Mas os desenvolvedores seniores fizeram isso no ano passado.
Você deve se lembrar que falamos sobre como você pode melhorar muito o desempenho de uma colheitadeira agrícola convencional se usar redes neurais para reconhecer culturas e obstáculos e um robô para o piloto automático. Tudo isso (exceto para os processadores Nvidia e mais alguns hardwares) é nosso desenvolvimento. E a alegria é que em algumas regiões do sul do país a safra acabou e nossas colheitadeiras tiveram um desempenho melhor do que o esperado. Glória aos robôs!
Este ano, entregamos várias centenas de blocos de um poderoso núcleo gráfico (para redes neurais), câmeras, bombas hidráulicas ou módulos CAN para direção. Se no ano passado os pilotos agrícolas estavam em operação experimental, agora estamos falando de modelos seriais. E eles fizeram isso.
Além disso, eles se saíram melhor do que esperávamos. Além disso, nem todos os recursos foram incluídos no lançamento. Na verdade, o núcleo permaneceu no lançamento, mas só isso nos permitiu obter um efeito econômico muito perceptível.
Claro, houve algumas surpresas. Mas sejamos mais específicos, com números e exemplos.
Você pode ver a câmera de 2 megapixels de cima. NVIDIA TX2 em uma caixa especial e com um dissipador de calor enorme é montada abaixo no espaço da sub-cabine. A tela está no cockpit.
Sobre o que é isso
Uma colheitadeira agrícola é semelhante em complexidade a um órgão de igreja. Quando há um operador da colheitadeira e um assistente na cabine, um dirige (segura a borda), e o segundo controla o molinete, ventos, tambores e geralmente monitora a coleta. A terceira pessoa neste momento pode fazer o embarque em movimento para o caminhão que viaja nas proximidades. O quarto é observar os obstáculos. Na era soviética, havia dois na cabine do piloto, então só sobrou um. Como resultado, ele dirige ou coleta grãos normalmente. Parado, não funciona normalmente para coletar grãos, então ele dirige. Nosso primeiro post é sobre como tudo é habilmente distorcido ali e por que combina pessoas regularmente triturando pessoas, colidindo com tratores e linhas de energia correndo pelo campo .
A segunda característica é que cada uma das funções, mesmo que você as desempenhe sem parar, é muito monótona e requer vigilância constante. É como olhar para a pista 10 horas por dia, desde que você precise capturar literalmente dois momentos por dia em que precisa de uma reação rápida.
A terceira característica é que as colheitadeiras geralmente preferem colher mais rápido com menos eficiência (já que o pagamento vale para as toneladas embarcadas), em vez de obter o máximo de grãos por hectare.
A série inclui recursos de retenção de borda (o próprio harvester monitora como ele se move e se vira) e prevenção de colisões (o harvester olha ao redor cuidadosamente e prevê o movimento de tudo que vê - de pessoas a tratores). Aqui, os desenvolvimentos do bonde não tripulado depois de passar pelo VDNKh foram muito úteis. O campo está muito mais silencioso com obstáculos. Sobre a análise de vídeo está aqui...
Uma unidade separada está envolvida no treinamento de redes neurais (fotografando situações e marcando dados) a fim de determinar onde está a colheita, como é o trigo caído e assim por diante. Como não há amostras de treinamento, vamos para o campo e atiramos em nós mesmos. Isso é importante porque a mesma cultura difere visualmente de variedade para variedade e de clima para clima.
Outra divisão está envolvida no desenvolvimento de hardware. Temos um radar de projeto próprio para locomotivas a diesel e bondes, mas a colheitadeira só possui câmeras, pois precisam ser equipadas com o menor custo possível. Uma história difícil é a análise dos protocolos de controle (às vezes perdidos junto com o fabricante, e então você precisa reverter) ou a instalação do sistema hidráulico para misturar nosso sinal na direção. Módulos de computação em cada colheitadeira são autônomos.
O que aconteceu este ano
Não foram engenheiros e testadores especialmente treinados que foram para os campos, mas trabalhadores comuns, para quem tudo isso foi desenvolvido. Eles estavam colhendo uma safra real. E sim, eles testaram nosso sistema quanto à força, como naquela piada sobre a motosserra.
Acima de tudo, tínhamos medo de que fossem os usuários finais (combinadores) que interferissem na implementação, porque se sentiriam ameaçados pelo seu trabalho. Mas tudo deu certo. Eles entendem as limitações do piloto automático, entendem o que é necessário no cockpit, entendem como ele os descarrega e o que exatamente eles podem fazer melhor. Sua produção aumenta, o que significa que aumentam os ganhos com a colheita. E significativamente: em cerca de 10-15%. Eles querem trabalhar com nosso robô em pares. Em uma fazenda, eles lutaram por carros com ele.
A pessoa está completamente descarregada. Ele liga o sistema, libera o volante, na melhor das hipóteses controla o funcionamento do carro, na pior - senta ao telefone. As semanas de colheita para os operadores da colheitadeira são trabalho-sono-trabalho-sono-trabalho. Em princípio, não há força para nada, porque em um mês você precisa ganhar seis meses. Nossos pilotos começaram a dizer a eles que ainda tinham forças para o dever de casa. Os carros começaram a ficar melhores, pois depois do trabalho eu não queria cair e adormecer, mas era possível fazer manutenção. Aqueles que escolheram deliberadamente um dia de trabalho mais longo disseram que era fácil trabalhar mais duas horas. Eles teriam trabalhado mais, mas não à noite: orvalho.
Aqui estão algumas fotos que os operadores de máquinas vizinhos viram de seus carros e escalaram para ver como tudo funcionava:
“Senta aí, bebendo chá, bastardo! *** [Por que] um operador de máquina é necessário agora? " Então eles olharam que o robô ainda não pode fazer tudo e perceberam que era como uma nova combinação com alguns recursos. E se acalmou.
Existem números:
- A produtividade da mudança no tempo aumentou - o harvester não se cansa. Isso pode parecer uma vantagem numérica de 10-15%, mas é muito mais interessante. A questão é que isso dá três dias extras de limpeza. Isso significa que se o tempo estiver ruim (chuvas torrenciais em que o grão brota ou se esfarela), a safra não se perderá, mas será colhida inteiramente com uma probabilidade muito maior.
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Acontece que os operadores e gerentes das máquinas afirmam unanimemente que o trabalho ficou mais fácil. Aqueles que não tinham manipuladores de grãos pensaram em comprá-los além disso. Fazendas diferentes têm normas diárias diferentes, geralmente 20-25 hectares. Vimos que apostam 30 com calma, e as pessoas não se esgotam. Para alguns, essa acabou sendo uma oportunidade de reduzir a frota de colheitadeiras para o próximo ano: não haveria necessidade de comprar duas ou três máquinas. Eu sei que parece muito estranho, mas duas fazendas (em cem) disseram que fariam exatamente isso.
A colheita começou com o que German Gref tentou no grupo agrário Peschanokop (em um grande lote em série) e disse que o dominou em três minutos. Estamos orgulhosos deste vídeo. Se o presidente do banco tiver lidado com isso, os trabalhadores árduos nos campos o farão com certeza.
Bem, se de repente alguém libertar centenas de funcionários na região, você pode rapidamente retreiná-los para operadores de equipamento. Pense nisso. Rusagro assinou contrato para 240 veículos. Muitas fazendas encomendaram kits adicionais para todo o parque no próximo ano.
Não sem surpresas
Aliás, como os homens rapidamente dominaram a técnica. A fazenda levou quatro conjuntos para testar, chegamos, instalamos nas máquinas e fizemos o comissionamento. Não calibramos completamente a odometria, porque ela precisa da luz do dia. Decidimos fazer isso pela manhã. De manhã vêm os instaladores, e os homens dessas máquinas com as configurações padrão já entraram em campo, tudo foi inicializado e eles estão filmando o que o robô está fazendo da cabine. Pode até ter sido um stream do Instagram para o resto do campo. Por um lado, é claro, eu queria fazer a calibração, mas por outro lado, é bom que os homens começaram tudo sozinhos e tudo voltou às configurações padrão.
Depois dos primeiros dias em muitas fazendas, eles começaram a acreditar em nosso robô, como em um intelecto onipotente como o Terminator, ou simplesmente testaram sua força. De uma forma ou de outra, uma fazenda decidiu tentar limpar à noite. Às vezes, as pessoas pensam que um robô deve pensar como um humano. Ficamos um tanto desapontados por ele estar piorando à noite. O fato é que na versão de combate não há limpeza noturna: isso requer treinamento adicional e algoritmos de processamento de dados ligeiramente diferentes. Até agora, garantimos o trabalho noturno normal apenas com iluminação suficientemente ampla (é como em colheitadeiras estrangeiras três ou quatro anos atrás, quase em todos os lugares), mas aqui nossos testadores saíram para o campo em uma colheitadeira doméstica de 16 anos com um estreito cone de luz piscando na frente. Como a maioria das fazendas não pratica limpeza noturna, adiamos esse recurso para o próximo ano.
O segundo lugar onde as expectativas foram superestimadas foram as difíceis condições de poeira. Por exemplo, colheitadeiras, quando se seguem, levantam nuvens de poeira. O vento às vezes é tal que uma rajada de poeira leva uma nuvem de poeira para a colheitadeira, que está atrás. Como ele é guiado não por um radar caro, mas por uma câmera comum, ele não consegue ver o que está à sua frente. A visibilidade em nuvens de poeira é de seis metros. Nesses momentos, nosso sistema deixa de ver: ele sinaliza para o operador e libera o controle. Disseram-nos até que o lidar recusou. Mas não há lidar na colheitadeira. Os operadores da máquina juraram: "Como ele pode não ver?" No final das contas, foi isso que de alguma forma os acalmou em relação ao trabalho. Uma pessoa se lembra e entende: para a ceifeira-debulhadora - 10 metros, estamos dirigindo a tal e tal velocidade, a rajada vai levar um minuto, nada vai acontecer, se for mais - temos que levantar. E Pyotr Mikhalych definitivamente não vai ficar na frente. Provavelmente.O sistema não tem experiência de vida e não bebe com Mikhalych há anos, então neste caso ele para o carro e libera o controle. Então, mais uma vez, a inteligência humana derrota o bot.
O lançamento não incluiu rotações automáticas. Esse é o recurso que surpreendeu incrivelmente todas as colheitadeiras, mas acabou sendo o mais difícil de testar: com uma largura enorme da plataforma, você precisa construir muitas hipóteses sobre o que fica fora de vista. Cada máquina tem suas próprias características. Além disso, também requer um sistema de controle complexo para definir a rota com antecedência ou programá-la de alguma forma. Somos a favor do controle natural: você aciona o botão do robô, dirige o carro, sai para o campo, começa a limpar. O robô diz: "Cara, deixe-me dirigir", você clica no segundo botão - e ele dirige. Você precisa virar - basta fazê-lo, o co-piloto libera o controle e, a seguir, procura uma nova borda. Quando o encontra, ele pede novamente para retornar o controle. Tudo é intuitivo e simples. Como resultado, confiamos às pessoas que se deslocassem entre os corredores.Com a automação, aguardamos o fim dos testes em terrenos difíceis. Normalmente, a condução tem até cinco quilômetros de extensão, ou seja, as curvas em si levam menos de 1% do tempo de operação da colheitadeira.
Só tem uma câmera na colheitadeira, porque a prioridade é o preço. O segundo não aumenta muito o preço, mas aumenta muito a carga nos cálculos, e uma unidade computacional com 4 Tflops é uma grande parte do custo do hardware. A câmera olha para a esquerda no cabeçalho. Existem vários esquemas exóticos (raramente usados na Federação Russa), quando tudo de interessante acontece não apenas à esquerda, mas também à direita. Em geral, temos dois sistemas principais de limpeza: a pá e a lançadeira. Trabalhe com uma dobra: um pedaço do campo é cortado e tudo é cortado ao seu redor em um retângulo ou círculo afilado, buscando o centro. Assim, fazemos no sentido anti-horário. De ônibus: de um lado eles ligam e vão e voltam - como em uma impressora. Percursos vazios são formados entre as penetrações, mas você pode obter uma seção de qualquer formato. Portanto, para campos de formato complexo, existem esquemas mais otimizados,que requerem olhar em ambas as direções. Talvez, em um dos próximos lançamentos, ofereceremos alternar entre câmeras.
Esquema "canadense".
Então - edição. No meio do verão, em plena quarentena, nossas colheitadeiras pela primeira vez desde o ano passado viram e notaram tudo de repente. Mais precisamente, eles provavelmente perceberam naquele ano, mas começaram a pedir os kits um pouco antes da colheita (possivelmente devido ao empréstimo para fazendas com prazos curtos). Como resultado, viajamos pelo país em condições de quarentena, o que deixou uma marca única no trabalho de especialistas em redes neurais. Os instaladores sentaram-se em algum lugar por 14 dias, em algum lugar onde caminharam quase em trajes espaciais, mas conseguiram lidar com 50 fazendas (e ainda há tantas por vir).
Enfrentamos dificuldades técnicas: em alguns modelos estrangeiros (e um russo), o layout dos compartimentos é extremamente denso. A diferença é como olhar sob o capô de um Zhiguli e olhar para um MacBook. As dimensões foram enviadas dos campos, solicitamos urgentemente novos suportes ou novos sistemas de montagem para um modelo específico.
Devido à pandemia, o fornecedor do equipamento foi alterado. Os corpos das válvulas eram de um fabricante alemão. Eles nos disseram em março: "Volte em quatro meses." Foi pânico, porque toda a história dependia disso. Encontramos um fabricante russo, eles entenderam tudo, revelaram-se tranquilos e nos tornaram hidráulica. Rapidamente, mas também não sem surpresas e não sem nervosismo ao definir a tarefa, é claro. Mas até este ano, não acreditávamos que isso fosse possível na Rússia.
Qual é o próximo
Os robôs colheram cereais: trigo, cevada, aveia, centeio nas regiões do sul. Ainda não houve uma operação seriada com milho e girassol (isso é mais tarde em termos agronômicos). Também estamos interessados em colza e soja. O estupro é a Rússia Central, enquanto esperamos pela colheita lá. Soja - Sibéria, Altai, sul da Sibéria, Território de Khabarovsk, isso é muito em breve.
O boca a boca não para. Ao longo do último mês e meio, cerca de uma dúzia de propriedades muito grandes das primeiras 50 vieram com seus próprios pedidos personalizados. Alguns já estão adquirindo kits de teste para esta safra. Alguém faz nosso próprio TK e desejos especiais para nós - vamos pensar na entressafra. As tarefas são amarrar o monitoramento da produtividade (a colheitadeira calcula o grão em telemetria e vê as coordenadas, ou seja, pode-se levar dados sobre a produtividade das parcelas de solo até um metro), monitorando o funcionamento da colheitadeira (enviando telemetria ao centro). Algumas fazendas chegam apenas à figura, para muitas é importante para a rotação de culturas que os pontos críticos nos campos sejam marcados. É importante entender o rendimento médio anual e valorizar o “dinheiro” a cada ano. A análise é necessária para compreender aproximadamente a carga de tratores e equipamentos: comprar ou reduzir.Existem muitas nuances no pedido de combustível e lubrificantes antes da temporada: todos esses são pré-pagamentos desagradáveis. Como disse o chefe de uma grande fazenda: “Trabalhamos com o mercado. Não controlamos o mercado. Para ganhar mais, só podemos reduzir o custo. Se não reduzirmos, eles vão nos comer estupidamente. "
A vida útil da colheitadeira é de 10 a 12 anos (mas frequentemente vemos 2005, este ano foi definido até para 2001). Vamos reformar todos eles. Porque enquanto o cavalo está vivo, eles o montam. Quando o conserto fica mais caro do que o custo de um novo, eles aceitam um novo. Termina, aliás, com o fato de que a velha ceifeira-debulhadora passa a ser doadora de peças sobressalentes para outras da mesma espécie. Sim, este é um fígado flácido e pernas quebradas, mas funcionam por um ou dois anos. Então tudo se deteriora.
E outra grande coisa é o feedback de que com essa economia a colheitadeira compensa mais rápido. Um carro custa, por exemplo, 25 milhões de rublos (dependendo do fabricante e modelo). A fazenda pensa: cinco anos - para carros nacionais, um carro estrangeiro paga em oito anos. Agora - cerca de menos um ano.
Agora vamos terminar de limpar este ano os modelos de produção e vários outros experimentais, vamos unir a economia e seremos publicados em revistas econômicas internacionais. Nossos módulos serão instalados tanto nesta forma - uma caixa separada nas colheitadeiras, quanto serão incluídos na forma de dispositivos integrados nas novas colheitadeiras, se tudo terminar bem. Conseguimos. Dois anos e meio de vida da equipe parecem mudar um pouco o mundo.
PS Se o seu engenheiro agrônomo não estiver em Habré e estiver interessado, você pode encontrar os contatos aqui: promo.cognitivepilot.com e discutir em detalhes para quais colheitadeiras, que conjunto específico de equipamentos é necessário, quanto custa e como você pode vê-lo rapidamente - experiência.
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