Eletrificar um robô agrícola ou uma plataforma de colheita
Os robôs de capina, os transportadores de colheita e os pequenos veículos de transporte sobre esteiras estão se tornando cada vez mais comuns em campos e vinhedos. Eles têm um ponto em comum: avançam lentamente, por longos períodos, em condições difíceis. Sua motorização é praticamente diferente da de um veículo rápido. Este guia explica como escolher o modelo adequado.
O essencial
- Uma máquina agrícola precisa de torque em velocidades muito baixas, por horas a fio, e não de alta velocidade.
- Máquinas com duas rodas motrizes ou esteiras requerem dois motores que funcionam em conjunto.
- Lama, poeira, água de lavagem: a eletrônica precisa ser protegida adequadamente.
- A bateria é dimensionada com base na utilização real diária, considerando as subidas e a carga transportada.
Mais torque em baixas velocidades
Um robô de remoção de ervas daninhas avança lentamente, mas precisa ser capaz de iniciar em uma inclinação, carregado, em um terreno solto. Portanto, o torque em baixíssima velocidade é o fator determinante para a escolha do motor. Existem duas soluções: um motor de cubo com alto torque em cada roda, ou um motor de maior velocidade seguido por uma caixa de redução. A caixa de redução permite o uso de um motor menor e mais leve, mas adiciona uma peça mecânica a mais que requer manutenção.
A pilotagem em velocidades muito baixas também exige um controlador preciso: sem sensores, um motor estima mal sua posição quando está parado e ao iniciar. Em um equipamento agrícola, sensores de posição são quase sempre necessários. Consulte nosso guia sobre sensores Hall, codificadores e resolvers, e aquele sobre o observador sem sensor, que explica suas limitações em baixas velocidades.
Dois motores, uma única direção
Um veículo com esteiras ou um robô com direção diferencial gira fazendo girar seus dois lados em velocidades diferentes. Portanto, os dois motores precisam ser controlados em conjunto, de forma coordenada. Um controlador duplo, que comanda os dois motores, simplifica a fiação e a coordenação.
Resistir ao terreno
Uma máquina agrícola opera na lama, na poeira, sob a chuva e passa por processos de limpeza. O controlador e a bateria devem ser alojados em caixas estanques, os conectores devem ser selecionados para uso externo e o sistema de refrigeração deve ser projetado sem entrada direta de ar. As vibrações e os impactos são constantes: as fixações e os cabos devem ser projetados para suportá-los.
A bateria do dia
A estação não espera. A bateria precisa ter autonomia para uma jornada de trabalho real, com subidas, carga e partidas repetidas. A medição em campo de um dia típico é mais valiosa do que qualquer cálculo teórico. O BMS (Battery Management System) deve ser capaz de se comunicar com o restante do sistema, frequentemente através de um barramento CAN, para que o sistema de controle conheça o estado de carga.
O diálogo com a direção
Em um robô, não é um operador que controla os motores, mas sim um computador de controle. O controlador deve receber as instruções de velocidade ou torque, enviar de volta suas medições e informações sobre falhas, e parar de forma segura em caso de perda de comunicação.
O que a Rage faz pela área de tecnologia agrícola (agritech)
Nos engenheiros projetam a tração elétrica para equipamentos agrícolas leves: motores selecionados para o torque em baixa velocidade, controladores duplos, baterias dimensionadas para um dia inteiro de uso e monitoramento de cada máquina através do RageLink. Consulte nossa página agricultura e viticultura.
Dica para a oficina.
Desde o início, planeje como a máquina irá parar em caso de falha: perda de comunicação, bateria descarregada durante a operação, motor bloqueado. Em um robô autônomo, a segurança é a prioridade, antes mesmo do conforto.
Para o método geral, consulte nosso guia sobre como eletrificar uma máquina, por onde começar.
Perguntas frequentes
Motor de cubo ou motor com redutor?
O motor de cubo é simples e não requer manutenção mecânica; o motor com redutor é mais leve e compacto para a mesma potência na roda. A escolha depende do espaço disponível, do peso e da facilidade de acesso para a manutenção.
É necessário ter sensores de posição nos motores?
Para um veículo que frequentemente parte com carga e avança muito lentamente, sim, na maioria dos casos: eles proporcionam um torque considerável desde o momento da partida.
O controlador pode receber comandos de um sistema de navegação?
Sim, desde que possua uma conexão digital, geralmente um barramento CAN, e um protocolo acordado com o sistema de controle.
Você pode produzir uma pequena quantidade?
Sim: Trabalhamos desde a fase de protótipo até a produção em pequena e média escala, abrangendo os volumes típicos de fabricantes de robôs e veículos elétricos.