Comienza la recolección de cultivos forrajeros y estamos dominando activamente los equipos de recolección de forrajes.
Una picadora de forraje es una máquina técnicamente más compleja y potente. Junto a él van varios vehículos para la cosecha (tractores con remolque, camiones, camiones de ensilaje). Solo los operadores de máquinas experimentados, que tienen varios años de trabajo a sus espaldas, pueden trabajar en dicho equipo.
Trabajar en una cosechadora mientras se cosecha maíz forrajero es similar a conducir un automóvil en una espesa niebla, solo que en lugar de niebla en el camino hay una alta pared verde de plantas de la que puede saltar un jabalí, un poste o una persona. Moler a una persona (la historia está en mi último artículo), los operadores de la cosechadora se vuelven grises y ya no pueden funcionar. Además, en esta "niebla verde" se debe poder no chocar contra un camión silo cercano, controlar la precisión de carga del ensilaje con un tronco de hasta 7 metros de largo, del cual salen 50-60 kg de ensilaje por segundo, y llenar la camioneta uniformemente para que no se conducía medio vacío aquí y allá.
De hecho, una cosechadora trabaja para tres, monitorea el proceso de cosecha de maíz (un lugar de trabajo), conduce la maquinaria (segundo lugar de trabajo), carga el camión silo (tercer lugar de trabajo). Como resultado, algo sufre. Si no lo administra bien, puede romper equipos costosos (el precio mínimo de una cosechadora de forraje es de 16 millones de rublos, hay modelos de 50 millones cada uno), por lo que la calidad de la recolección y la carga generalmente se deteriora.
Automatizamos la mayor parte del trabajo, ahora te contaré qué dificultades superamos y qué estamos haciendo.
No hay visibilidad
La altura del maíz maduro es en promedio de 2-2.5 metros, la altura de la cosechadora es de 2.5 metros, el operador de la máquina suele estar a un nivel ligeramente más alto que la persona que está parada en el suelo y solo ve plantas frente a él, esencialmente no ve más allá de su nariz, etc. Durante toda la jornada laboral, y este es un turno de 12 horas, pocos pueden soportar tal estrés en los ojos y mantener el ritmo de montaje, ¡y los cerdos o un poste también pueden saltar en el camino!
Hay cosechadoras, por ejemplo KRONE, con una cabina telescópica que se eleva a una altura de 3 metros, o Acros RSM-142 con una altura de 4 metros, pero esto es más bien una excepción a la regla.
Por lo tanto, solo los operadores de cosechadoras experimentados que hayan trabajado durante 3-4 temporadas pueden trabajar detrás de dicha cosechadora.
Pérdidas durante el trabajo
A diferencia de las cosechadoras de granos, una cosechadora de forraje no puede almacenar la cosecha en el búnker, sino que la entrega inmediatamente a través del maletero de descarga a un vehículo que viaja cerca. Como dije, la velocidad de expulsión del ensilaje puede alcanzar los 50 kg por segundo, dependiendo del modelo de cosechadora, la longitud del tronco es de 5-7 metros. Conduje un poco hacia los lados del auto o reduje la velocidad y perdí media tonelada de ensilaje en 10 segundos. En promedio, hasta un 7-10% de la cosecha permanece en el campo. El ensilado perdido ya no se acumula, las pérdidas de combustible y lubricantes serán mucho mayores. El video muestra cómo se derrama el ensilaje si mueves un poco el tronco.
Llenado uniforme de la furgoneta
En una brigada con una cosechadora hasta 7 carros, un carro se llena en aproximadamente 20 minutos. Pueden realizar más de 10 viajes al silo en un día. Todo depende de la longitud del hombro de parto. Si el campo está cerca del foso, entonces el arcén es corto y se pueden hacer más viajes para descargar, si más lejos hay menos viajes y aquí se vuelve muy importante llenar adecuadamente la camioneta (camión silo) para no llevar aire. Trajo la mitad del remolque, cuente lo perdido en combustible, el operador debe guiar el maletero lo más correctamente posible para llenar uniformemente el camión silo.
¿Qué podemos automatizar en las picadoras de forraje?
Como ya se mencionó anteriormente, solo los operadores de cosechadoras experimentados pueden trabajar en dichas cosechadoras. Casi todos los operadores de máquinas efectivos fueron entrenados bajo la URSS, después de lo cual se perdieron los secretos tecnológicos de esta civilización. En concreto, la formación se ha debilitado, y los jóvenes que vienen, naturalmente, trabajan peor. Esto es normal para casi todas las profesiones laborales, pero específicamente aquí nuestro robot tiene la mayor demanda, principalmente debido a este efecto.
En segundo lugar, nuestro robot ve el borde, los obstáculos en el campo, ve otros equipos. El trabajo del operador de la cosechadora se simplifica al máximo, ahora puede monitorear el estado técnico de la cosechadora, la calibración de la fracción de maíz, que es la más adecuada para este tipo de ganado.
Además, nuestro robot puede llenar el camión silo de manera completa y uniforme, y lo más importante, con precisión, esto reduce las pérdidas de combustible y lubricantes y reduce a cero las pérdidas durante la cosecha.
La norma es una pérdida del 7% de la cosecha durante la cosecha, si se reducen a cero, entonces como el ensilaje no se hace principalmente para la venta, sino para el forraje de nuestro ganado, podemos reducir la siembra de maíz en un 7% y darlo para el trigo, que es más rentable. Por ejemplo, si se asignan 1000 hectáreas para maíz, de las cuales 70 hectáreas se otorgan para trigo, incluso de acuerdo con las estimaciones mínimas, con una cosecha de 30 centavos por hectárea, recolectaremos 210 toneladas, que son aproximadamente 1,5 millones de rublos de beneficio directo. Al mismo tiempo, debido a un montaje más completo, se reduce el consumo de combustibles y lubricantes al reducir el número de viajes desde el silo pit al campo.
Cómo entrenamos redes neuronales para analizar escenas de cosecha de maíz
El maíz se cosecha utilizando accesorios especiales para cultivos en hileras. Para este caso, se proporciona un modo de funcionamiento en el que la cosechadora intenta mantener el encabezado en el medio del espacio entre filas. Habiendo recibido un mapa de segmentación del marco (escena) y conociendo la posición del encabezado, puede encontrar el llamado punto de fuga y calcular la desviación del diente del cabezal de la posición requerida.
A diferencia del trigo, donde monitoreamos el borde del campo cosechado y conducimos la cosechadora a lo largo del borde, aquí la tarea de la red neuronal es ver el espacio entre filas entre las plantas. La red neuronal ve perfectamente las filas entre el maíz, a diferencia de una persona, la cámara está ubicada sobre el cultivo y al mismo tiempo no se cansa.
Las imágenes nos llegan en formato de flujo de video o como imágenes separadas. Los datos se procesan y almacenan en Cognitive Agro Data Factory. Además de los datos sin procesar de la cámara, también hay marcos etiquetados de destino que, si es necesario, se pueden agregar al conjunto de datos de entrenamiento.
Para una selección más precisa de posibles escenas de cosecha, es necesario ensamblar correctamente el conjunto de datos de entrenamiento. Además de las imágenes reales obtenidas de la cámara durante la recolección de los cultivos, se utiliza un enfoque para generar imágenes sintéticas mediante el procedimiento de aumento basado en imágenes naturales.
La red acepta una imagen RGB de 3 canales como entrada. Además, en el proceso de entrenamiento de la red neuronal, las distorsiones de brillo / color en el espacio HSV, las distorsiones del canal local en el espacio HSL se aplican al tensor de entrada, el procedimiento para agregar sombras artificiales, distorsiones geométricas y agregar ruido. La selección de los parámetros de aumento es un procedimiento no trivial que requiere un análisis detallado de las escenas obtenidas en condiciones reales.
La red entrenada es capaz de producir mapas de segmentación que definen el espacio entre filas.
Limpieza de ensilaje
Además del ensilaje, las cosechadoras de forraje también se utilizan para recoger el ensilaje mediante un accesorio de recogida. El proceso de recolección es similar al del maíz, la única diferencia es que el recolector pasa por la tala. El color de la hilera puede no diferir del peso total, y el operador de la cosechadora a menudo puede estar inactivo.
Por ejemplo, en el video de arriba puede ver que la hilera es prácticamente indistinguible de la hierba y la precisión con la que el operador de la cosechadora debe conducir la máquina a lo largo de la hilera y al mismo tiempo observar constantemente el proceso de carga del heno en el camión. El trabajo es muy intenso, al final del turno de 12 horas, los operadores de la cosechadora simplemente se caen, pueden hacer frente a un turno completo solo con 3-4 temporadas de experiencia laboral.
Si el operador no tiene experiencia, entonces el ralentí es una pérdida de combustibles y lubricantes. Una cosechadora de forraje, a diferencia de una cosechadora de granos, gasta solo el 10% de combustible y lubricantes en el movimiento de la cosechadora, el 90% restante se destina a cortar, picar, brochar, arrojar ensilaje o heno. Por lo tanto, es muy importante trabajar con la cosechadora completamente cargada.
La red neuronal hace un excelente trabajo con el rollo, un ejemplo de cómo ve la red los rollos.
Aquí, nuestro sistema puede ayudar al operador de la cosechadora a guiar la cosechadora a través de la tala, nuestro robot también puede llenar el camión silo de manera completa y uniforme, y lo más importante, con precisión, esto reduce las pérdidas de combustible y lubricantes y reduce las pérdidas durante la cosecha a cero, el operador de la cosechadora se convierte en el operador de la cosechadora y asume todo el trabajo. piloto automático automático.
Ahora estamos desarrollando maíz forrajero, girasol, heno. Al final de la temporada, si te interesa, te contamos cómo nuestros robots se las arreglaron con las picadoras de forraje.
PD: si su agrónomo no está en Habré y está interesado en él, puede encontrar contactos aquí: promo.cognitivepilot.com y discutir en detalle para qué combinación, qué conjunto específico de equipo se necesita, cuánto cuesta y cómo puede verlo y probarlo rápidamente.