更好使用勞動(dòng)力、整合現有機隊、外加可全天候無(wú)人操作工作的靈活性并實(shí)時(shí)監測數據 - 并且在未來(lái)有能力對各種天氣事件做出自動(dòng)應對。這就是凱斯紐荷蘭工業(yè)集團研發(fā)的無(wú)人駕駛概念拖拉機技術(shù)，在美國愛(ài)荷華州布恩市的2016 年農業(yè)進(jìn)步展公開(kāi)預展后，在未來(lái)能為世界農業(yè)帶來(lái)的創(chuàng )新。

精準農業(yè)和設備自動(dòng)化對更高效、更經(jīng)濟和可持續農業(yè)發(fā)展的作用越來(lái)越重要。但在關(guān)鍵時(shí)刻，農場(chǎng)工作仍然需要人們在田間長(cháng)時(shí)間工作 - 尤其是在收割莊稼或種植下一季作物時(shí)。

通過(guò)其凱斯和紐荷蘭品牌，凱斯紐荷蘭工業(yè)集團的創(chuàng )新團隊積極研發(fā)了無(wú)人駕駛技術(shù)概念，以通過(guò)盡量合理利用土壤和各種天氣條件以及可用勞動(dòng)力，應對這一挑戰并幫助農民和農業(yè)企業(yè)可持續地提高產(chǎn)量和生產(chǎn)力。

自動(dòng)轉向和遠程信息處理已應用在現今拖拉機技術(shù)中，而無(wú)人駕駛技術(shù)將使這一發(fā)展更上一層樓。在現有的凱斯Magnum 和紐荷蘭T8大馬力傳統拖拉機基礎上，通過(guò)配合使用 GPS 和用于超精準導引和即時(shí)記錄傳輸現場(chǎng)數據的最精確衛星校正信號，凱斯紐荷蘭工業(yè)集團無(wú)人駕駛拖拉機概念可完整進(jìn)行遠程配置、監測及操作設備。

靈活的無(wú)人駕駛解決方案

概念拖拉機有兩種不同版本。采用凱斯紐荷蘭工業(yè)集團無(wú)人駕駛技術(shù)的無(wú)駕駛室版本的凱斯Magnum概念拖拉機，將使無(wú)人駕駛變?yōu)榭赡�。新的紐荷蘭NHDrive 概念拖拉機保留了其駕駛室，以便具備操作靈活性，在道路運輸和執行目前不適合無(wú)人駕駛的任務(wù)時(shí)采用傳統的人力操作。當執行兼容的任務(wù)時(shí)，進(jìn)入自動(dòng)模式。在每種模式下，機器都可無(wú)縫整合至現有機隊中，除了無(wú)人駕駛技術(shù)外，均使用了傳統的發(fā)動(dòng)機、變速器、底盤(pán)及機具連接裝置。

獨具匠心的設計

凱斯紐荷蘭工業(yè)集團內部的造型設計中心使用了當前的凱斯Magnum 作為該品牌無(wú)人駕駛概念拖拉機的參考機型。由國際工業(yè)設計團隊重新設計了用于未來(lái)無(wú)人駕駛時(shí)代的拖拉機，取消了傳統駕駛室并制作了Magnum 概念拖拉機的流暢富有動(dòng)態(tài)的外觀(guān)線(xiàn)條。碳纖維前擋板、黑紅兩種顏色的輪轂和 LED 狀態(tài)信號舷燈，為搶眼的前燈、精心設計的引擎蓋和與眾不同的整機輪廓添加了色彩。

控制

無(wú)人駕駛拖拉機采用完全交互式的界面，用于控制自動(dòng)拖拉機，同時(shí)提供即時(shí)和安全的反饋，記錄并傳輸操作數據。每款拖拉機的操作流程從將田塊邊界地圖輸入系統開(kāi)始，然后使用集成的路徑規劃軟件為拖拉機繪制最高效的田地路徑 - 無(wú)人駕駛技術(shù)最適合需要盡可能可減少人工介入的工作（如耕作、種植、噴藥和除草）。該系統可自動(dòng)計算農具幅寬，也能在與多臺機器（包括用不同工作幅寬操作并有不同操作要求的機器）配合使用時(shí)繪制最高效的路徑。為補充燃油或需要定制路徑時(shí)，也可人工繪制路徑。

一旦路徑繪制結束，用戶(hù)只需通過(guò)選擇車(chē)輛、選擇田塊、然后將拖拉機駛出開(kāi)始執行任務(wù)，就可選擇一項工作，整個(gè)過(guò)程耗時(shí)只需 30 幾秒。

接下來(lái)，可通過(guò)臺式計算機或通過(guò)便攜式平板電腦界面（其都可顯示三個(gè)操作屏幕）監測和控制機器和農具。這樣使得用戶(hù)能在任何地方、任何需要的時(shí)候訪(fǎng)問(wèn)這些數據，包括在在舒適的皮卡車(chē)中巡視地塊時(shí)，或在照料家畜或甚至在家時(shí)。這有助于在正確的時(shí)間決策以提高運營(yíng)效率和生產(chǎn)力。此外，用戶(hù)們將對其數據有完全的控制權和所有權。

路徑繪制屏幕可顯示拖拉機的進(jìn)度，另一屏幕顯示其現場(chǎng)攝像頭的圖像，向用戶(hù)提供最多四個(gè)實(shí)時(shí)畫(huà)面（兩個(gè)前側和兩個(gè)后側畫(huà)面），同時(shí)最后一個(gè)屏幕可對關(guān)鍵的機器和農具參數進(jìn)行監測和修改，如發(fā)動(dòng)機速度、燃油水平和農具設置 - 例如播種速度或播種機下壓力。如果涉及可協(xié)商的農場(chǎng)道路或小道，也可規劃至田間的路線(xiàn)。

田間作業(yè)

這兩種設計的共性之一是一套完整的感應和探測裝置，其包括雷達、測距激光和視頻攝像頭，以確保偵測并避開(kāi)拖拉機或農具路徑中的障礙物或阻礙。這不僅可確保進(jìn)入機器附近范圍內的任何人或任何物體的安全，其還可確保在田間長(cháng)時(shí)間無(wú)故障、高效運行。如果檢測到拖拉機道路上有物體，在控制界面（在平板電腦界面或臺式電腦）上將顯示可視和聲音警告信號，該界面可提供拖拉機應如何做出反應的選擇：等待人為干預、使用人工或自動(dòng)繪制道路駕駛繞過(guò)障礙物，或在障礙物為草垛或樹(shù)枝情況下，繼續向前駕駛。如果某一物體（例如另一機器）穿過(guò)其行進(jìn)路徑并繼續移動(dòng)，該拖拉機將臨時(shí)停下并在清理道路后再次出發(fā)。

當操作參數接近臨界時(shí)，如燃油水平或種子水平低時(shí)，將采用相同的通報系統。任何臨界機器報警或失去臨界機器控制功能都會(huì )導致無(wú)人駕駛車(chē)輛因為安全原因自動(dòng)停車(chē)，同時(shí)可出于同一目的，手動(dòng)啟動(dòng)控制界面上的停車(chē)按鈕。

拖拉機可留下繼續執行其任務(wù)，并通過(guò)平板電腦界面對其進(jìn)行遠程監控。也可使用其屏幕遠程修改機器和農具設置。如遇到象風(fēng)暴來(lái)臨的情況，可實(shí)時(shí)修改任務(wù)。未來(lái)，這些概念拖拉機將能夠通過(guò)隨時(shí)分析使用各種“大數據”（如實(shí)時(shí)天氣衛星信息）自動(dòng)規劃最理想的工作計劃。例如，如果很明顯可變的天氣將導致問(wèn)題，拖拉機將自動(dòng)停車(chē)，然后在狀況已充分改善時(shí)重新開(kāi)始工作。此外，如果無(wú)需跨越公共道路，設備可開(kāi)到狀況較好（例如土壤狀況好或未曾下雨）的另一目的地塊。

平板電腦界面也可被安裝在操作員可監測其活動(dòng)的另一機器上。例如，在聯(lián)合收割機或拖拉機的座椅上，駕駛員可監測進(jìn)度并最終修改在同一或相鄰地塊工作的無(wú)人駕駛拖拉機/播種機組合的性能。因此，無(wú)人駕駛拖拉機可無(wú)縫整合至現有農場(chǎng)機械車(chē)隊中，并極少影響其他設備的操作。此外，可將多臺無(wú)人駕駛拖拉機置于同一地塊或不同地塊中執行相同的任務(wù)或連續的任務(wù) - 例如耕種和播種 - 所有這些任務(wù)都可通過(guò)同一界面加以控制。

對農業(yè)未來(lái)的愿景

盡管凱斯 Magnum 和紐荷蘭 T8 NHDrive 無(wú)人駕駛概念拖拉機使用的凱斯紐荷蘭工業(yè)集團概念性技術(shù)，但它們也觸及相關(guān)現實(shí)問(wèn)題。無(wú)人駕駛拖拉機操作適合各種所有者-駕駛員情景，可允許一個(gè)人在無(wú)雇傭其他人員的情況下操作兩臺拖拉機，或適合大規模企業(yè)，他們要找到適合的有技能勞動(dòng)力正越來(lái)越有困難。

這些無(wú)人駕駛技術(shù)的設計將在未來(lái)得到進(jìn)一步發(fā)展，以使其能在現代農場(chǎng)的車(chē)隊中的各種設備上得到應用，包括各種拖拉機、收獲設備和支持車(chē)輛，如噴藥機。

凱斯紐荷蘭工業(yè)集團已與一家位于猶他州的非道路無(wú)人駕駛解決方案行業(yè)領(lǐng)導者、長(cháng)期技術(shù)提供商 ASI公司開(kāi)展合作，開(kāi)發(fā)和提升這一概念無(wú)人駕駛概念技術(shù)。目前雙方正在進(jìn)行集中測試項目以確保概念拖拉機自身和重要的拖拉機/播種機界面功能完善且可直觀(guān)操作。

自 1990 年代中期以來(lái)，凱斯紐荷蘭工業(yè)集團及其農機設備品牌已在使用精準技術(shù)以讓農業(yè)盡可能高效、高產(chǎn)和可持續發(fā)展方面成為行業(yè)的領(lǐng)導者。凱斯的精準農業(yè)系統 (AFS) 和紐荷蘭的精準土地管理 (PLM)系統在行業(yè)中率先使用 GPS 輔助系統，使得農民可用其記錄其田間活動(dòng)，作業(yè)不重行、不漏行，變量施用肥料和農藥，以避免浪費和損失。凱斯紐荷蘭工業(yè)集團無(wú)人駕駛概念拖拉機技術(shù)是這一發(fā)展進(jìn)程上的新臺階–將在發(fā)展可持續和高產(chǎn)農業(yè)中發(fā)揮重要作用。

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