更好使用勞動力、整合現(xiàn)有機(jī)隊、外加可全天候無人操作工作的靈活性并實時監(jiān)測數(shù)據(jù) - 并且在未來有能力對各種天氣事件做出自動應(yīng)對。這就是凱斯紐荷蘭工業(yè)集團(tuán)研發(fā)的無人駕駛概念拖拉機(jī)技術(shù)，在美國愛荷華州布恩市的2016 年農(nóng)業(yè)進(jìn)步展公開預(yù)展后，在未來能為世界農(nóng)業(yè)帶來的創(chuàng)新。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和設(shè)備自動化對更高效、更經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的作用越來越重要。但在關(guān)鍵時刻，農(nóng)場工作仍然需要人們在田間長時間工作 - 尤其是在收割莊稼或種植下一季作物時。

通過其凱斯和紐荷蘭品牌，凱斯紐荷蘭工業(yè)集團(tuán)的創(chuàng)新團(tuán)隊積極研發(fā)了無人駕駛技術(shù)概念，以通過盡量合理利用土壤和各種天氣條件以及可用勞動力，應(yīng)對這一挑戰(zhàn)并幫助農(nóng)民和農(nóng)業(yè)企業(yè)可持續(xù)地提高產(chǎn)量和生產(chǎn)力。

自動轉(zhuǎn)向和遠(yuǎn)程信息處理已應(yīng)用在現(xiàn)今拖拉機(jī)技術(shù)中，而無人駕駛技術(shù)將使這一發(fā)展更上一層樓。在現(xiàn)有的凱斯Magnum 和紐荷蘭T8大馬力傳統(tǒng)拖拉機(jī)基礎(chǔ)上，通過配合使用 GPS 和用于超精準(zhǔn)導(dǎo)引和即時記錄傳輸現(xiàn)場數(shù)據(jù)的最精確衛(wèi)星校正信號，凱斯紐荷蘭工業(yè)集團(tuán)無人駕駛拖拉機(jī)概念可完整進(jìn)行遠(yuǎn)程配置、監(jiān)測及操作設(shè)備。

靈活的無人駕駛解決方案

概念拖拉機(jī)有兩種不同版本。采用凱斯紐荷蘭工業(yè)集團(tuán)無人駕駛技術(shù)的無駕駛室版本的凱斯Magnum概念拖拉機(jī)，將使無人駕駛變?yōu)榭赡�。新的紐荷蘭NHDrive 概念拖拉機(jī)保留了其駕駛室，以便具備操作靈活性，在道路運(yùn)輸和執(zhí)行目前不適合無人駕駛的任務(wù)時采用傳統(tǒng)的人力操作。當(dāng)執(zhí)行兼容的任務(wù)時，進(jìn)入自動模式。在每種模式下，機(jī)器都可無縫整合至現(xiàn)有機(jī)隊中，除了無人駕駛技術(shù)外，均使用了傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)、變速器、底盤及機(jī)具連接裝置。

獨具匠心的設(shè)計

凱斯紐荷蘭工業(yè)集團(tuán)內(nèi)部的造型設(shè)計中心使用了當(dāng)前的凱斯Magnum 作為該品牌無人駕駛概念拖拉機(jī)的參考機(jī)型。由國際工業(yè)設(shè)計團(tuán)隊重新設(shè)計了用于未來無人駕駛時代的拖拉機(jī)，取消了傳統(tǒng)駕駛室并制作了Magnum 概念拖拉機(jī)的流暢富有動態(tài)的外觀線條。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(shè)計的引擎蓋和與眾不同的整機(jī)輪廓添加了色彩。

控制

無人駕駛拖拉機(jī)采用完全交互式的界面，用于控制自動拖拉機(jī)，同時提供即時和安全的反饋，記錄并傳輸操作數(shù)據(jù)。每款拖拉機(jī)的操作流程從將田塊邊界地圖輸入系統(tǒng)開始，然后使用集成的路徑規(guī)劃軟件為拖拉機(jī)繪制最高效的田地路徑 - 無人駕駛技術(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(tǒng)可自動計算農(nóng)具幅寬，也能在與多臺機(jī)器（包括用不同工作幅寬操作并有不同操作要求的機(jī)器）配合使用時繪制最高效的路徑。為補(bǔ)充燃油或需要定制路徑時，也可人工繪制路徑。

一旦路徑繪制結(jié)束，用戶只需通過選擇車輛、選擇田塊、然后將拖拉機(jī)駛出開始執(zhí)行任務(wù)，就可選擇一項工作，整個過程耗時只需 30 幾秒。

接下來，可通過臺式計算機(jī)或通過便攜式平板電腦界面（其都可顯示三個操作屏幕）監(jiān)測和控制機(jī)器和農(nóng)具。這樣使得用戶能在任何地方、任何需要的時候訪問這些數(shù)據(jù)，包括在在舒適的皮卡車中巡視地塊時，或在照料家畜或甚至在家時。這有助于在正確的時間決策以提高運(yùn)營效率和生產(chǎn)力。此外，用戶們將對其數(shù)據(jù)有完全的控制權(quán)和所有權(quán)。

路徑繪制屏幕可顯示拖拉機(jī)的進(jìn)度，另一屏幕顯示其現(xiàn)場攝像頭的圖像，向用戶提供最多四個實時畫面（兩個前側(cè)和兩個后側(cè)畫面），同時最后一個屏幕可對關(guān)鍵的機(jī)器和農(nóng)具參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測和修改，如發(fā)動機(jī)速度、燃油水平和農(nóng)具設(shè)置 - 例如播種速度或播種機(jī)下壓力。如果涉及可協(xié)商的農(nóng)場道路或小道，也可規(guī)劃至田間的路線。

田間作業(yè)

這兩種設(shè)計的共性之一是一套完整的感應(yīng)和探測裝置，其包括雷達(dá)、測距激光和視頻攝像頭，以確保偵測并避開拖拉機(jī)或農(nóng)具路徑中的障礙物或阻礙。這不僅可確保進(jìn)入機(jī)器附近范圍內(nèi)的任何人或任何物體的安全，其還可確保在田間長時間無故障、高效運(yùn)行。如果檢測到拖拉機(jī)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(jī)應(yīng)如何做出反應(yīng)的選擇：等待人為干預(yù)、使用人工或自動繪制道路駕駛繞過障礙物，或在障礙物為草垛或樹枝情況下，繼續(xù)向前駕駛。如果某一物體（例如另一機(jī)器）穿過其行進(jìn)路徑并繼續(xù)移動，該拖拉機(jī)將臨時停下并在清理道路后再次出發(fā)。

當(dāng)操作參數(shù)接近臨界時，如燃油水平或種子水平低時，將采用相同的通報系統(tǒng)。任何臨界機(jī)器報警或失去臨界機(jī)器控制功能都會導(dǎo)致無人駕駛車輛因為安全原因自動停車，同時可出于同一目的，手動啟動控制界面上的停車按鈕。

拖拉機(jī)可留下繼續(xù)執(zhí)行其任務(wù)，并通過平板電腦界面對其進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。也可使用其屏幕遠(yuǎn)程修改機(jī)器和農(nóng)具設(shè)置。如遇到象風(fēng)暴來臨的情況，可實時修改任務(wù)。未來，這些概念拖拉機(jī)將能夠通過隨時分析使用各種“大數(shù)據(jù)”（如實時天氣衛(wèi)星信息）自動規(guī)劃最理想的工作計劃。例如，如果很明顯可變的天氣將導(dǎo)致問題，拖拉機(jī)將自動停車，然后在狀況已充分改善時重新開始工作。此外，如果無需跨越公共道路，設(shè)備可開到狀況較好（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(jiān)測其活動的另一機(jī)器上。例如，在聯(lián)合收割機(jī)或拖拉機(jī)的座椅上，駕駛員可監(jiān)測進(jìn)度并最終修改在同一或相鄰地塊工作的無人駕駛拖拉機(jī)/播種機(jī)組合的性能。因此，無人駕駛拖拉機(jī)可無縫整合至現(xiàn)有農(nóng)場機(jī)械車隊中，并極少影響其他設(shè)備的操作。此外，可將多臺無人駕駛拖拉機(jī)置于同一地塊或不同地塊中執(zhí)行相同的任務(wù)或連續(xù)的任務(wù) - 例如耕種和播種 - 所有這些任務(wù)都可通過同一界面加以控制。

對農(nóng)業(yè)未來的愿景

盡管凱斯 Magnum 和紐荷蘭 T8 NHDrive 無人駕駛概念拖拉機(jī)使用的凱斯紐荷蘭工業(yè)集團(tuán)概念性技術(shù)，但它們也觸及相關(guān)現(xiàn)實問題。無人駕駛拖拉機(jī)操作適合各種所有者-駕駛員情景，可允許一個人在無雇傭其他人員的情況下操作兩臺拖拉機(jī)，或適合大規(guī)模企業(yè)，他們要找到適合的有技能勞動力正越來越有困難。

這些無人駕駛技術(shù)的設(shè)計將在未來得到進(jìn)一步發(fā)展，以使其能在現(xiàn)代農(nóng)場的車隊中的各種設(shè)備上得到應(yīng)用，包括各種拖拉機(jī)、收獲設(shè)備和支持車輛，如噴藥機(jī)。

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

自 1990 年代中期以來，凱斯紐荷蘭工業(yè)集團(tuán)及其農(nóng)機(jī)設(shè)備品牌已在使用精準(zhǔn)技術(shù)以讓農(nóng)業(yè)盡可能高效、高產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展方面成為行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。凱斯的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng) (AFS) 和紐荷蘭的精準(zhǔn)土地管理 (PLM)系統(tǒng)在行業(yè)中率先使用 GPS 輔助系統(tǒng)，使得農(nóng)民可用其記錄其田間活動，作業(yè)不重行、不漏行，變量施用肥料和農(nóng)藥，以避免浪費和損失。凱斯紐荷蘭工業(yè)集團(tuán)無人駕駛概念拖拉機(jī)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(xù)和高產(chǎn)農(nóng)業(yè)中發(fā)揮重要作用。

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