Convertir un robot agrícola o una máquina de recolección en un vehículo eléctrico
Los robots desherbadores, los transportadores de cosecha y los pequeños vehículos de transporte sobre orugas son cada vez más comunes en los campos y viñedos. Todos ellos comparten una característica: avanzan lentamente, durante largos periodos de tiempo, y en condiciones difíciles. Su sistema de motorización es prácticamente diferente al de un vehículo rápido. Esta guía explica cómo elegir el adecuado.
Lo esencial
- Un vehículo agrícola necesita un alto par motor a muy baja velocidad, durante muchas horas, y no necesita alcanzar velocidades máximas.
- Las máquinas con dos juegos de ruedas o con orugas requieren dos motores que deben estar controlados de forma sincronizada.
- Lodo, polvo, agua de lavado: la electrónica debe estar protegida en consecuencia.
- La batería se dimensiona teniendo en cuenta la jornada laboral real, incluyendo las pendientes y la carga.
Mayor par de torsión a baja velocidad
Un robot desherbador avanza lentamente, pero debe arrancar en pendiente, con carga, y en un terreno blando. Por lo tanto, el par motor a muy baja velocidad es el factor determinante en la elección del motor. Existen dos soluciones: un motor de buje con alto par en cada rueda, o un motor más rápido seguido de una caja de engranajes reductora. La caja de engranajes permite utilizar un motor más pequeño y ligero, a costa de añadir una pieza mecánica más que requiere mantenimiento.
La conducción a muy baja velocidad también requiere un controlador preciso: sin sensores, un motor estima mal su posición cuando está parado y al arrancar. En un vehículo agrícola, los sensores de posición son casi siempre necesarios. Consulte nuestra guía sobre sensores Hall, codificadores y resolvers, y la que trata sobre el observador sin sensor, que explica sus limitaciones a baja velocidad.
Dos motores, una sola dirección
Un vehículo con orugas o un robot de tracción diferencial gira haciendo girar sus dos lados a velocidades diferentes. Por lo tanto, los dos motores deben ser controlados juntos, de manera coordinada. Un controlador doble, que controla ambos motores, simplifica el cableado y la coordinación.
Resistir a terrenos difíciles
Un vehículo agrícola opera en condiciones de barro, polvo y lluvia, y está expuesto a procesos de limpieza. El controlador y la batería deben estar encerrados en cajas estancas, los conectores deben ser adecuados para uso en exteriores, y el sistema de refrigeración debe diseñarse sin una entrada de aire directa. Las vibraciones y los golpes son constantes: las fijaciones y los cables deben estar diseñados para soportarlos.
La batería del día
La temporada no espera. La batería debe cubrir una jornada laboral real, con subidas, cargas y arranques repetidos. La medición en terreno de un día típico es mejor que cualquier cálculo teórico. El BMS (Sistema de Gestión de Baterías) debe poder comunicarse con el resto del sistema, a menudo a través de un bus CAN, para que el sistema de control conozca el estado de carga.
La comunicación con la asistencia a la conducción
En un robot, no es un conductor quien controla los motores, sino un sistema de control de movimiento. El controlador debe recibir las instrucciones de velocidad o par motor, enviar de vuelta sus mediciones y detectar cualquier fallo, y detenerse de forma segura en caso de pérdida de comunicación.
Lo que Rage hace por el sector agrícola
Nuestro departamento de ingeniería diseña la tracción eléctrica para vehículos agrícolas ligeros: motores seleccionados por su par a baja velocidad, controladores dobles, baterías dimensionadas para un día de trabajo y seguimiento de cada máquina a través de RageLink. Consulte nuestra página de agricultura y viticultura.
Consejo para el taller.
Desde el principio, planifique cómo se detendrá el vehículo en caso de fallo: pérdida de comunicación, batería agotada en plena marcha, motor bloqueado. En un vehículo autónomo, la seguridad es primordial, incluso por encima de la comodidad.
Para el método general, consulte nuestra guía sobre cómo electrificar una máquina, por dónde empezar.
Preguntas frecuentes
¿Motor de buje o motor con reductor?
El motor de buje es simple y no requiere mantenimiento mecánico; el motor con reductor es más ligero y compacto para ofrecer el mismo par en la rueda. La elección depende del espacio disponible, el peso y la facilidad de acceso para el mantenimiento.
¿Es necesario utilizar sensores de posición en los motores?
Para un vehículo que a menudo arranca con carga y avanza muy lentamente, sí, en la mayoría de los casos: proporcionan un par motor constante desde el momento de la partida.
¿Puede el controlador recibir órdenes de una unidad de control de navegación?
Sí, siempre y cuando disponga de una conexión digital, generalmente un bus CAN, y de un protocolo acordado con el sistema de control.
¿Podrían producir una pequeña serie?
Sí: trabajamos desde la fase de prototipo hasta la producción en series pequeñas y medianas, cubriendo los volúmenes típicos de los fabricantes de robots y vehículos de movilidad personal.