Roboty szklarniowe do monitorowania upraw

Pokonywanie wyzwań związanych z ładowaniem w automatyce szklarniowej

W miarę jak autonomiczne roboty rolnicze przejmują coraz większą odpowiedzialność w zakresie automatyzacji szklarni – w tym monitorowania, zbiorów, logistyki i karmienia – niezawodne i ciągłe zasilanie staje się krytyczne.

FRAVEBOT, wiodący dostawca autonomicznych robotów monitorujących uprawy do prognozowania plonów owoców oraz wykrywania szkodników i chorób, stanął przed poważnym wyzwaniem związanym z dotychczasową metodą ładowania. Ich flota robotów polegała na ręcznym ładowaniu za pomocą wtyczki, a scentralizowane stacje ładowania tworzyły wąskie gardła operacyjne i niepotrzebne przestoje. Roboty często musiały pokonywać duże odległości tylko po to, aby się naładować, co zmniejszało produktywność.

Ponadto trudne warunki panujące w szklarniach – wysoka wilgotność, zapylenie oraz narażenie na kontakt z wodą – często prowadziły do ​​przedwczesnych awarii konwencjonalnych złączy i systemów ładowania nieprzystosowanych do użytku zewnętrznego, co zwiększało zakres prac konserwacyjnych i ograniczało dostępność urządzeń.

Potrzeba w pełni autonomicznego ładowania robota

Firma FRAVEBOT potrzebowała skalowalnego, bezobsługowego i w pełni autonomicznego rozwiązania do ładowania, które zapewniłoby ciągłe zasilanie floty robotów. Celem było wyeliminowanie przestojów związanych z ręcznym ładowaniem oraz umożliwienie pracy całkowicie niewymagającej ingerencji człowieka na terenie całej szklarni.

Do kluczowych wymagań należały:

• Bezdotykowe, niezużywające się ładowanie o wysokiej wydajności
• Niezawodne ładowanie pomimo nieprawidłowego ustawienia padów lub zabrudzonych powierzchni
• Wytrzymały sprzęt do zastosowań zewnętrznych, odpowiedni do pracy w wilgotnych i mokrych warunkach
• Bezproblemowa integracja z istniejącymi ścieżkami w szklarniach
• Ładowanie okazjonalne w celu wyeliminowania przestojów i maksymalizacji czasu pracy bez przestojów

WirelessCharger 3.0 – skalowalne rozwiązanie do ładowania flot autonomicznych robotów

Aby sprostać tym wyzwaniom, firma FRAVEBOT wdrożyła system WirelessCharger 3.0 firmy Conductix-Wampfler – zaawansowane rozwiązanie do ładowania indukcyjnego, zaprojektowane z myślą o intensywnej eksploatacji oraz wymagających warunkach zewnętrznych i szklarniowych.

System zapewnia bezdotykowy transfer mocy ze sprawnością do 93% i zapewnia niezawodne ładowanie nawet wtedy, gdy pady ładujące o stopniu ochrony IP65 są źle ustawione lub zanieczyszczone. Dzięki zastosowaniu padów o klasie szczelności IP69K technologia ta sprawdza się w warunkach wilgotnych, zapylonych lub przy silnym zabrudzeniu, dostarczając jednocześnie energię niezbędną do zasilania akumulatorów robota FRAVEBOT (48 V, 196 Ah / 9,4 kWh).

Aby umożliwić zdecentralizowaną dystrybucję energii, stację ładowania (typu wallbox) o stopniu ochrony IP54 zainstalowano bezpośrednio wzdłuż rzędów upraw w szklarni. Zgodnie z zasadą „100 rzędów” każdy robot znajduje się w zasięgu podkładki ładującej, co eliminuje konieczność długich przejazdów do centralnych stacji ładowania.

Na poziomie zarządzania flotą firma FRAVEBOT odeszła od strategii eksploatacji aż do wyczerpania energii na rzecz modelu ładowania okazjonalnego. Roboty automatycznie dokują podczas krótkich przerw w pracy, utrzymując poziom naładowania (state of charge - SoC) w przedziale 70–90%, co pozwala ograniczyć cykle głębokiego rozładowania i zapewnia stałą gotowość całej floty do działania.