Agrointelli forbedrer markautonomi med radarsikkerhed

Autonome landbrugsrobotter som ROBOTTI fra Agrointelli baner vejen for mere intelligent, bæredygtigt og effektivt landbrug. Der er imidlertid brug for robust sensorteknologi for at sikre pålidelig drift i de uforudsigelige virkelige udendørs omgivelser. Agrointelli har besluttet sig for radarsensoren safeRS3 fra SICK – og fået mere end blot pålidelig detektion af forhindringer. Her kan du se, hvordan et tæt samarbejde, tools til fleksibel integration og gennemprøvet sikkerhedsekspertise har fremskyndet udviklingen af ROBOTTI.

Robotter ændrer vores måde at arbejde på. Autonome maskiner i landbruget er allerede i stand til at udføre forskellige tilbagevendende opgaver såsom såning, fjernelse af ukrudt og dyrkning. De lover landmændene mindre manuelt arbejde og større effektivitet på markerne. En af de virksomheder, der spiller en førende rolle i forbindelse med denne forandring, er danske Agrointelli. Virksomhedens autonome robot, ROBOTTI, sikrer, at landmænd skal tilbringe mindre tid i traktoren og kan koncentrere sig om opgaver, der skaber merværdi.

Men autonomi fører også udfordringer med sig. Åbne marker er fulde af uventede situationer, som man hurtigt skal indstille sig på – det kan være vilde dyr, mennesker, der lufter hunden, eller nedfaldne grene. En menneskelig operatør kan reagere på sådanne situationer og sørge for sikkerhed. En autonom maskine har brug for sensorer og algoritmer for at kunne håndtere dem. Ikke kun lejlighedsvist, men dagligt og i enhver situation.

Sensorer er grundlaget for autonomi
For at kunne navigere sikkert og effektivt har en autonom robotter brug for pålidelige sensorer. Sensorerne skal kunne detektere forhindringer og udløse et mek. nød-stop i kritiske situationer. At se alt er imidlertid ikke nok. Systemet skal ikke bare opfatte, men også genkende, når noget er virkelig farligt.

Til at begynde med var Agrointellis ROBOTTI udstyret med optiske sensorer, der kunne generere et detaljeret punktdiagram over omgivelserne. Under visse omstændigheder udløste sensoren i de virkelige omgivelser imidlertid for mange forkerte standsninger. Støv fra tør jord, regn og tåge forvirrede systemet. Selv fugle, der fløj gennem åbningsvinklen, kunne forårsage unødvendige frakoblinger. Hver gang det skete, måtte operatøren genstarte robotten manuelt – produktiviteten mindskedes, dermed også brugertilfredsheden.

Skiftet fra radar sikrer større pålidelighed
Agrointelli var på udkig efter en løsning, der kunne opfatte mere pålideligt, så produktiviteten kunne øges. Virksomheden fandt frem til SICKs løsning med radarteknologi. Radarsensoren safeRS3 er designet til sikkerhedsapplikationer og påvirkes i langt mindre grad af støv, regn og tåge.

Radaren registrerer bevægelser og objektstørrelser i stedet for visuelle kontraster. Det gør, at sensoren især kan bruges i udendørs omgivelser, hvor lys og vejr hele tiden forandrer sig. For Agrointelli udgjorde teknologien et mere pålideligt grundlag for sikker drift i marken.

”Vi vil være frontløbere, og derfor optimerer vi hele tiden vort produkt med de nyeste teknologier, der fås på markedet. Og i dette her tilfælde blev sikkerhedssystemet forbedret markant med den sikre radar fra SICK til detektion af forhindringer,” forklarer Hans Christian Carstensen, produktmanager for ROBOTTI. ”Radarsensorerne er specielt udviklet til at detektere personer og andre store forhindringer, mens planter og ukrudt ignoreres.”

Derudover kan safeRS3 overvåge to beskyttelseszoner. I advarselszonen sænker robotten hastigheden eller standser helt. I sikkerhedszonen foretager systemet et mek. nød-stop. Dermed kan ROBOTTI reagere forskelligt alt efter, hvor presserende forhindringen er.

Fleksibel løsning med stærk support
SICK tilbød ikke bare en sensor, men leverede alt fra samme leverandør – en løsning og aktiv support til Agrointelli under integrationen. Begge teams arbejdede tæt sammen for at teste sensoren under virkelige forhold i marken. SICK leverede demo-enheder til forsøg og støttede setuppet og optimeringen med SICKs softwaremiljø. SICK hjalp også med udviklingen af et kundespecifikt beslag til montage af radaren. Beslaget sikrede, at sensoren ikke kunne manipuleres af brugeren – hvilket var af afgørende betydning for at kunne overholde sikkerhedskravene.



”Med SICK havde vi en partner, der forstod vore behov – og som samarbejdede med os om at implementere et sikkert og praktisk system,” forklarer Ole Green, CEO hos Agrointelli. ”Det hjalp Agrointellis ingeniører med at integrere radarteknologien hurtigt og sikkert og gjorde forsøgene meget lettere.”

Den eksisterende sikkerhedsgodkendelse gør overholdelse lettere
Funktionalitet alene er imidlertid ikke nok. Den skal også overholde strenge sikkerhedsnormer. Ved brug af den oprindelige LiDAR-løsning måtte Agrointelli udvikle sine egne analysealgoritmer og udarbejde et omfattende sikkerhedskoncept fra bunden af. Det omfattende dokumentation og validering, hvilket både var meget tids- og ressourcekrævende.

Med den sikkerhedscertificerede radarsensor fra SICK var mange af disse anstrengelser ikke længere nødvendige. safeRS3 er allerede godkendt til sikkerhedskritiske anvendelser. Den leveres med dokumentation og software, der understøtter godkendelsen. Agrointelli kunne stole på SICKs ekspertise på området. Dermed var det meget lettere at bedømme hele systemets sikkerhed og fremskynde lanceringen på markedet.

”Sikkerhedsteknologien har udviklet sig hurtigt i de senere år,” udtaler Søren Kirkegaard Nielsen, CTO hos Agrointelli. ”For at benytte os af alle storartede udviklinger fra vores partner SICK, har vi nu med stolthed introduceret det nye, men også velgennemprøvede kommercielle radarsystem safeRS3 til personregistrering, som er integreret i ROBOTTI-automationsteknologien.”

Agrointellis resultater og fordele
Siden skiftet til radar er driften af ROBOTTI blevet meget stabilere. Falske standsninger forekommer nu sjældnere, selv under udfordrende betingelser. Robotten kan køre længere uden afbrydelser, og brugernes tillid til dens performance er vokset.

”SICKs nye sensorer gør det muligt for os at genkende forhindringers position foran ROBOTTI mere pålideligt,” tilføjer Gareth Edwards, produktmanager for digital infrastruktur hos Agrointelli. ”Desuden kan vi vise informationerne til brugerne, så de intuitivt kan stole på, at ROBOTTI arbejder sikkert.”

Agrointelli anser ROBOTTI som en succeshistorie med et partnerskab som fundament. Samarbejdet med SICK handlede ikke kun om hardware. Det handlede om at klare en udfordring i fællesskab. Teamene talte åbent med hinanden, udførte i fællesskab tests i virkelige omgivelser og lærte af hinanden.

Det autonome landbrug kommer til at videreudvikle sig. Flere opgaver automatiseres, og maskiner arbejder i mere og mere komplekse omgivelser. For Agrointelli er deres eget pålidelige sensor- og sikkerhedskoncept et afgørende grundlag.

www.odenserobotics.com