Tillbaks till arkivet

Framtidens autonoma skogsmaskiner

February 3, 2015
Drönare

Förarlösa maskiner används i många sammanhang. Tekniken är även på väg in i skogsbruket. På uppdrag av SLU I Umeå har sju studenter vid Luleå tekniska universitet (LTU) konstruerat en generell semiautonom basmaskin, ett testfordon som ska användas för att testa att datasimuleringar stämmer i verkligheten.

Intelligenta fordon i naturen kräver initialt att hinder måste kunna identifieras och hindrens storlek och typ måste kunna bestämmas. En stubbe kan vara ett hinder men om avsikten är att stubben ska skördas måste den lokaliseras. Vid markberedning och plantering är stubbar, stenar och rishögar hinder. Högläggning är en relativt skonsam metod för markberedning, men dethar visat sig att vid högläggning kan tiotals procent av markberedningspunkterna vara dåliga eller underkända på ett normalhygge p g a störande hinder. Studenter vid LTU utvecklade 2013 inom ramen för Siriusprogrammet och uppdrag av SLU och Skogforsk ett koncept för hinderdetektering. Fälttester visade att det finns potential att ta in information om hinder ute i skogen så att maskinerna kan styras smartare. Sirius är en populär projektkurs som civilingenjörsstudenter inom maskinteknik vid LTU kan välja under sitt sista studieår. I projekten gör studenterna hela processen från behovsanalys fram till tillverkningsritningar och färdiga konstruktioner för nya innovativa produkter. De kan t o m leverera en färdig prototyp, om möjligt i full skala. Unikt för Sirius är att projekten vanligtvis görs på uppdrag av industrin (här är det akademin som varit uppdragsgivare). Studenterna får arbeta nära industri och potentiella kunder och får ett nytt kontaktnät, många blir anställda av uppdragsgivarna när de har tagit examen.


Drönare

I ett projekt under 2014 har sju studenter vid LTU på uppdrag av SLU tagit fram en drönare, en autonom flexibel experimentplattform som kan användas för att testa olika tekniska systemlösningar. Utifrån en behovsanalys, beräkningar och simuleringar har studenterna konstruerat en förarlös maskin, som är 2,3 m bred, drygt 5 meter lång och som väger 4-5 ton. Bredden motiveras av att maskinen ska kunna transporteras på en lastbil. Kontaktorganen, som kan vara vanliga hjul, boggisystem eller andra tekniska lösningar, är upphängda i pendelarmar som gör att framkomligheten i terrängen ökar och att delen som ska bära testutrustningen kan hållas någorlunda plant. Drivlinan är en konventionell dieselmotor kopplad till hydrauliska navmotorer men att konvertera från diesel till eldrift är enkelt. Drönaren har en hydraulpump för att driva fram fordonet och en annan för pendelarmar och redskap. Studenterna har gjort fullständigt ritningsunderlag med alla toleranser, de har gjort mängder av beräkningar. Det enda som återstår är själva tillverkningen, som kräver finansiering. Även styrsystemet, själva hjärnan för att fordonet ska bli autonomt, återstår.
-SLU har ordnat medel till Siriusprojekten, dvs köpt tjänster från LTU. Projekten är alltid framgångsrika, studenterna kommer långt i produktutveckling, säger professor Urban Bergsten vid SLU.

-När vi bygger drönaren kommer den att kompletteras med ett avancerat styrsystem som för semiautonom styrning. Grundchassit ska utformas så att olika kontaktorgan kan monteras. Siktet är inställt på att få en maskin klar inom två år så att kommande simuleringar snabbt kan valideras i verklig skogsterräng.