Экспресс-лаборатория на комбайне: Crop Control оценивает зерно каждые 6-8 секунд

Во время уборки понять, насколько хорошо комбайн очистил зерно, обычно можно только после жатвы: на элеваторе или в лаборатории, когда повлиять на результат уже нельзя. Система Crop Control от команды проекта «Когнитив Пилот» ставится прямо на комбайн, даже если раньше на нём не было автоматики, и позволяет следить за качеством и количеством зерна в движении.

Как устроена система

Модуль оценки качества крепится на зерновой элеватор. В нём делают два отверстия, через которые примерно раз в 6-8 секунд забирается проба из потока после очистки, анализируется и возвращается обратно. Уровень бункера отслеживает отдельный датчик, объём зерна на лопатках элеватора оценивает ещё один узел, а в часть конфигураций входит навигационный блок.

На экране механизатор видит влажность и температуру зерна, битость, сорность, уровень бункера и фотоизображение пробы в трёх режимах: обычном, с выделением зёрен и с показом дроблёных и примесей. Влажность считается ёмкостным методом с поправкой на культуру, битость и сорность распознаёт нейросеть, обученная под каждую культуру отдельно. Рядом выводятся короткие подсказки по настройкам, а обновление каждые 6-8 секунд показывает, помогла ли правка.

Расчёты идут на отдельном вычислителе внутри модуля, чтобы не отнимать ресурсы у автопилота. Телеметрия уходит на сервер, где агроном видит тепловые карты урожайности и сорности с разбивкой на каждые 10-20 метров; их сопоставляют с картами почвы для дифференцированного внесения удобрений.

Инженерные сложности

Автор сравнивает решение с системой Grain Sense от John Deere, где камера прижимается к элеватору: такой вариант требует мощного вычислителя и не всегда даёт плотное прилегание зерна к стеклу. Crop Control физически извлекает пробу целиком, снимая все параметры с одного зерна в одной точке. Сложнее всего оказалось защитить пробоотборник от застревания: работа заняла около четырёх лет, механический ворошитель заменили ротором с резиновыми лопатками.

Совместимость и планы

Для монтажа между капотом и зерновым элеватором нужна плоская площадка без подвижных узлов рядом. Подходят большая часть моделей Ростсельмаша и Гомсельмаша и значительная часть техники Claas, установка занимает от 8 до 16 часов. На раннем тестировании система показала клиенту повышенную дроблёнку сои, и через 20 минут после корректировки настроек в кадре пошла целая соя. В планах испытания в Бразилии и ЮАР, адаптация под сахарный тростник и определение содержания протеина.

Изображение: Ermell CC BY-SA 4.0 · Лицензия

Редактор перевода: Салтанов А.