Maadoittaa maatalousrobotti tai sadonkorjuukone sähkömoottorilla
Rikkakasvien torjuntaan, sadonkorjuuseen ja pienten kuljetustehtävien hoitoon tarkoitettuja robotteja, kuljetusajoneuvoja ja telaketjulla varustettuja pieniä kuljettimia on yhä enemmän pelloilla ja viinitarhoilla. Niillä kaikilla on yksi yhteinen piirre: ne liikkuvat hitaasti, pitkiä aikoja ja vaikeissa olosuhteissa. Niiden moottorointi on hyvin erilainen kuin nopeiden ajoneuvojen. Tämä opas selittää, miten oikeanlaisen laitteen voi valita.
Tärkeimmät asiat
- Maatalouskone tarvitsee suurta vääntömomenttia erittäin alhaisilla nopeuksilla, ja se tarvitsee sitä useiden tuntien ajan, eikä se tarvitse suurta huippunopeutta.
- Kaksipyöräiset tai telaketjulla varustetut ajoneuvot vaativat kaksi moottoria, jotka on ohjattava yhdessä.
- Lika, pöly ja pesuvesi: elektroniikka on suojattava asianmukaisesti.
- Akun koko on suunniteltu vastaamaan todellista työskentelypäivää, ottaen huomioon sekä nousut että kuljetettava kuorma.
Matala nopeus, suuri vääntömomentti
Robotti, joka on suunniteltu rikkakasvien poistoon, etenee hitaasti, mutta sen on kyettävä käynnistymään ylämäkeen, kuormitettuna ja pehmeällä alustalla. Tämä tarkoittaa, että moottorin vääntömomentti erittäin alhaisilla nopeuksilla on kriittinen tekijä. On olemassa kaksi ratkaisua: joko voimakas vääntömomentti jokaisessa pyörässä oleva napamoottori, tai nopeampi moottori yhdistettynä vaihteistoon. Vaihteisto mahdollistaa pienemmän ja kevyemmän moottorin käytön, mutta se lisää ylläpidettävien mekaanisten osien määrää.
Erittäin alhaisilla nopeuksilla ajaminen vaatii myös tarkkaa ohjainta: ilman antureita moottori arvioi asemansa huonosti pysähdyksen ja liikkeellelähdön aikana. Maatalouskoneissa asentoanturit ovat lähes aina välttämättömiä. Katso oppaamme Hall-antureista, enkoodereista ja resolvereista sekä opas anturittomasta moottorinohjaimesta, joka selittää sen rajoitukset alhaisilla nopeuksilla.
Kaksi moottoria, yksi suunta
Telaketjuajoneuvo tai differentiaaliohjattu robotti kääntyy pyörittämällä molempia puoliaan eri nopeuksilla. Molemmat moottorit on siksi ohjattava yhdessä, koordinoitusti. Kaksikanavainen ohjain, joka ohjaa molempia moottoreita, yksinkertaistaa johdotusta ja koordinaatiota.
Kestääkö maaston?
Maatalousajoneuvo liikkuu mudassa, pölyssä ja sateessa, ja se pestään säännöllisesti. Ohjain ja akku on suojattava vedenpitävillä koteloilla, ulkokäyttöön soveltuvilla liittimillä, ja jäähdytys on suunniteltava siten, ettei siihen pääse suoraan ilmaa. Tärinää ja iskuja esiintyy jatkuvasti, joten kiinnitysten ja kaapelien on kestettävä ne.
Päivän akku
Kausi ei odota. Akun on kestettävä todellinen työpäivä, mukaan lukien mäet, kuormitus ja toistuvat käynnistykset. Käytännön mittaus tyypilliseltä päivältä on parempi kuin mikään teoreettinen laskelma. Akunhallintajärjestelmän (BMS) on kyettävä kommunikoimaan muun järjestelmän kanssa, usein CAN-väylän kautta, jotta ohjausjärjestelmä tietää akun varaustilan.
Vuorovaikutus ohjauksen kanssa
Robottia ohjaamassa ei ole kuljettaja, vaan ohjausyksikkö. Ohjausyksikön on saatava nopeus- tai vääntömomenttiarvot, lähetettävä takaisin mittaustiedot ja mahdolliset virheet, sekä pysähdyttävä turvallisesti viestintäkatkon sattuessa.
Mitä Rage tekee maatalousteknologian alalla?
Suunnittelutoimistomme kehittää sähköisiä voimansiirtojärjestelmiä kevyille maatalouskoneille: moottorit valitaan alhaisen nopeuden vääntömomentin perusteella, käytetään kaksoisohjaimia, akut on mitoitettu päivän käyttöön, ja jokaisen koneen toimintaa seurataan RageLink -järjestelmällä. Tutustu sivuumme maatalous- ja viininviljely.
Huoltotyön vinkki.
Suunnittele alusta alkaen, miten laite pysähtyy vikatilanteissa: esimerkiksi kommunikaation katkeaminen, akun loppuminen ajon aikana tai moottorin jumittuminen. Autonomisessa laitteessa turvallisuus on ensisijainen asia, ennen mukavuutta.
Yleistä ohjeistusta varten, katso oppaamme sähköistämisen aloitus: vaiheet.
Usein kysytyt kysymykset
Onko kyseessä napamoottori vai moottori, jossa on vaihteisto?
Napamoottori on yksinkertainen ja vaatii vähän mekaanista huoltoa; vaihteistolla varustettu moottori on kevyempi ja kompaktimpi, tarjoten samalla saman vääntömomentin pyörään. Valinta riippuu käytettävissä olevasta tilasta, painosta ja huollettavuudesta.
Tarvitaanko asentotunnistimia moottoreissa?
Laitteille, jotka usein käynnistyvät kuormitettuna ja liikkuvat hyvin hitaasti, vastaus on yleensä kyllä: ne tarjoavat hyvän vääntömomentin heti alusta alkaen.
Voiko ohjain vastaanottaa ohjeita ohjausyksiköltä?
Kyllä, edellyttäen että laitteessa on digitaalinen liitäntä, yleensä CAN-väylä, ja että se käyttää järjestelmän ohjausjärjestelmän kanssa yhteensopivaa protokollaa.
Voitteko valmistaa pienen tuotantoerän?
Kyllä, me teemme töitä prototyypeistä pienempiin ja keskisuuriin tuotantoeriin, jotka vastaavat tyypillisiä robotiikan ja sähköajoneuvojen valmistajien määriä.