采埃孚股份公司設計了一款創新型拖拉機,證明通過將智能系統從乘用車和商用車領域遷移到非公路車輛上,也可以提高安全性、舒適度和效率。這款創新型拖拉機裝配了能夠監測周圍環境的攝像頭。攝像頭的光學數據用于輔助系統,從而使車輛能夠進行半自動挪移,或者通過移動設備實現在駕駛室外進行操控,從而更容易進行連掛作業。具有行人識別功能的攝像頭也使得這種重要的農田作業更加安全,可以打造真正的智慧農業。
采埃孚(ZF)是將自動駕駛員輔助系統安裝到所有車輛領域的少數公司之一。能夠做到這一點的關鍵是:其互聯化的傳感器、智能電子和機械系統方面的專業技術使車輛能夠自主觀察、思考并行動。這使得建筑、農業和其他非公路細分市場的終端客戶能夠使用全新的自動化方案。創新型拖拉機傳動系統的電氣化來自強大的采埃孚(ZF)TERRA+發電機模塊。專門用于拖車和機具的電動單輪驅動裝置以及專門開發的牽引管理系統提供了非公路的最佳機動性。
創新型拖拉機的基礎是一臺標準拖拉機,采埃孚(ZF)對其采用了全新的部件和輔助功能進行升級。“我們的系統專業知識使我們能夠組合現有的獨立系統以成網絡,這樣我們就能夠讓車輛進行觀察、思考和行動了”,采埃孚股份公司(ZF Friedrichshafen AG)研發主管Harald Naunheimer博士說道。
眼睛和大腦
這款概念車的“感覺器官”由六個分別安裝在駕駛室和發動機蓋上的攝像頭構成。一臺計算機對收集到的數據進行分析,根據攝像頭圖像和環視圖生成拖拉機的空間環境。駕駛員可利用平板電腦多個角度查看圖像,包括俯視圖。駕駛員也可以查看拖拉機的運動軌跡。還可以在拖拉機后部選裝一個帶有單獨數據處理設備的附加攝像頭。它們用于自動連掛或在更換機具時探測行人。采埃孚向非公路細分市場的客戶提供前所未有的安全性和舒適性。比如,這些系統可以極大地降低在狹窄倉庫區的事故風險。
底盤和傳動裝置里的機電系統
自動駕駛功能需要電動轉向系統,采埃孚(ZF)工程師已將該系統安裝到了控制網絡里。傳動裝置包括采埃孚(ZF)的TERRAMATIC 變速箱和TERRA+發電機模塊。該系統可提供60 kW 的持續電能,并作為用電設備的電源。該設備能提供拖車所需的全部電能。拖車具有另外一項關鍵創新,即具有3 相異步電機的電動輪轂,專門開發用于農用和建筑機械。
額外的電能
拖拉機的全輪驅動功能和拖車單輪驅動裝置的電動助力功能互相作用、互為補充,從而實現最佳的牽引管理。該款拖拉機/拖車組合可以適應各種在常規下無法通行的復雜地形。因此,其可以從容地以最小抓地力越過泥濘或松軟的土地。帶拖車電動輔助功能的測試拖拉機甚至可以爬上坡度達30%的上揚坡。采埃孚的方案還支持小型化。來自拖車的額外動力使拖拉機或拖拉機發動機的尺寸變得更小,這對于為偶爾需要拖動滿載拖車而選擇大功率拖拉機的用戶非常理想。這樣一來,拖拉機/拖車組合甚至可以用更小的拖拉機運輸更高的負載。
兩臺液冷、大功率3 相異步電機以及后端的變速擋為拖車車橋提供驅動力。電機集成在輪轂上,從而節省了空間。該系統還可以安裝車輪制動器。標稱電壓為400 伏。量身定制的驅動方案使驅動力更加精心地傳遞到地面,而未來的掛車甚至能夠自主移動。
自動駕駛功能優化了農田作業SafeRange 功能使駕駛員可以走出駕駛室,在目視范圍內遙控拖拉機/拖車組合。可以用只需一臺平板電腦即可發出所有相關的駕駛指令和轉向指令。創新型拖拉機和拖車在平板電腦顯示器上以俯視圖顯示。車輛組成部分可以在屏幕上直觀移動。在屏幕上用手指拖動拖拉機向左或者右移動會使“真正”的拖拉機/拖車組合向選定的方向上移動。涉及到復雜的倒車時,用戶只需指定拖拉機需要轉向的方向。系統會計算并執行所有需要的轉向動作。速度的設定方式是將您的手指在屏幕上從中心到邊緣劃過拖動拖拉機或拖車。您的手指向邊緣移動的越遠拖動的距離離開屏幕中央越遠,拖拉機/拖車組合移動的速度越快。最高前進速度是4 km/h,而最高倒車速度限制在2 km/h。只要您把手指從屏幕上移開,車輛就會自動停止。同樣,如果平板電腦和創新型拖拉機之間的無線連接中斷,車輛也會自動停止。SafeRange 在拖拉機不帶拖車進行機動的時候也可以工作。
該功能在自由挪移時極為方便,但是當連掛機具時,使用平板進行機動可能會變得更加費勁。采埃孚(ZF)工程師們解決這一問題的方法是引入連掛探測功能來實現該流程的自動化。該系統用一個攝像頭探測有關農業機具相對拖拉機的精確位置和角度,并進行自動靠攏以連掛機具。它瞄準拖車或機具上的特定目標,并持續糾正方向盤角度。這款創新型拖拉機會自動機動直到到達最佳連掛位置,然后可手動完成連掛操作。
行人探測功能幫助創新型拖拉機在連掛作業或使用平板電腦進行機動的時候盡可能安全地工作。用于探測行人的攝像頭安裝在車輛和拖車之間。行人信息以及位置都在平板電腦上顯示。如果控制拖拉機的操作人員未能作出反應,則系統會主動停止車輛。只有拖拉機和拖車之間沒有人的時候,被中斷的連掛作業才能重新啟動。
“與采埃孚(ZF)創新理念相符合,這臺創新型拖拉機在一臺原型測試車里集成了所有在農業應用中非常實用的新功能,并為未來設立了新的標桿”,Harald Naunheimer 表示,“我們致力于展示那些如今已能夠實現且在技術上可行的東西。”
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