A colheita de safras de forragem começa e estamos dominando ativamente os equipamentos de colheita de forragem.
Uma colhedora de forragem é uma máquina tecnicamente mais complexa e poderosa. Vários veículos de colheita (tratores com reboque, caminhões, caminhões de silagem) vão junto com ela. Apenas operadores de máquina experientes, com vários anos de trabalho, estão autorizados a trabalhar em tais equipamentos.
Trabalhar em uma colheitadeira durante a colheita de milho para forragem é semelhante a dirigir um carro em meio a nevoeiro denso, mas em vez de nevoeiro ao longo do caminho há uma parede alta e verde de plantas da qual um javali, um poste ou uma pessoa podem pular. Moer uma pessoa (a história está no meu último artigo), os operadores de combinação ficam cinza e não podem mais trabalhar. Além disso, nesta "névoa verde", deve-se ser capaz de não colidir com um caminhão de silo próximo, monitorar a precisão de carregamento de um silo com um tronco de até 7 metros de comprimento, do qual saem 50-60 kg de silagem por segundo, e encher a van uniformemente para que não dirigiu meio vazio aqui e ali.

Na verdade, uma colheitadeira trabalha para três, monitora o processo de colheita do milho (um local de trabalho), aciona o maquinário (segundo local de trabalho), carrega o caminhão de silo (terceiro local de trabalho). Como resultado, algo sofre. Se você não administrar bem, pode quebrar equipamentos caros (o preço mínimo de uma colhedora de forragem é de 16 milhões de rublos, há modelos de 50 milhões cada), então a qualidade da colheita e do carregamento geralmente se deteriora.
Automatizamos a maior parte do trabalho, agora vou contar quais as dificuldades que superamos e o que estamos fazendo.
Não há visibilidade
A altura do milho maduro é em média 2-2,5 metros, a altura da colheitadeira é 2,5 metros, o operador da máquina está mais frequentemente em um nível ligeiramente mais alto do que a pessoa que está no chão e vê apenas as plantas à sua frente, ele essencialmente não vê além de seu nariz e assim por diante Ao longo de toda a jornada de trabalho, e este é um turno de 12 horas, poucos conseguem suportar tanto estresse nos olhos e manter o ritmo de montagem, e porcos ou uma vara também podem saltar no caminho!

Existem ceifeiras-debulhadoras, por exemplo KRONE, com uma cabina telescópica que chega a 3 metros de altura, ou Acros RSM-142 com uma altura de 4 metros, mas isto é antes uma excepção à regra.

Portanto, apenas operadores de colheitadeira experientes que trabalharam por 3-4 temporadas podem trabalhar atrás de tal colheitadeira.
Perdas durante o trabalho
Ao contrário das colhedoras de grãos, uma colhedora de forragem não pode armazenar a safra no bunker, mas imediatamente a distribui pelo tronco de descarga para um veículo que viaja nas proximidades. Como falei, a velocidade de ejeção da silagem pode chegar a 50 kg por segundo, dependendo do modelo da colheitadeira, o comprimento do tronco é de 5 a 7 metros. Saí do carro um pouco de lado ou diminuí a velocidade e perdi meia tonelada de silagem em 10 segundos. Em média, até 7-10% da colheita permanece no campo. Ninguém mais coleta a silagem perdida, as perdas com combustível e lubrificantes serão muito maiores. O vídeo mostra como a silagem se derrama se você mexer um pouco no tronco.

Enchimento uniforme da van
Em uma equipe com uma colheitadeira e até 7 carros, um carro é abastecido em cerca de 20 minutos. Eles podem fazer mais de 10 viagens ao silo em um dia. Tudo depende do comprimento do ombro de envio. Se o campo for próximo ao poço, então o acostamento é curto e você pode fazer mais viagens para descarregar, se mais longe as viagens diminuem e aqui torna-se muito importante abastecer corretamente a van (caminhão do silo) para que ela não transporte ar. Trazido a metade da carreta, conte com a perda de combustível, o operador deve guiar o porta-malas da maneira mais correta possível para abastecer o silo de maneira uniforme.

O que podemos automatizar em colhedoras de forragem?
Conforme já mencionado acima, apenas operadores experientes de colheitadeiras estão autorizados a trabalhar em tais colheitadeiras. Quase todos os operadores de máquinas eficazes foram treinados na URSS, após o que os segredos tecnológicos desta civilização foram perdidos. Especificamente, o treinamento enfraqueceu, e os jovens que vêm, naturalmente, trabalham pior. Isso é normal para quase todas as profissões, mas especificamente aqui nosso robô é muito procurado, principalmente por causa desse efeito.
Em segundo lugar, nosso robô vê a borda, os obstáculos no campo, vê outros equipamentos. O trabalho do operador da colheitadeira é simplificado ao máximo, agora ele pode acompanhar o estado técnico da colheitadeira, a calibração da fração de milho, que é mais adequada para este tipo de gado.
Além disso, nosso robô pode completamente e uniformemente, e mais importante, encher o caminhão do silo com precisão, isso reduz as perdas de combustível e lubrificantes e reduz as perdas durante a colheita a zero.

A norma é uma perda de 7% da colheita durante a colheita, se eles forem reduzidos a zero, então como a silagem não é feita principalmente para venda, mas para forragem para nosso gado, podemos reduzir a semeadura de milho em 7% e dar para o trigo, que é mais lucrativo. Por exemplo, se 1000 hectares são alocados para milho, dos quais 70 hectares são alocados para trigo, então, mesmo de acordo com as estimativas mínimas, com uma colheita de 30 centners por hectare, coletaremos 210 toneladas, o que é cerca de 1,5 milhão de rublos de lucro direto. Ao mesmo tempo, devido a uma montagem mais completa, o consumo de combustíveis e lubrificantes é reduzido com a redução do número de viagens da cava do silo ao campo.
Como treinamos redes neurais para analisar cenas de colheita de milho
O milho é colhido usando acessórios especiais para culturas em linha. Para este caso, é fornecido um modo de operação em que a colheitadeira tenta manter a plataforma no meio do espaçamento das linhas. Tendo recebido um mapa de segmentação do quadro (cena) e sabendo a posição da plataforma, você pode encontrar o chamado ponto de fuga e calcular o desvio do dente da plataforma em relação à posição desejada.

Ao contrário do trigo, em que seguimos a borda do campo colhido e conduzimos a colheitadeira ao longo da borda, aqui a tarefa da rede neural é ver o espaçamento entre as plantas. A rede neural enxerga perfeitamente as fileiras entre o milho, ao contrário de uma pessoa, a câmera fica localizada acima da cultura, e ao mesmo tempo não se cansa.
As imagens chegam até nós no formato de um stream de vídeo ou como imagens separadas. Os dados são processados e armazenados no Cognitive Agro Data Factory. Além dos dados brutos da câmera, também existem quadros marcados no alvo, que, se necessário, podem ser adicionados ao conjunto de dados de treinamento.
Para uma seleção mais precisa das possíveis cenas de colheita, é necessário montar corretamente o conjunto de dados de treinamento. Além das imagens reais obtidas da câmera durante a colheita das safras, é utilizada uma abordagem para gerar imagens sintéticas por meio do procedimento de aumento baseado em imagens naturais.
A rede aceita uma imagem RGB de 3 canais como entrada. Além disso, no processo de treinamento da rede neural, distorções de brilho / cor no espaço HSV são aplicadas ao tensor de entrada, distorções locais de canais no espaço HSL - o procedimento para adicionar sombras artificiais, distorções geométricas e adicionar ruído. A seleção dos parâmetros de aumento é um procedimento não trivial que requer uma análise detalhada das cenas obtidas em condições reais.
A rede treinada é capaz de produzir mapas de segmentação que definem o espaço entre linhas.
Limpeza de silagem
Além da silagem, as colheitadeiras de forragem também são usadas para coletar a silagem por meio de um acessório pick-up. O processo de colheita é semelhante ao do milho, a única diferença é que a colhedora passa pelo corte. A faixa pode não diferir em cor da massa total e o operador da colheitadeira pode frequentemente estar em marcha lenta.

Por exemplo, no vídeo acima, você pode ver que a faixa é praticamente indistinguível da grama e com que precisão o operador da colheitadeira precisa conduzir a máquina ao longo da faixa e, ao mesmo tempo, observar constantemente o processo de carregamento da silagem para o caminhão. O trabalho é muito intenso, ao final do turno de 12 horas, os operadores da colheitadeira simplesmente caem, eles podem lidar com um turno completo apenas com 3-4 temporadas de experiência de trabalho.
Se o operador for inexperiente, a marcha lenta é uma perda de combustíveis e lubrificantes. Uma colhedora de forragem, ao contrário de uma colhedora de grãos, gasta apenas 10% dos combustíveis e lubrificantes na movimentação da própria colhedora, os 90% restantes vão para cortar, picar, brochar, jogar silagem ou silagem. Portanto, é muito importante trabalhar com a colheitadeira totalmente carregada.
A rede neural faz um excelente trabalho com o rolo, um exemplo de como a rede vê o rolo.

Aqui, nosso sistema pode ajudar o operador da colheitadeira a guiar a colheitadeira durante o corte, nosso robô também pode completamente e uniformemente, e o mais importante, encher o caminhão do silo com precisão, isso reduz as perdas de combustível e lubrificantes e reduz as perdas durante a colheita a zero, o operador da colheitadeira se torna o operador da colheitadeira e assume todo o trabalho piloto automático.
Agora estamos desenvolvendo milho forrageiro, girassol, silagem. No final da temporada, se você estiver interessado, contaremos como nossos robôs lidaram com as colhedoras de forragem.
PS Se o seu agrônomo não está em Habré e está interessado nele, você pode encontrar os contatos aqui: promo.cognitivepilot.com e discutir em detalhes para quais combinações quais conjuntos específicos de equipamentos são necessários, quanto custa e como você pode ver e testar rapidamente.