A direção automática em aplicações agrícolas não se resume apenas ao posicionamento preciso. Um sistema de direção automática também precisa de um computador de bordo confiável para exibir informações de orientação, conectar-se aos sistemas do veículo e fornecer ao operador uma interface clara durante as operações no campo.
Em aplicações reais de máquinas agrícolas, computadores veiculares robustos são frequentemente usados como terminal do operador do sistema. Eles funcionam em conjunto com posicionamento GNSS RTK, controladores de direção, software agrícola, câmeras e outros equipamentos do veículo.
Os computadores robustos para veículos da PDS têm sido utilizados em aplicações de direção automática agrícola na China, Rússia e outros mercados. Dependendo da máquina e dos requisitos de instalação, esses projetos utilizam diferentes tamanhos de tela, incluindo terminais montados em veículos de 7, 10 e 12 polegadas.
Este artigo analisa como os computadores robustos para veículos se encaixam nos sistemas de direção automática agrícola e o que os fabricantes de equipamentos e integradores de sistemas devem considerar ao selecionar um terminal.
Qual o papel do computador de bordo no sistema de direção automática agrícola ?
Um sistema de direção automática agrícola normalmente inclui vários componentes diferentes.
O sistema GNSS RTK fornece informações de posicionamento de alta precisão. O sistema de direção realiza a operação de controle do veículo. O software agrícola gerencia rotas de navegação, informações do campo e dados operacionais.
O computador do veículo interliga essas funções da perspectiva do operador.
Pode ser usado para:
- Exibir linhas de orientação RTK GNSS e informações de navegação.
- Exibir informações sobre o veículo e os implementos
- Fornecer a interface para aplicações agrícolas
- Conecte-se ao barramento CAN e a outras interfaces do veículo.
- Exibir imagens da câmera quando as câmeras estiverem integradas.
- Comunicação com módulos externos de posicionamento e sem fio
- Disponibilize uma interface tátil para o operador.
Isso significa que o computador do veículo não é necessariamente o componente que realiza a direção em si. Em vez disso, ele fornece o processamento, a comunicação e a interface do operador necessários para tornar todo o sistema de direção automática agrícola utilizável dentro da cabine.
Aplicação prática: Terminais robustos em tratores agrícolas
Os computadores veiculares da PDS foram integrados em máquinas agrícolas utilizadas em operações de campo.
Diferentes máquinas têm diferentes requisitos. Algumas aplicações usam um terminal de 7 polegadas, onde uma tela compacta é preferida, enquanto outras usam um computador veicular de 10 ou 12 polegadas para fornecer uma área de trabalho maior para mapas de navegação, imagens da câmera e informações adicionais.
Aplicação 1: Operações de campo com trator
Os tratores agrícolas costumam operar por longos períodos em campos abertos, onde a parte traseira fica exposta à luz solar, vibração, poeira e variações de temperatura.
Em uma aplicação de direção automática, o operador precisa monitorar a trajetória de orientação, ao mesmo tempo que presta atenção à operação do veículo e dos implementos.
Um computador instalado no veículo fornece a tela e a interface para essas informações, mantendo-se integrado aos sistemas elétricos e de comunicação do veículo.
A configuração real pode variar de acordo com o trator, o controlador de direção, o sistema GNSS e o software utilizados pelo cliente.
Aplicação 2: Direção automática em condições de campo empoeiradas
As máquinas agrícolas não funcionam em ambientes internos limpos.
Durante a aração, o plantio, a pulverização, a colheita e outras operações no campo, poeira e vibração são componentes normais do ambiente de trabalho. Portanto, o computador do veículo precisa ser projetado especificamente para aplicações veiculares, em vez de ser simplesmente adaptado de componentes eletrônicos de consumo.
Para esse tipo de aplicação, fatores como proteção da caixa, resistência à vibração, temperatura de operação, entrada de energia e método de montagem podem ser tão importantes quanto o desempenho do processador.
Da cabine do motorista: como o sistema se integra
A instalação dentro da cabine proporciona uma melhor compreensão da função do computador do veículo.
Uma configuração típica de direção automática para uso agrícola pode incluir:
Antena RTK GNSS → Módulo GNSS/de posicionamento → Sistema de navegação ou direção → Computador do veículo → Interface do operador
A arquitetura exata depende do projeto de sistema do cliente.
O computador do veículo pode se comunicar com a máquina através do barramento CAN ou outras interfaces, exibindo informações de navegação e dados do aplicativo na tela.
As câmeras também podem ser conectadas quando o operador precisar de visibilidade adicional ao redor da máquina.
Esse tipo de integração é um dos motivos pelos quais os fabricantes de equipamentos agrícolas geralmente exigem mais do que um tablet Android padrão. O terminal precisa funcionar como parte integrante do sistema do veículo.
Por que a robustez é importante na direção automática agrícola?
Luz solar e visibilidade externa
Os sistemas de direção automática para uso agrícola são comumente utilizados ao ar livre, frequentemente sob luz solar direta.
Uma tela que funciona bem em ambientes internos pode não proporcionar a mesma experiência de visualização dentro da cabine de um trator. Portanto, alto brilho, ângulos de visão adequados e uma interface de toque projetada para operação em veículos são pontos de seleção importantes.
Para aplicações que exigem mapas de navegação maiores, visualizações de câmeras ou vários painéis de informações, uma tela maior também pode facilitar a organização da interface do operador.
Vibração e choque
As máquinas agrícolas operam em terrenos irregulares, e a vibração faz parte do funcionamento normal.
O computador do veículo precisa suportar as condições mecânicas associadas à máquina. Isso inclui a estrutura de montagem, bem como o próprio computador.
Uma instalação adequada deve, portanto, levar em consideração tanto a resistência à vibração do computador quanto a estabilidade mecânica da solução de montagem.
Poeira, chuva e condições do campo
As máquinas agrícolas podem trabalhar em campos empoeirados, ambientes úmidos e condições climáticas variáveis.
Por esse motivo, a proteção contra poeira e água é outra consideração importante na seleção de um computador veicular robusto.
Os computadores veiculares da PDS são projetados com proteção IP66 para aplicações veiculares exigentes.
Fonte de alimentação do veículo
Os veículos agrícolas não utilizam o mesmo nível de energia que os equipamentos de escritório.
Ao selecionar um computador veicular, é necessário considerar as flutuações de tensão e as condições elétricas do veículo. Os computadores veiculares da PDS suportam uma faixa de entrada de 9 a 36 V CC e são projetados para ambientes elétricos veiculares.
Escolhendo um computador de bordo para um sistema de direção automática agrícola
O melhor computador para veículos não é necessariamente aquele com as especificações mais altas. Ele deve ser adequado à máquina agrícola e à sua aplicação específica.
1. Tamanho da tela
O tamanho da tela deve ser selecionado de acordo com o layout da cabine e a quantidade de informações que precisam ser exibidas.
Um terminal de 7 polegadas pode ser adequado quando o espaço de instalação é limitado ou quando se prefere uma interface compacta.
Um terminal de 10 polegadas oferece mais espaço na tela para mapas, informações de orientação e aplicativos adicionais.
Para máquinas agrícolas maiores ou aplicações que exigem a exibição de mais informações simultaneamente, o T12 de 12,1 polegadas oferece uma área de trabalho maior.
O segredo é adequar o tamanho da tela ao fluxo de trabalho do operador e ao espaço de instalação disponível.
2. Sistema Operacional
A plataforma de software agrícola deve ser considerada antes da seleção do hardware.
O Android pode ser adequado para aplicações que já utilizam software baseado em Android, enquanto o Linux pode ser preferível para alguns sistemas embarcados ou personalizados.
A PDS oferece diferentes configurações de computadores veiculares com opções Android e Linux, dependendo do modelo e dos requisitos do projeto.
3. Interfaces de comunicação
Os sistemas de direção automática para uso agrícola podem precisar se comunicar com vários dispositivos.
Dependendo do projeto, podem ser necessárias interfaces como CAN Bus, RS232, RS485, Ethernet, USB, 4G, Wi-Fi ou Bluetooth.
Os requisitos reais da interface devem ser confirmados com o controlador de direção, o módulo GNSS, o software agrícola, as câmeras e outros equipamentos conectados antes da finalização do hardware.
4. Compatibilidade com GNSS RTK
Para aplicações de agricultura de precisão, o GNSS RTK pode fornecer posicionamento com precisão centimétrica quando usado com uma fonte de correção apropriada e configuração completa do sistema.
O computador do veículo pode servir como terminal para exibir informações de posicionamento e orientação, enquanto a arquitetura RTK propriamente dita depende do módulo GNSS, da antena, do serviço de correção e do software aplicativo do cliente.
5. Integração de câmeras
As câmeras estão se tornando cada vez mais comuns em máquinas agrícolas.
Elas podem fornecer imagens da parte traseira da máquina, implementos, pontos cegos ou áreas de trabalho circundantes.
Para aplicações que exigem tanto navegação quanto monitoramento por câmera, o computador do veículo deve ter conectividade de câmera e capacidade de processamento suficientes para a configuração necessária.
Computadores robustos PDS para veículos agrícolas.
A PDS fornece computadores robustos para montagem em veículos, destinados a máquinas agrícolas e outras aplicações em veículos industriais.
Para projetos de direção automática agrícola, a gama de produtos inclui terminais compactos de 7 polegadas, computadores veiculares de 10 polegadas e o modelo maior T12 de 12 polegadas.
Com terminais de 7, 10 e 12 polegadas disponíveis para montagem em veículos de máquinas agrícolas, essas aplicações oferecem uma visão prática de como o hardware de computação robusto se encaixa em um sistema de direção automática.
O T12 é a opção com tela maior da linha. Ele utiliza um display IPS de 12,1 polegadas com brilho declarado de 750 nits. O produto é compatível com Android 13 ou com a configuração opcional de Linux Kernel 5.15 + Qt 5.15, e o GNSS RTK pode ser adicionado para aplicações de posicionamento de precisão. Ele também oferece múltiplas interfaces veiculares e quatro portas para câmeras com resolução 1080p.
Para tratores e máquinas agrícolas maiores, a área de exibição maior pode fornecer mais espaço para mapas de navegação, informações da máquina, visualizações da câmera e outras interfaces de aplicativos.
A escolha entre hardware de 7, 10 e 12 polegadas deve depender, em última análise, do layout do veículo, dos requisitos de software, da densidade de informações e do fluxo de trabalho do operador.
Do protótipo de direção automática agrícola à produção em massa
Para um fabricante de máquinas agrícolas, selecionar o computador do veículo é apenas uma parte do projeto.
O sistema também precisa ser testado na máquina real.
Normalmente, isso inclui:
1. Confirmar a posição de instalação e a estrutura de montagem.
2. Verificação da entrada de energia e das condições elétricas do veículo.
3. Confirmação de interfaces CAN, seriais, Ethernet e outras.
4. Testando a comunicação GNSS e RTK
5. Integrando a aplicação agrícola
6. Testando câmeras e outros periféricos
7. Verificação da visibilidade da tela em condições externas
8. Teste de vibração e condições ambientais
9. Validação do sistema completo antes da produção em massa.
Esse processo é particularmente importante para projetos de fabricantes de equipamentos originais (OEM), pois o mesmo computador de bordo pode precisar ser adaptado para diferentes máquinas agrícolas.
A PDS oferece serviços OEM/ODM para clientes que necessitam de hardware, software, interfaces ou integração mecânica personalizados.
O objetivo não é simplesmente fornecer um tablet padrão, mas sim uma plataforma de computação veicular que possa ser integrada ao sistema agrícola completo do cliente.
Perguntas frequentes
Um computador veicular robusto pode ser usado para direção automática em veículos agrícolas?
Sim. Um computador veicular robusto pode ser usado como terminal do operador para um sistema de direção automática agrícola, exibindo informações de orientação e conectando-se a outros componentes do veículo ou do sistema.
O computador do veículo fornece posicionamento RTK?
Dependendo do modelo e da configuração, os computadores veiculares PDS podem suportar um módulo GNSS RTK. O desempenho completo do posicionamento também depende do módulo GNSS, da antena, da fonte de correção e da configuração do sistema.
Qual o tamanho de tela adequado para o sistema de direção automática de tratores?
Não existe um tamanho de tela único que sirva para todos os tratores.
Um terminal de 7 polegadas pode ser adequado para instalações compactas. Um terminal de 10 polegadas oferece mais espaço de trabalho, enquanto um T12 de 12,1 polegadas pode ser considerado para máquinas agrícolas maiores ou aplicações onde mapas, câmeras e informações da máquina precisam de uma área de tela maior.
O computador do veículo precisa do barramento CAN?
Nem todos os projetos exigem o barramento CAN, mas ele é comumente usado quando o computador do veículo precisa se comunicar com os controladores do veículo ou outros sistemas eletrônicos.
As interfaces necessárias devem ser confirmadas com base no sistema de direção automática agrícola em questão.
É possível personalizar o mesmo computador de bordo para diferentes máquinas agrícolas?
Sim. Para projetos OEM e ODM, o hardware, o software, as interfaces, o método de montagem e outras configurações podem ser adaptados de acordo com as necessidades do cliente.
Conclusão
Um sistema de direção automática agrícola é composto por mais do que apenas um receptor GNSS RTK e um controlador de direção.
O computador do veículo fornece ao operador uma interface de trabalho e conecta a navegação, as informações do veículo, as câmeras e outros componentes do sistema dentro da cabine.
Em aplicações agrícolas reais, os computadores veiculares robustos da PDS têm sido utilizados em diferentes tipos de máquinas agrícolas e em diversos mercados. Com opções de 7, 10 e 12 polegadas, o hardware pode ser selecionado de acordo com o layout da máquina e os requisitos da aplicação.
Para máquinas agrícolas de maior porte e aplicações que exigem grande volume de informações, o T12 de 12,1 polegadas oferece uma área de exibição maior, mantendo o design robusto e voltado para veículos, necessário para ambientes industriais.
Para fabricantes de máquinas agrícolas, integradores de sistemas e fornecedores de soluções para agricultura de precisão, o computador de bordo correto deve ser selecionado como parte de um sistema completo de direção automática, e não como um dispositivo de exibição isolado.
Se você estiver desenvolvendo um sistema de direção automática para agricultura ou integrando um computador veicular robusto em máquinas agrícolas existentes, a PDS pode fornecer hardware de computação veicular e suporte à integração OEM/ODM com base nos requisitos do seu projeto.
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Sobre a PDS Technology
A PDS Technology é uma fabricante líder de OEM/ODM de terminais GNSS RTK de alta precisão e computadores veiculares, atendendo aos setores de agricultura, construção, mineração, táxi e logística desde 2011.
Com mais de 15 anos de experiência em P&D para o setor automotivo, oferecemos dispositivos robustos e multi-SO (Android/Linux/OpenHarmony) com posicionamento RTK de precisão centimétrica, proteção IP66 e desempenho preparado para IA. Nossas fábricas com certificação IATF16949 produziram mais de 100.000 unidades, distribuídas globalmente, e detêm mais de 30% do mercado chinês de terminais de direção autônoma para o setor agrícola. Exportamos para o Japão, EUA, Reino Unido, Turquia, Rússia e outros países.
