GIẢI PHÁP HƯỚNG DẪN WINDROW (WINDROW GUIDANCE SYSTEM) CHO MÁY NÔNG NGHIỆP – SICK WGS

GIẢI PHÁP HƯỚNG DẪN WINDROW (WINDROW GUIDANCE SYSTEM) CHO MÁY NÔNG NGHIỆP – SICK WGS

Trong nông nghiệp hiện đại, việc tự động hóa máy móc giúp giảm công sức vận hành và tăng hiệu quả thu hoạch. Một trong những giải pháp tiên tiến nhất của SICK là Windrow Guidance System (WGS) – hệ thống hướng dẫn Windrow dành cho máy ép rơm (baler) và máy thu gom vật liệu nông nghiệp.

Giải pháp này ứng dụng công nghệ cảm biến laser TiM351 tích hợp phần mềm thông minh, cho phép máy nông nghiệp tự điều hướng, điều chỉnh tốc độ vận hành và đo thể tích windrow theo thời gian thực. Nhờ đó, người lái giảm mệt mỏi, thiết bị vận hành ổn định, còn quá trình thu hoạch đạt hiệu suất tối đa.

Windrow Guidance là gì?

Windrow là dải vật liệu (rơm, cỏ, cây vụn…) được xếp thành hàng sau quá trình cắt, chờ máy ép hoặc máy thu gom. Việc điều khiển máy đi đúng theo hàng windrow đòi hỏi người lái phải có kỹ năng và sự tập trung cao — nếu lệch hướng hoặc tốc độ không đồng đều, máy có thể thu không hết vật liệu, bị tắc, hoặc nạp không đều.

Giải pháp Windrow Guidance System (WGS) của SICK giúp tự động hóa quá trình này. Cảm biến laser liên tục quét bề mặt đất phía trước máy để nhận diện vị trí và hình dạng của windrow. Từ đó, hệ thống gửi tín hiệu điều khiển để giữ đúng hướng di chuyển, đồng thời điều chỉnh tốc độ phù hợp với lượng vật liệu.

Cấu trúc và nguyên lý hoạt động

Trung tâm của hệ thống là cảm biến TiM351 – loại 2D LiDAR sensor của SICK, hoạt động bằng cách quét tia laser theo chiều ngang vuông góc với hướng di chuyển của máy.
Các bước hoạt động chính như sau:

1. Thu thập dữ liệu mặt đất: TiM351 quét khu vực phía trước để xác định biên dạng bề mặt và đường gờ của windrow.
2. Xử lý dữ liệu trong cảm biến: Phần mềm tích hợp trong sensor phân tích hình dạng và tính toán vị trí chính giữa windrow.
3. Tính toán thể tích vật liệu: Hệ thống xác định mặt cắt ngang (cross-sectional area) của windrow để ước tính thể tích tổng.
4. Xuất dữ liệu ra hệ thống điều khiển: Các thông tin vị trí và thể tích được truyền qua giao tiếp CAN bus để máy tự điều chỉnh hướng lái và tốc độ.

Vì phần mềm xử lý được tích hợp ngay trong cảm biến, hệ thống không cần bộ điều khiển ngoài (control unit), giúp giảm chi phí và đơn giản hóa quá trình lắp đặt.

Lợi ích khi ứng dụng hệ thống hướng dẫn Windrow

Ứng dụng Windrow Guidance System mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho ngành cơ giới nông nghiệp:

• Tăng hiệu suất thu hoạch: Máy luôn di chuyển đúng trung tâm windrow, thu gom tối đa vật liệu.
• Giảm mệt mỏi cho người lái: Các chức năng điều hướng và điều chỉnh tốc độ hoạt động tự động, người lái chỉ cần giám sát.
• Tránh tắc nghẽn (clogging): Cảm biến giúp phát hiện vùng windrow dày hoặc lệch, điều chỉnh kịp thời để tránh kẹt máy.
• Đảm bảo kiện rơm đều và đẹp: Việc phân phối vật liệu trong buồng ép trở nên đồng đều hơn.
• Tối ưu chi phí bảo trì: Do hệ thống có độ tin cậy cao và không cần phần cứng phức tạp.

Công nghệ cảm biến thông minh từ SICK

Hệ thống WGS là ví dụ tiêu biểu cho công nghệ cảm biến thông minh (Smart Sensor) của SICK.
Thay vì chỉ truyền dữ liệu thô, cảm biến phân tích và xử lý trực tiếp để cung cấp thông tin hữu ích như vị trí windrow, thể tích, hướng di chuyển – sẵn sàng tích hợp với hệ thống điều khiển máy kéo hoặc máy ép rơm thông qua giao tiếp CAN bus.

Đặc biệt, SICK TiM351 được thiết kế chịu thời tiết khắc nghiệt, hoạt động ổn định trong điều kiện bụi, ẩm, và ánh sáng ngoài trời mạnh – phù hợp hoàn hảo cho môi trường nông nghiệp ngoài trời (Outdoor Automation).

Ứng dụng và triển vọng

Hệ thống Windrow Guidance đang được sử dụng rộng rãi trong:

• Máy ép rơm (baling press)
• Máy thu gom cỏ hoặc vật liệu sau thu hoạch
• Máy tự hành nông nghiệp (autonomous agricultural machines)

Giải pháp này góp phần quan trọng vào xu hướng nông nghiệp thông minh (Smart Farming) và tự động hóa di động (Mobile Automation), giúp nông dân và doanh nghiệp tiết kiệm chi phí vận hành, tăng năng suất và giảm thiểu phụ thuộc nhân lực.

Nguồn: https://www.sick.com/sg/en/

Xem thêm các sản phẩm của Sick tại đây.