日前,在中國國際農(nóng)機展新機具作業(yè)演示活動現(xiàn)場,東方紅LF954-C無人駕駛拖拉機正式亮相,并進行實地作業(yè)演示,成為展會的焦點,引發(fā)行業(yè)轟動。該機以一拖先進的動力換向拖拉機為載體,采用定位+慣導(dǎo)、毫米波雷達測量、雙目相機視覺識別等先進技術(shù),整機通過CAN總線進行通訊,采用先進的機電液控制系統(tǒng),結(jié)合北斗高精度定位技術(shù),實現(xiàn)了自動換擋、地頭管理、北斗自動轉(zhuǎn)向控制、雷達視頻道路識別控制技術(shù)在拖拉機上的融合,可適用于農(nóng)田耕、整、植保等用途的無人作業(yè)需求,充分展現(xiàn)了一拖在自動控制領(lǐng)域的先進技術(shù)水平和研發(fā)能力。
在無人駕駛拖拉機“光環(huán)”的背后,是中國一拖長期技術(shù)創(chuàng)新的結(jié)果。在它閃亮登場到驚艷全場的背后,是一拖技術(shù)中心研發(fā)人員歷經(jīng)無數(shù)艱辛和付出,頑強拼搏的結(jié)果。
無人駕駛拖拉機涉及先進的電控技術(shù),技術(shù)中心從電子控制工程部和拖拉機工程部抽調(diào)人員組成項目組開展工作,由電控部技術(shù)主管姜斌任項目組組長。2016年7月下旬,從項目確定的那一刻起,整個項目組成員便投入到緊張的設(shè)計中。在項目進行的每個階段所有項目組成員均積極參與,力保每次的設(shè)計改進均準(zhǔn)確到位,甚至不惜放棄周末休息時間來保證設(shè)計和裝車任務(wù)的順利進行。無人駕駛拖拉機設(shè)計工作主要包括北斗自動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)、拖拉機自動剎車控制系統(tǒng)及在駕駛室的配套工作。項目組成員認真盯緊每一個細節(jié)。他們仔細研究可行性方案,反復(fù)推敲驗證,還要考慮采購周期與裝配周期。為了不延誤裝配,項目組采用長周期件先出圖,提前聯(lián)系廠家,保證采購件按時到位等措施予以確保,三裝廠也派專人負責(zé)此項目。9月22日開始裝車,相關(guān)設(shè)計人員一直和裝配工人一起在三裝廠裝車現(xiàn)場進行裝配工作,保證了在9月29日前順利完成裝車并按時進行系統(tǒng)功能的調(diào)試工作。經(jīng)過項目組全體成員共同努力,從項目方案的設(shè)計論證,到完成裝車改制僅用了兩個月的時間。
國慶假期,當(dāng)許多人陪同家人或外出旅游或闔家團聚的時候,項目組成員卻忙碌在無人駕駛拖拉機的調(diào)試現(xiàn)場。為保證車輛的正常演示,軟件設(shè)計和調(diào)試人員主動放棄十一假期的休息時間,在靶場進行拖拉機系統(tǒng)功能調(diào)試,并在十一期間完成了各分系統(tǒng)功能的調(diào)試。至10月7日拖拉機已可實現(xiàn)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、方向、懸掛以及剎車的自動控制以及遠程遙控功能,并進行了空車狀態(tài)下的無人駕駛演示,得到了一拖市場部的認可,并現(xiàn)場確認了武漢演示的具體事宜。此時拖拉機表面已經(jīng)有厚厚的一層塵土,經(jīng)三裝廠進行整改后迅即整車發(fā)往孟津進行掛接農(nóng)具時的聯(lián)合調(diào)試,并對毫米波雷達和雙目相機以及障礙物繞行進行調(diào)試。10月9日,在三裝廠召開了無人駕駛拖拉機評審會,與會專家對項目組的工作給予充分肯定,認為這是一次歷史性的創(chuàng)新。希望項目組再接再厲,把后續(xù)調(diào)試工作完成好。
其后,拖拉機掛接液壓翻轉(zhuǎn)犁在技術(shù)中心設(shè)在孟津的試驗基地進行聯(lián)合調(diào)試。按照設(shè)定目標(biāo),每天需完成相應(yīng)的調(diào)試項目后才能結(jié)束調(diào)試工作,調(diào)試人員經(jīng)常因為調(diào)試而錯過了用餐時間。在孟津調(diào)試兩天后,開始了一周多的陰雨天氣,田地變得泥濘不堪,調(diào)試人員腳底沾了厚厚的一層泥,拖拉機在田地里也打起了滑。同時查看武漢演示時的天氣也是陰雨連綿,調(diào)試人員簡單討論后決定重新針對陰雨天氣進行系統(tǒng)調(diào)試,以滿足陰雨天氣下拖拉機的正常演示。至10月22日,他們克服了工具缺少、線束損壞等各種困難,終于完成了全部功能的再次調(diào)試,拖拉機完全可以滿足陰雨天氣時在田間的演示作業(yè)。10月23日,他們在對整車功能測試后對車輛的關(guān)鍵部件進行了拆除,并將車輛運回三裝廠,沖洗后發(fā)往武漢進行演示。
從9月30日至10月23日共24天,不論是在靶場還是在孟津試驗基地,軟件設(shè)計和調(diào)試人員克服了天氣和環(huán)境的影響,白天進行功能的調(diào)試和記錄,晚上進行數(shù)據(jù)整理和程序改進,不僅保證了車輛功能的正常調(diào)試,還為武漢現(xiàn)場的成功演示奠定了基礎(chǔ)。該無人駕駛拖拉機整機配備了電控發(fā)動機、動力換向變速箱以及電控懸掛系統(tǒng),搭載的信息和控制系統(tǒng)包括:自動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)、雷達及視覺測量系統(tǒng)、遠程視頻傳輸系統(tǒng)、監(jiān)測顯示系統(tǒng)以及遠程遙控系統(tǒng)等。北斗自動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實現(xiàn)在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)車輛的自動轉(zhuǎn)向;整車控制系統(tǒng)實現(xiàn)對發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車輛方向、剎車以及電控懸掛的自動控制;雷達及視覺測量系統(tǒng)實現(xiàn)對地理環(huán)境信息的識別及測量;遠程視頻傳輸系統(tǒng)能夠?qū)④囕d攝像頭采集到的圖像信號通過運營商網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至上位機并進行顯示;監(jiān)測顯示系統(tǒng)用于顯示車輛的工作信息并對車輛工作模式進行設(shè)置;遠程遙控系統(tǒng)可實現(xiàn)對車輛的遠程操作。通過各信息和控制系統(tǒng)的協(xié)同工作,實現(xiàn)了拖拉機在規(guī)定區(qū)域內(nèi)的自動路徑規(guī)劃及導(dǎo)航、自動換向、自動剎車、發(fā)動機轉(zhuǎn)速的自動控制、農(nóng)具的自動控制、障礙物的主動避讓和遠程控制等智能化操作功能,即真正意義上的無人駕駛。
在武漢作業(yè)演示現(xiàn)場,面對陰雨連綿的天氣,調(diào)試人員為了安裝設(shè)備全部淋濕了衣服,拖拉機輪胎上也沾滿了泥土,但調(diào)試人員仍一遍又一遍的在田間進行調(diào)試,不放過任何一個細節(jié)問題。在其他廠家全部離開后仍能看到東方紅拖拉機開著燈光在田間一遍遍的奔跑,最終保證了10月26日下午拖拉機的正常演示。當(dāng)演示成功結(jié)束時,每個調(diào)試人員的臉上都洋溢著甜蜜的笑容,那是勇于創(chuàng)新的一拖人自信的微笑,那是付出無數(shù)艱苦和辛勞的工作者面對收獲和成功時的喜悅。為了這一刻,再多的付出對他們來說都值得!
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