Récolte sélective d'asperges avec un robot autonome

AvL Motion entre dans un nouveau territoire - avec une machine pour la récolte sélective des asperges blanches, équipée de capteurs de haute précision ainsi que de la technologie RFID et de bus de terrain de Turck.

La start-up néerlandaise AvL Motion a lancé une machine pour la récolte sélective et entièrement autonome des asperges blanches. Alors qu'elle recherchait un capteur à ultrasons pour la régulation de la hauteur, l'entreprise est tombée sur le RU40U de Turck, compatible IO-Link. La collaboration qui a suivi a permis d'intégrer d'autres capteurs dans le véhicule, notamment des détecteurs de proximité inductifs de petit format, des encodeurs précis ainsi que des capteurs laser LE550 de Banner Engineering et le robuste capteur de position linéaire Li500-Q25. AvL s'appuie également sur la tête de lecture/écriture RFID TN-Q14 pour identifier les modules de récolte, tandis que le module E/S compact TBEN-S2-4IOL transmet les signaux IO-Link à l'automate.

L'AvL Compact S1560 arrache automatiquement les asperges du sol.
Il y a six à douze modules de récolte sur la machine.
A. van Lankveld, fondateur d'AvL, utilise le capteur à ultrasons RU40U, doté d'une interface IO-Link.
Grâce à sa conception robuste, le Li500-Q25 peut être monté à l'extérieur, au-dessus de l'essieu avant.
Les capteurs miniatures BI3-M08K dans la zone tampon détectent le nombre de cassettes de récolte.
Lorsqu'une cassette passe devant le NI10U-M12, l'API démarre la minuterie pour une opération de récolte.
Les encodeurs indiquent à quelle position du tampon un module de récolte est actuellement disponible.
Sur le poste de conduite, un ouvrier emballe les asperges et contrôle la machine à récolter.
Le module multiprotocole TBEN-S2-4IOL est utilisé comme interface entre les capteurs et l'automate.

Contrôle de la hauteur par capteur à ultrasons avec IO-Link

AvL Motion utilise deux des capteurs à ultrasons RU40U avec IO-Link pour mesurer la distance entre le lit et le cadre intérieur de la machine, réglable par voie pneumatique. Malgré un sol parfois poussiéreux ou détrempé par la pluie, le capteur permet une détermination stable de la hauteur que les utilisateurs peuvent spécifier sur une IHM. "Turck nous a convaincus par une très bonne qualité et une livraison rapide. C'est pourquoi nous sommes également restés avec le fabricant pour d'autres composants", explique Arno van Lankveld, directeur général d'AvL.

Le procédé optique remplace l'œil exercé

Le processus de récolte de l'AvL Compact S1560 est très dynamique. Une fois la machine positionnée et mise en marche, la première étape consiste à scanner la surface du sol. L'endroit exact où dépasse la tête d'une asperge est déterminé par le système de contrôle principal à partir de capteurs laser, complétés par un autre procédé optique. Pendant ce temps, un nombre variable de modules de récolte se déplace le long d'une trajectoire circulaire à l'intérieur du robot ; actuellement, il y a douze de ces cassettes, qui mesurent environ 25 centimètres de haut. Ils sont adaptés à la vitesse de déplacement et contrôlent l'ensemble du processus de perçage, de coupe et de préhension.

Ajustement fin entre la cible et le module de récolte

Pour affiner le processus de récolte, le système de contrôle a besoin non seulement des coordonnées des turions d'asperges ciblés, mais aussi d'informations permanentes sur la position et le mouvement des modules. Cela commence par la question de savoir combien de cassettes se trouvent actuellement dans le tampon, c'est-à-dire combien sont garées là et peuvent être envoyées dans la rotation lorsqu'une pousse d'asperge est détectée. AvL utilise pour cela les minuscules capteurs inductifs BI3-M08K. Les modules de récolte sont précisément identifiés par RFID - à l'aide de la tête de lecture/écriture TN-Q14 HF, qui lit le code individuel de chaque cassette. En outre, la position est déterminée par un codeur rotatif.

Un capteur inductif déclenche une minuterie

Si la rotation d'un module de récolte est ensuite lancée, elle passe devant un détecteur de proximité uprox de type NI10U-M12, qui déclenche la minuterie d'un processus de récolte dans l'automate. Comme les asperges ne poussent pas en rangées, les modules de récolte peuvent également se déplacer à gauche et à droite en plus de la rotation. Cette opération se fait par air comprimé et donc toujours avec un retard de quelques dixièmes de seconde. Pour s'assurer que les cassettes sont néanmoins alignées avec précision, l'automate reçoit des informations sur la distance entre la position initiale et la position cible des modules, mesurée à l'aide de capteurs laser LE550 du partenaire optoélectronique de Turck, Banner Engineering.

Manœuvres de virage par joystick

L'opérateur peut agir sur la vitesse et la direction hydrostatique de l'abatteuse via un module de commande externe. Deux encodeurs Turck mesurent les révolutions de la roue ; AvL résout la détection des positions de la roue par une mesure inductive du déplacement linéaire. Le codeur de position du capteur LI500-Q25 est couplé au piston du vérin de direction à cet effet. De cette façon, le système de commande principal calcule les angles des deux roues en utilisant une seule valeur - et les opérateurs peuvent tourner la machine confortablement à l'aide d'un joystick. Contrairement aux modèles concurrents, les agriculteurs n'ont pas besoin d'atteler l'AvL Compact S1560 à un tracteur pour ce faire.

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