасному зменшенні негативного впливу на довкілля. У зв’язку з цим все більшої уваги набуває розробка і впровадження автономних самохідних платформ сільськогосподарського призначення. Метою даної роботи є представлення існуючих автономних роботизованих самохідних платформ, які призначенні до виконання різноманітних сільськогосподарських робіт. Для вирішення окресленої мети проаналізовані конструктивні особливості автономних платформ, які виконують легкі (обприскування, посів, міжрядна обробка, моніторинг стану посівів, тощо) та важкі (оранка, культивація) тягові операції. Також виокремлено фактори, що впливають на гібридизацію аграрних самохідних платформ, які виконують важкі тягові операції. Результатом дослідження є науково-обґрунтоване підґрунтя для подальших конструкторських та наукових робіт при створенні аграрних автономних роботизованих самохідних платформ з гібридною силовою установкою для виконання важких тягових операції.
Посилання
Rehman A., Alamoudi Y., Khalid H., Morchid A., Muyeen S., Abdelaziz A. Smart agriculture technology: Anintegrated framework of renewable energy resources, IoT-based energy management, and precision robotics, CleanerEnergy Systems. Vol. 9. 2024. 100132. https://doi.org/10.1016/j.cles.2024.100132.
Вплив використання безпілотних літальних апаратів на підвищення ефективності технологічного процесу в рослинництві / М. Л. Шуляк, М. О. Мікуліна, Я. В. Мудрий, В. О. Пирогов // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Автомобіле- та тракторобудування : зб. наук. пр. Харків : НТУ "ХПІ",2023. № 1. С. 111-116. https://doi.org/10.20998/2078-6840.2023.1.13.
Jararweh Y., Fatima S., Jarrah M., AlZu’bi S. Smart and sustainable agriculture: fundamentals, enablingtechnologies, and future directions. Comput. Electr. Eng. 110. 2023. 108799.https://doi.org/10.1016/j.compeleceng.2023.108799.
Wakweya R.B. Challenges and prospects of adopting climate-smart agricultural practices and technologies:implications for food security. J. Agric. Food Res. 14. 2023. 100698. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2023.100698.
Gil G., Casagrande D.E., Cort´es L.P., Verschae R. Why the low adoption of robotics in the farms? Challenges forthe establishment of commercial agricultural robots, Smart Agr. Technol. 3. 2023. 100069.https://doi.org/10.1016/j.atech.2022.100069.
Fountas S., Mylonas N., Malounas I., Rodias E., Hellmann Santos C., Pekkeriet E. Agricultural robotics for fieldoperations, Sensors. 20 (9). 2020. 2672. https://doi.org/10.3390/s20092672.
Y´epez-Ponce D.F., Salcedo J.V., Rosero-Montalvo P.D., Sanchis J. Mobile robotics in smart farming: current trendsand applications, Front. Artif. Intell. 6. 2023. 1213330. https://doi.org/10.3389/frai.2023.1213330.
Lagnel’ov O., Larsson G., Larsolle A., Hansson P.A. Impact of lowered vehicle weight of electric autonomoustractors in a systems perspective, Smart Agr. Technol. 4. 2023. 100156. https://doi.org/10.1016/j.atech.2022.100156.
Oliveira L.F., Moreira A.P., Silva M.F. Advances in agriculture robotics: a state-of-the-art review and challengesahead, Robotics. 10 (2). 2021. 52. https://doi.org/10.3390/robotics10020052.
Vidoni R., Gallo R., Ristorto G., Carabin G., Mazzetto F., Scalera L., Gasparetto A. ByeLab: an agricultural mobilerobot prototype for proximal sensing and precision farming, in: ASME international mechanical engineering congressand exposition 58370. American Society of Mechanical Engineers. 2017. p. V04AT05A057.
Ghobadpour A., Boulon L., Mousazadeh H., Malvajerdi A.S., Rafiee S. State of the art of autonomous agriculturaloff-road vehicles driven by renewable energy systems, Energy Procedia. 162. 2019. P. 4 – 13,https://doi.org/10.1016/j.egypro.2019.04.002.
Sara G., Todde G., Pinna D., Caria M. Evaluating an autonomous electric robot for real farming applications. SmartAgricultural Technology. Vol. 9. 2024. 100595. https://doi.org/10.1016/j.atech.2024.100595.
Niu C., Yan X. Energy optimization path planning for battery-powered agricultural rover. MATEC Web ofConferences, 173. 2018. Article 02001. https://doi.org/10.1051/matecconf/201817302001.
HUSKY A300. Unmanned ground vehicle [Електронний ресурс]. –Режим доступу: https://clearpathrobotics.com/husky-a300-unmanned-ground-vehicle-robot/.
Underwood J., Wendel A., Schofield B., McMurray L., Kimber R. Efficient in-field plant phenomics for row-cropswith an autonomous ground vehicle: UNDERWOOD et al, J. Field Robot. 34 (6). 2017. P. 1061 – 1083.https://doi.org/10.1002/rob.21728.
Mueller-Sim T., Jenkins M., Abel J., Kantor G. The Robotanist: a ground-based agricultural robot for high-throughput crop phenotyping, in: 2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA).Singapore, Singapore. 2017. P. 3634 – 3639. https://doi.org/10.1109/ICRA.2017.7989418.
Leobotics. Wall-Ye Myce Agricultural Robot [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://en.leobotics.com/comparateur-robot/robot-agricole-wall-ye-myce_vigne-desherbage-epamprage-tonte-binage-autonome?category%3Drobot-animal
GOFAR. ecoRobotix представляє ARA [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.agricultural-robotics.com/news/ecorobotix-introduces-ara
Ibex2 [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.ibexautomation.co.uk/
Coxworth B. Agricultural robot could be outstanding in its field [Електронний ресурс]. – Режим доступу:https://newatlas.com/thorvald-agricultural-robot/46039/
Agtecher: The Agri Tech Place. Vitirover: Solar-Powered Vineyard Mower [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://agtecher.com/product/vitirover/
Guarco A. Prototyping harvest automation’s HV-100 robot for agricultural spacing [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.prototypingengineer.com/prototyping-harvest-automations-hv-100-robot-agricultural-spacing/
SYMINGTON. VineScout Vineyard Monitoring Robot: Year 2 [Електронний ресурс]. – Режим доступу:https://www.symington.com/post/vinescout-vineyard-monitoring-robot-year-2
NMBU Field Flux Robot2012: Precision farming. Automatic N2O measurement in the field [Електронний ресурс].–Режим доступу: https://www.adigomechatronics.com/projects/field-flux-robot
GOFAR. Naïo Technologies Goes Global [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.agricultural-robotics.com/news/naio-technologies-goes-global
AgXeed. AgBot autonomous field robot [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.agxeed.com/
RAVEN. Raven Provides OMNiPOWER™ Platform For World’s First OMNi Farm Enterprise [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.ravenind.com/resources/news/raven-provides-omnipower-platform-for-worlds-first-omni-farm-enterprise
Swarm farm. Robotic agriculture [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.swarmfarm.com/
RI.SE: Autonomous tractor with battery replacement robot [Електронний ресурс]. – Режим доступу:https://www.ri.se/en/autonomous-tractor-with-battery-replacement-robot
CNH: Case IH Autonomous Concept Tractor Receives GOOD DESIGN Award [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://media.cnh.com/north-america/case-ih/case-ih-autonomous-concept-tractor-receives-good-design-award/s/ae36687b-45b6-44b7-a504-3cd75b174993
Monarch. Driving Farm Profitability and Planet Sustainability [Електронний ресурс]. – Режим доступу:https://www.monarchtractor.com/
John Deere. Why Do INeed Autonomy? [Електронний ресурс]. –Режим доступу: https://www.deere.com/en/autonomous/
Vacca A. Energy Efficiency and Controllability of Fluid Power Systems. Energies. 2018. 11. 1169.https://doi.org/10.3390/en11051169.
Тeхнологічні процеси сервісу транспортних засобів з електричним та гібридним приводом : кoнспeкт лeкційдля здобувачів другого (магістерського) рівня вищої oсвіти всіх фoрм нaвчaння зі спeціaльності 141Eлeктрoeнeргeтикa, eлeктрoтeхнікa тa eлeктрoмeхaнікa / Вячеслав Шавкун ; Хaрків. нaц. ун-т міськ. гoсп-вaім. O. М. Бeкeтoвa. Хaрків : ХНУМГ ім. O. М. Бeкeтoвa, 2022. – 123 с.
Kozhushko A., Tkachov V., Mittsel M., Sokolik S. Stanciu D. Optimization of traction properties the electric tractorbased on the simulation DLG-Powermix test cycles. International Journal of Mechatronics and Applied Mechanics.15.2024. P. 70–78. https://doi.org/10.17683/ijomam/issue14.5.
Rebrov O., Kozhushko A., Kalchenko B., Mamontov A., Zakovorotniy A., Kalinin E., Holovina E. Mathematicalmodel of diesel engine characteristics for determining the performance of traction dynamics of wheel-type tractor.EUREKA: Physics and Engineering, 2020. 4. P. 90 – 100. https://doi.org/10.21303/2461-4262.2020.001352.
Jaksic N. Hybrid Electric Vehicle Technology. Boca Raton, FL: CRC Press. 2020. ISBN: 9780367332050.
