Από τις φετινές συμμετοχές του Hackaday Prize 2023, μπορούμε ήδη να ξεχωρίσουμε ανάμεσα στους φιναλίστ της κατηγορίας Save the World Wildcard, την Ελληνική συμμετοχή του Agrofelis Robot, ενός ρομποτ για γεωργικές εφαρμογές υψηλής ακρίβειας.
Το Agrofelis είναι ένα προγραμματιζόμενο γεωργικό ρομπότ χαμηλού κόστους που θα μπορούσε να εκτελεί διάφορες εργασίες σε αγροκτήματα που είναι πολύ μικρά για τις ογκώδεις διαθέσιμες λύσεις γεωργικού αυτοματισμού που κυκλοφορούν σήμερα στην αγορά.
Κατασκευασμένο με σχετικά κοινά εξαρτήματα και εργαλεία, το ρομπότ μπορεί να εκτελέσει πολλές λειτουργίες, όπως χλοοκοπτικές εργασίες, ψεκασμό χωραφιού και διασπορά σπόρων ή λιπασμάτων. Μπορεί ακόμη και να τροποποιηθεί για σκοπούς πυρόσβεσης – μια ικανότητα που προσφέρει επιπλέον χρηστικότητα στην κατασκευή για τα επόμενα χρόνια.
Το όραμα της ομάδας:
Η ομάδα του Agrofelis Robot σχεδίασε το project αυτό με γνώμονα τις ανάγκες που έχουν δημιουργηθεί, παρατηρώντας τα κενά που υπάρχουν στην γεωργική καθημερινότητα. Τα τελευταία χρόνια οι αγρότες αντιμετωπίζουν αυξανόμενη δυσκολία στην εξεύρεση εποχικών εργατών, ενώ παράλληλα έχουν να αντιμετωπίσουν το κλιμακούμενο κόστος καλλιέργειας. Αυτό φέρνει ως αποτέλεσμα οριακά κέρδη, μη συγκομισμένες σοδειές, ακόμη και εγκαταλελειμμένες φάρμες. Για την καταπολέμηση αυτών των εμποδίων, δημιουργείται η ανάγκη για μια προσιτή και αποτελεσματική πλατφόρμα που γεφυρώνει το χάσμα μεταξύ των παραδοσιακών τρακτέρ και των φορητών εργαλείων και πολλαπλασιάζει την παραγωγικότητα ενός ανειδίκευτου εργάτη γης.
Επιπλέον, οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής έχουν αυξήσει την πιθανότητα εκδήλωσης πυρκαγιών. Καθώς οι πυροσβεστικές υπηρεσίες αντιμετωπίζουν συχνότερες πυρκαγιές, η ανάγκη για ένα προσιτό όχημα που μπορεί να υπηρετήσει σε ολοκληρωμένο ρόλο με τις πυροσβεστικές μονάδες στις αγροτικές περιοχές για τη μείωση του φόρτου εργασίας και την παροχή ασφάλειας από την έκθεση στη θερμότητα είναι κρίσιμη.
Επομένως, είναι απαραίτητο να προσφερθεί η δυνατότητα κατασκευής ενός βασικού οχήματος χαμηλού κόστους μέσα από τοπικά μηχανουργεία, με δυνατότητα παραγωγής μεμονωμένων τεμαχίων και μικρό όγκο, το οποίο θα είναι ενεργειακά αποδοτικό και ευέλικτο και θα έχει τη δυνατότητα να αντιμετωπίσει τοπικές προκλήσεις στους τομείς της γεωργίας και της δημόσιας ασφάλειας. Το συγκεκριμένο, πρωτότυπο ρομποτικού οχήματος ανοικτού κώδικα επιχειρεί να καλύψει αυτές τις ανάγκες μέσω της ποικιλίας των εφαρμογών που παρέχει. Σημαντικό μέλημα του σχεδιασμού του είναι να μπορεί να αξιοποιηθεί και να κατασκευαστεί από μεμονωμένους αγρότες, γεωργικούς συνεταιρισμούς, πυροσβεστικές υπηρεσίες, δήμους και όχι μόνο.
Η τεχνολογία πίσω από το Agrofelis Robot
Το ρομπότ Agrofelis, σχεδιάστηκε για να προσφέρει μια μηχανοποιημένη λύση που ενσωματώνει μια σειρά αισθητήρων, όπως LIDAR, αισθητήρες χώρου, γυροσκόπια, ανατροφοδότηση κίνησης και κάμερα. Η κατασκευή του ρομπότ, χρησιμοποιεί απλά υλικά και εμπορικά διαθέσιμα εξαρτήματα αποσκοπώντας στην εύκολη αναπαραγωγή του. Το ρομπότ μπορεί εύκολα να παραχθεί σε μεμονωμένα τεμάχια ή μικρές παρτίδες, ακολουθώντας τις οδηγίες κατασκευής των δημιουργών του.
Το ενσωματωμένο LIDAR του δίνει την δυνατότητα συνδυασμού με οδομετρητές, κάμερες και IMU, χωρίς να εξαρτάται από εξωτερικά σήματα. Η μονάδα περιλαμβάνει επίσης ένα ESP32, έναν αντάπτορα τερματικού ESP32, ένα σερβοκινητήρα, μια MPU και έναν αισθητήρα GPS. Ο πρωταρχικός ρόλος του ESP32 είναι να επεξεργάζεται τα σειριακά δεδομένα του Lidar, να συγκεντρώνει τα δεδομένα του αισθητήρα κίνησης και του GPS και να διαβιβάζει τις πληροφορίες τους μέσω του USB bus.
Το Agrofelis Motors Hub Driver module σχεδιάστηκε με 3D Printed και Lasercut μέρη, ενώ φιλοξενεί 2 αισθητήρες θερμοκρασίας, ανεμιστήρες και το sub-module που φέρει και τα βασικά ηλεκτρονικά στοιχεία της κατασκευής (ADAC, Power και Control modules). Η μονάδα ανιχνεύει το ρεύμα που καταναλώνουν οι κινητήρες, διαβάζει την μεμονωμένη θερμοκρασία των αναλογικών drivers και ελέγχει την ισχύ, την ταχύτητα και την κατεύθυνση περιστροφής των κινητήρων μεταξύ άλλων.
Η στρατηγική επιλογή των μπαταριών LiFePO4 προσφέρει αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, βραδυκαυσία, χρήση μη τοξικών υλικών, δυνατότητα λειτουργίας με ανομοιόμορφη φόρτιση και αργό ρυθμό αυτοεκφόρτισης. Η παρουσία ενός συστήματος τηλεχειρισμού με δυνατότητα αυτοματοποίησης ορισμένων λειτουργιών μέσω καταγραφής και επανεκτέλεσης μπορεί να προσφέρει μια προσιτή εναλλακτική λύση κατάλληλη για μικρότερες πλατφόρμες, ενώ παράλληλα έχει ευρύτερη εφαρμογή και προσφέρει σημαντική βελτίωση της συνολικής παραγωγικότητας.
Προσφέροντας μια διευρυμένη δυναμική με σκοπό τον σχεδιασμό ενός ευέλικτου και οικονομικού γεωργικού οχήματος, το Agrofelis Agricultural Robot ενσωματώνει μια ποικιλία τεχνολογιών που θα μπορούσε να περιλαμβάνει διάφορα εργαλεία για να ικανοποιήσει καθημερινές γεωργικές ανάγκες.
Ευχόμαστε καλή επιτυχία στην ομάδα του Agrofelis Robot και αναμένουμε με ανυπομονησία τις επόμενες κινήσεις τους!
