Обґрунтування доцільності застосування датчиків «LIDAR» для автоматизації мобільних сільськогосподарських машин

Abstract

В магістерській роботі розроблена система безпеки автоматизованих мобільних сільськогосподарських машин на основі використання датчиків «LIDAR» для автоматизації. Розроблена загальна система безпеки, яка може використовуватися в будь-якому багатоагентному парку машин, була інтегрована в кожну машину і складалася з декількох ієрархічно взаємопов’язаних підсистем: детектор перешкод; контролер машини та менеджер місії. Поєднання цих підсистем дозволило виявити перешкоди на індивідуальному рівні, а також запобігти можливим зіткненням машин на рівні парку. Результати, отримані під час експлуатаційних випробовувань, продемонстрували потенціал використання LiDAR, як датчика безпеки, здатного виявити 100% перешкод. Датчик LiDAR продемонстрував свою надійність при використанні в якості запобіжного пристрою, оскільки він здатен підлаштовуватися під можливі перешкоди для кожного технологічного процесу (пил, дощ, вібрація та нахил місцевості), а також здатен визначати розміри захисного поля (залежно від швидкості машини, гальмівної здатності та конструкції самого запобіжного контуру).

In the master's thesis the safety system of automated mobile agricultural machines based on the use of «LIDAR» sensors for automation is developed. The developed general security system, which can be used in any multi-agent fleet of machines, was integrated into each machine and consisted of several hierarchically interconnected subsystems: interference detector; machine controller and mission manager. The combination of these subsystems allowed to detect obstacles at the individual level, as well as to prevent possible collisions of cars at the park level. The results obtained during operational tests demonstrated the potential of using LiDAR as a safety sensor capable of detecting 100% interference. The LiDAR sensor has demonstrated its reliability when used as a safety device, as it is able to adapt to possible obstacles for each process (dust, rain, vibration and slope), and is able to determine the size of the protective field (depending on machine speed, braking power and design of the safety circuit).