Inovativní traktor od ZF přináší elektrifikaci pohonu a systém jízdních asistentů, které představují budoucnost mimosilniční dopravní techniky. Traktor je vybaven kamerami snímajícími bezprostřední okolí, které poskytují data umožňující poloautomatické ovládání. Při použití mobilních komunikačních zařízení lze ovládat traktor z prostoru mimo kabinu a usnadnit tak připojování vlečených zařízení. Kamery s detekcí chodců dále zvyšují bezpečnost při provádění připojovacího manévru. Elektrifikace pohonného systému Inovativního traktoru je umožněna díky využití výkonného generátorového modulu ZF TERRA+ ve spojení s elektrickým pohonem umístěným v hlavách hnacích kol přívěsu či jiných vlečených zařízení. Tento systém je vybaven speciálně vyvinutým řízením trakce, což zajišťuje optimální manévrovací schopnosti na površích mimo zpevněné komunikace.
ZF je jednou z mála společností, které představily autonomní systém jízdních asistentů (Driver Assist System – DAS) do všech kategorií vozidel. Expertní znalosti ZF v oblasti senzorových sítí, inteligentní elektroniky a mechatronických systémů jsou nezbytné, aby vozidlo získalo schopnost vidět, myslet a konat. To dává koncovým zákazníkům v oblasti stavebních strojů, zemědělské techniky a ostatních segmentů mimo silniční dopravu možnost využití zcela nových přístupů k automatizaci.
V případě Inovativního traktoru se jedná o standardní traktor, na jehož vylepšení byly použity nejmodernější komponenty a asistenční funkce z produkce ZF. „Naše špičkové expertní znalosti nám umožňují spojit zavedené samostatné systémy a vytvořit z nich síť, která dává vozidlu schopnost vidět, myslet a konat.” Říká Dr. Harald Naunheimer, vedoucí výzkumu u ZF Friedrichshafen AG.
Oči a mozek
Šest kamer namontovaných na kabině a kapotě traktoru představuje „smysly” vozidla. Počítač analyzuje obrazový signál z jednotlivých kamer a vytváří kompletní obraz bezprostředního okolí. Řidič může sledovat tento obraz na tabletu z různých úhlů, včetně pohledu z ptačí perspektivy. Na obrazovce tabletu má rovněž k dispozici přehled o jednotlivých pohybech traktoru.
Přídavné kamery instalované na zadní části traktoru jsou připojeny k samostatnému procesoru a slouží k automatickému připojování vlečených zařízení a k detekci chodců v manipulačním prostoru. ZF poskytuje zákazníkům v tomto segmentu dopravní techniky bezkonkurenční úroveň bezpečnosti a pohodlí, neboť tyto systémy jsou schopny značně snížit rizika nehod – zejména v těsných manipulačních prostorech.
Mechatronické systémy na podvozku a poháněcí soustavě
V síti řídicího systému je rovněž integrován elektrický pohon směrového natáčení řídících kol nezbytný pro zajištění automatického řízení traktoru. Součástí je i ZF převodovka TERRAMATIC a modul elektrického generátoru TERRA+. Elektrický poháněcí systém je schopen generovat trvalý elektrický výkon 60 kW a slouží zejména jako zdroj pro elektrické spotřebiče instalované na přívěsu. Právě na přívěsu je instalován klíčový inovační prvek – hlavy pojezdových kol jedné z náprav mají zabudovány třífázové asynchronní elektromotory. Toto řešení bylo vyvinuto speciálně pro použití u zemědělské a stavební techniky.
Přídavný elektrický pohon
Pohon všech kol traktoru ZF a pomocný elektrický pohon kol taženého přívěsu vzájemně spolupracují a doplňují se. Výsledkem je optimální řízení trakce. Souprava traktor/přívěs snadno zvládá blátivý nebo nezpevněný povrch a díky elektrickému pomocnému pohonu přívěsu je schopna zvládat až 30% stoupání. Takovéto jízdní podmínky jsou zcela mimo možnosti běžné soupravy traktoru s přívěsem. Pomocný elektrický pohon přívěsu umožňuje dopravu větších nákladů menším traktorem a je ideální pro uživatele, kteří dopravují plně naložené přívěsy jen občas.
Dva vysokovýkonné, kapalinou chlazené, třífázové asynchronní elektrické motory pohánějí jednu nápravu přívěsu. Aby se ušetřilo co nejvíce místa, jsou motory umístěny přímo v hlavách kol. Nominální napětí motorů je 400 V a systém může být rovněž vybaven brzdami v kolech. Tato koncepce pohonu zajišťuje citlivý přenos hnací síly na terén. V budoucnu se dokonce počítá s možností autonomního pohonu přívěsu.
Funkce automatického řízení nahrazuje ruční řízení
Funkce Safe Range (bezpečný manévrovací prostor) umožňuje, aby řidič ovládal soupravu traktor / přívěs dálkově z bezpečného stanoviště. Inovativní traktor a přívěs jsou zobrazeny na obrazovce tabletu z ptačí perspektivy a tabletem lze ovládat všechny činnosti potřebné pro řízení soupravy. Řízení probíhá na obrazovce intuitivně. Stačí pouze přetáhnout prstem na obrazovce traktor nebo přívěs vpravo nebo vlevo a souprava provede automaticky manévr v požadovaném směru. Pokud se jedná o složitější manévr spojený s couváním, uživatel pouze stanoví požadovaný směr pohybu přívěsu a systém vypočítá a následně provede všechny zásahy, potřebné pro řízení soupravy. Rychlost se stanoví přejetím prstem ze středu obrazovky tabletu k jejímu okraji přes zobrazení traktoru nebo přívěsu. Čím blíže k okraji tabletu je pohyb ukončen, tím větší rychlostí se manévr provede. Maximální rychlost pro dopředný pohyb je 4 km/h, pro couvání je to 2 km/h. Jakmile je ukončen dotyk s obrazovkou, souprava se automaticky zastaví. Při ztrátě radiového spojení traktoru a tabletu rovněž dojde k automatickému zastavení. Funkci Safe Range je možno použít rovněž pro ovládání samostatného traktoru. Manévrování pomocí tabletu může být náročné na přesný odhad, pokud je nutno připojit přívěs či jiné vlečené zařízení. Tento problém vyřešili specialisté u ZF zavedením funkce Hitch Detection (ustavení do připojovací polohy), která tento proces plně automatizuje. Systém využívá kameru, která monitoruje přesnou vzájemnou pozici a úhel mezi připojovaným zařízením a traktorem. K tomu využívá speciální orientační body umístěné na vlečeném zařízení. Poloha je pak průběžně odměřována během celého procesu přibližování a na základě signálu z polohovacích senzorů se přesně nastavuje úhel natočení řídících kol traktoru. Inovativní traktor manévruje automaticky až do optimální polohy pro připojení, které následné provede obsluha ručně.
Aby byla zajištěna bezpečnost chodců v době, kdy je Inovativní traktor ovládán tabletem během manévrování a připojování, je vybaven funkcí Pedestrian Detection (detekce chodců). Kamery zapojené do systému jsou schopny zachytit chodce v prostoru mezi traktorem a připojovaným zařízením a tuto informaci, včetně přesné lokace chodce, zobrazit na obrazovce tabletu. Pokud obsluha traktoru nereaguje na tuto informaci zastavením manévru, systém automaticky traktor zastaví. Připojovací manévr lze znovu zahájit jen v případě, že se nikdo nezdržuje v ohroženém prostoru.
„Inovativní koncept ZF, Inovativní traktor, skutečně přináší ve svém prototypu všechny nové funkce, které považujeme za praktické pro zemědělskou a stavební techniku,” říká Dr. Harald Naunheimer. „Zaměřili jsme se na předvedení toho, co je dnes možné a technicky proveditelné a co zároveň představuje výchozí standard pro budoucí inovace.”
