УНИВЕРСАЛЬНАЯ РОБОТИЗИРОВАННАЯ ПЛАТФОРМА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАБОТ Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

С Е Л Ь С К О Х О З Я Й С Т В Е Н Н Ы Е

НАУКИ

УДК 631.3

К.Х. Джафаров, Е.Х. Шаймаков

УНИВЕРСАЛЬНАЯ РОБОТИЗИРОВАННАЯ ПЛАТФОРМА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАБОТ

В статье рассматриваются вопросы уменьшения трудовых ресурсов и экономических затрат, описывается конструкция платформы для заменяемого сельскохозяйственного оборудования, разработан прототип платформы с установленным модулем для сбора плодов.

Ключевые слова: робот, модуль, платформа, сельскохозяйственное оборудование, сбор.

© Джафаров К.Х., Шаймаков Е.Х., 2016.

Научный руководитель: Руденко Валерий Николаевич - кандидат технических наук, доцент кафедры агроинженерии, мелиорации и агроэкологии, Астраханский государственный университет, Россия.

ISSN 2223-4047

Вестник магистратуры. 2016. № 11-3(62)

Эффективность роботизированных систем для производства продукции сельского хозяйства заключается не только в известных преимуществах автоматизации индустриального производства, но и в создании наиболее благоприятных условий для биологических объектов.

Среди наиболее трудоемких отраслей сельскохозяйственного производства - овощеводство, где производительность труда ограничена физическими возможностями человека, в следствии чего производители сельскохозяйственной продукции вынуждены для своевременного выполнения работ привлекать значительные трудовые ресурсы. Поэтому в настоящее время становится популярным использование роботов в сельском хозяйстве. Но так как большинство сельскохозяйственных роботов имеют очень узкую специализацию, это ведет к большим экономическим затратам. В следствии чего целесообразно будет создание роботизированной системы с заменяемыми модулями (сельскохозяйственными орудиями).

Основная особенность мобильных сельскохозяйственных роботов по сравнению с промышленными в том, что им приходится взаимодействовать с живыми организмами. Поэтому сельскохозяйственные роботы необходимо оснащать логически-интеллектуальными устройствами высокого уровня. Кроме этого, при разработке роботизированных систем необходимо учитывать различные характеристики растений, изменение погодно-климатических условия, непосредственный контакт с растениями.

Проведен анализ применяемых сельскохозяйственных роботов, самый успешный из которых BoniRob. Разработанный фирмой Amazone в Германии (рис. 1).

Рис. 1. Робот BoniRob

Его задача - изучение состояния урожая на полях. Система управления позволяет этим роботам передвигаться между растениями, исследуя их характеристики. Недостатками данного робота являются: необходимость постоянного присутствия на поле инженера кроме того имеет малый набор функций.

Поэтому проведенный анализ, разрабатываемых и применяемых в сельском хозяйстве роботов показал, что в настоящее время отсутствуют робототехнические системы с заменяемыми модулями для использования в различных отраслях сельского хозяйства.

Исходя из выше изложенного, представляется актуальной разработка универсальной роботизированной системы с заменяемыми модулями, обладающая широкими набором рабочих функций. Основные используемые модули: •Модуль опрыскиватель; •Орошаемый модуль; •Модуль сборщика плодов; •Модуль внесения удобрений.

Робот будет оснащен несколькими видами автоматического управление:

•движение по заранее заданным координатам с помощью ГЛОНАСС/GPS;

•движение по визуальным статическим маркерам на местности;

•движение за лидером по динамическому маркеру;

•возвращаться по ранее пройденному маршруту.

На первом этапе выполняются работы по решению следующих задач:

•разработка многофункционального механизма для выполнения наиболее трудоемких сельскохозяйственных операций;

•проектирование ходовой части, соответствующей требованиям рабочей зоны •проектирование прицепных устройств для быстрой замены оборудования (опрыскиватель, грузовая платформа и т.д.).

Рис. 2. Универсальная роботизированная система: 1 - опорное колесо; 2 - ходовая часть; 3 - солнечная батарея; 4 - заменяемые модули;

5 - орудие для сбора плодов

Предполагается, что роботизированная система будет работать от солнечных батарей, которые будут питать все энергозависимые органы устройства.

Рис. 3. Разработанная 3D модель

Создание и применение роботов в производстве является мощным средством улучшения условий труда и жизни человека. Если роботы первого поколения освободили человека от ряда тяжелых, монотонных и опасных для здоровья операций физического труда, требующих более высокую квалификацию, то роботы второго и третьего поколений автоматизируют такие операции, как распознавание, анализ ситуаций, построение программных движений и адаптивное управление. В результате повышаются качество и эффективность сельскохозяйственных работ.

Библиографический список

1.Ряднов А.И., Павленко В.Н., Операционные технологии механизированных работ в растениеводстве для условий Нижнего Поволжья: учебное пособие. - ВГСХА, Волгоград, 2004.

2.Болотов К.П. Сельский робот Lukas узнает урожай и выдергивает сорняки // Membrana. - 2005. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: // membrana.ru/particle/2985

3.Филонов А.П., Шленов М.Е. Разработка общей компоновки и отдельных компонентов полевой робототизи-рованной системы. Исследования молодых ученых-вклад в инновационное развитие России. - 2015. - С. 240-241.

ДЖАФАРОВ КАКИМХАЗЫМКОМБИТОВИЧ- магистрант, кафедра агроинженерии, мелиорации и агроэкологии, Астраханский государственный университет, Россия.

ШАЙМАКОВ ЕРНАТХАЙРБЕКОВИЧ- магистрант, кафедра агроинженерии, мелиорации и агроэкологии, Астраханский государственный университет, Россия.