vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2018-12-1-37-41vimjour-227Research ArticleРОБОТОТЕХНИКАROBOTICSИспользование технологий специального назначения в сельскохозяйственной робототехникеProcess-Specialized Technologies Using in Agricultural RoboticsРубцовИ. В.RubtsovI. V.

кандидат технических наук, начальник центра

PhD (Eng.), center director

РусановаО. Г.RusanovaO. G.

аспирант, инженер

post-graduate student, engineer

rusanovaoxana@gmail.comГоджаевЗ. А.GodzhaevZ. A.

доктор технических наук, профессор, заместитель директора

Dr. Sc. (Eng.), professor, deputy director

Московский государственный технический университет имени Н.Э. БауманаРоссияBauman Moscow State Technical University (National research university)Russian FederationФедеральный научный агроинженерный центр ВИМРоссияFederal Scientific Agricultural Engineering Center VIMRussian Federation2018160320181213741Copyright © Рубцов И.В., Русанова О.Г., Годжаев З.А., 20182018Рубцов И.В., Русанова О.Г., Годжаев З.А.Rubtsov I.V., Rusanova O.G., Godzhaev Z.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vimsmit.com/jour/article/view/227

Изложены основные результаты анализа уровня автоматизации сельского хозяйства в России и мире. Приведены результаты исследования иностранного рынка беспилотных мобильных энергосредств (МЭС), а также данные по структуре и составу МЭС иностранного производства. Отмечено, что ведущим направлением разработок иностранных компаний стала аппаратура для навигации и ориентации сельхозмашин в ходе реализации автономного управления движением и целевым оборудованием. Автоматизация техники возможна путем дооснащения уже существующих образцов специализированным навесным оборудованием. Согласно проведенному анализу, зарубежное сельхозмашиностроение значительно опережает отечественных производителей по выпуску экипажно-безэкипажных средств механизации сельхозсектора, а материалоемкость существующего в России сельхозпроизводства в 3-4 раза выше, чем в других странах. Необходимость такого анализа объясняется итогами сравнения производительности труда в сельском хозяйстве: в России она в среднем в 2,4 раза ниже, чем в Европе, и в 3,5 раза ниже, чем в США. Отставание в развитии сельского хозяйства РФ можно преодолеть, используя современные достижения в области робототехнических комплексов (РТК) специального назначения. Обоснована возможность двойного применения технологий ввиду схожести схем и состава РТК для решения специализированных задач по обоим направлениям. Беспилотные МЭС могут быть задействованы в технологиях последовательного и параллельного автономного вождения.

 

The article presents the main results of the analysis of the agriculture automation level in Russia and in the world. The results of the research of the foreign market, structures and compositions of foreign-made unmanned mobile energy vehicles are presented. The main direction of development of foreign companies is the creation of new models of navigation and orientation equipment for agricultural machinery aimed to the implementation of autonomous moving and mission equipment control. Technics automatization is possible due to refitting of already existing samples with specialized attachments. According to this analysis, foreign agricultural machinery is far ahead of domestic manufacturers for the production of crew-unmanned facilities of mechanization for the agricultural sector, and the material intensity of the existing agricultural production in Russia is 3-4 times higher than that of foreign countries. The need for this kind of analysis is explained by the result of a comparison labor productivity: this index in Russia's agriculture is by 2.4 times lower than European one and 3.5 times lower than that of the USA. The Russian agriculture development retard can be eliminate through the use of modern achievements in the field of robotic systems for special purposes. The authors proved the possibility of double use of technologies because of similarity of schemes and structure of robotic systems for the solution of specialized tasks of both directions. The unmanned mobile energy vehicles can be used at sequential and parallel autonomous driving.

беспилотные мобильные энергетические средстваробототехнические комплексыточное земледелиеавтономное вождениеUnmanned mobile energy vehiclesRobotic systemsPrecision farmingAutonomous drivingReferencesThe future of Food and Farming: Challenges and choices for global sustainability. The Government Office for Science: Final project report. London, 2011: 16-18.The future of Food and Farming: Challenges and choices for global sustainability. The Government Office for Science: Final project report. London, 2011: 16-18. (In English)Измайлов А.Ю., Кряжков В.М., Антышев Н.М., Елизаров В.П., Лобачевский Я.П., Сорокин Н.Т., Гурылев Г.С., Савельев Г.С., Сизов О.А., Шевцов В.Г. Концепция мо-дернизации парка сельскохозяйственных тракторов Рос-сии на период до 2010 года. М.: ВИМ, 2012. С. 187-194.Izmaylov A.Yu., Kryazhkov V.M., Antyshev N.M., Elizarov V.P., Lobachevskiy Ya.P., Sorokin N.T., Gurylev G.S., Savel'ev G.S., Sizov O.A., Shevtsov V.G. Concept of modernization of agricultural tractors and tractor fleet in Russia for the period until 2020. Moscow: VIM, 2012: 67. (In Russian)Годжаев З.А., Шевцов В.Г., Гурылев Г.С., Лавров А.В. Прогноз развития сельского хозяйства на основе первоочередного воспроизводства тракторного парка // Интеллектуальные машинные технологии и техника для реализации Государственной программы развития сельского хозяйства: Сборник научных докладов международной научно-технической конференции, Ч. 2. М.: ВИМ, 2015. С. 9-14.Godzhaev Z.A., Shevtsov V.G., Gurylev G.S., Lavrov A.V. Agriculture development prediction based on primary reproduction of tractor fleet. Intellektual'nye mashinnye tekhnologii i tekhnika dlya realizatsii Gosudarstvennoy programmy razvitiya sel'skogo khozyaystva: Sbornik nauchnykh dokladov mezhdunarodnoy nauchno-tekhni ches koy konferentsii, Vol. 2. Moscow: VIM, 2015: 9-14. (In Russian)Годжаев З.А., Гришин А.П., Гришин А.А. Перспективы развития роботизированных технологий в растениеводстве // Тракторы и сельхозмашины. 2015. N12. С. 42-45.Godzhaev Z.A., Grishin A.P., Grishin A.A. Prospects for robotic technologies development in crop production. Traktory i sel'khozmashiny. 2015; 12: 42-45. (In Russian)Годжаев З.А., Измайлов А.Ю., Евтюшенков Н.Е., Крюков М.Л. К вопросу создания экологически безопасных всесезонных автомобилей сельскохозяйственного назначения // Тракторы и сельхозмашины. 2016. N3. С. 48-52.Godzhaev Z.A., Izmaylov A.Yu., Evtyushenkov N.E., Kryukov M.L. Revisited creation of ecologically safe all-season machines of agricultural purpose. Traktory i sel'khozmashiny. 2016; 3: 48-52. (In Russian)Годжаев З.А., Евтюшенков Н.Е. Снижение воздействия ходовых систем на почву // Водитель–автомобиль– дорога. 2016. N8. С. 38-39.Godzhaev Z.A., Evtyushenkov N.E. Reducing of running systems impact on the soil. Voditel'–avtomobil'–doroga. 2016; 8: 38-39. (In Russian)Каляев И.А., Капястян С.Г. Групповое управление роботами: проблемы, решения // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. Специальный выпуск «Специальная робототехника и мехатроника». М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. С. 3-13.Kalyaev I.A., Kapyastyan S.G. Group control of robots: problems, solution. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Mashinostroenie. Spetsial'nyy vypusk «Spetsial'naya robototekhnika i mekhatronika». Moscow: MGTU im. N.E. Bau mana, 2011: 3-13. (In Russian)Лапшов В.С., Носков В.П., Рубцов И.В, Рудианов Н.А., Рябов А.В., Хрущев В.С. Формирование модели виртуальной реальности и информационно-навигационных полей для обеспечения автономного функционирования РТК специального назначения // Известия ЮФУ «Технические науки». 2017. N12. С. 248-266.Lapshov V.S., Noskov V.P., Rubtsov I.V., Rudianov N.A., Ryabov A.V., Khrushchev V.S. Model of virtual reality and information-navigational fields forming to ensure the autonomous functioning of robotic systems of special purpose. Izvestiya YuFU «Tekhnicheskie nauki». 2017; 12: 248-266. (In Russian)Рубцов И.В., Машков К.Ю., Наумов В.Н. 185 лет МГТУ им. Н.Э. Баумана – состояние и перспективы развития специальной робототехники // Перспективные системы и задачи управления: Сборник материалов Десятой Всероссийской научно-практической конференции. 2015. N1. С. 247-255.Rubtsov I.V., Mashkov K.Yu., Naumov V.N. The 185 years of the BMSTU – the state and prospects for the development of special robotics. Perspektivnye sistemy i zadachi upravleniya: Sbornik materialov Desyatoy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. 2015; 1: 247-255. (In Russian)Рубцов И.В., Машков К.Ю., Наумов В.Н. Модернизация устаревших ВВТ как один из путей развития современной робототехники // Перспективные системы и задачи управления: Избранные труды Всероссийской научно-практической конференции. Т. 1. М.: 2015. С. 51-59.Rubtsov I.V., Mashkov K.Yu., Naumov V.N. Modernization of obsolete weapons and military equipment as one of the ways to develop modern robotics. Perspektivnye sistemy i zadachi upravleniya: Izbrannye trudy Vserossiyskoy nauchnoprakticheskoy konferentsii. Vol. 1. Moscow: 2015: 51-59. (In Russian)Носков В.П., Рубцов И.В. Решение целевых задач комплексом РТК-выносной пункт СТЗ // Известия ЮФУ «Технические науки». 2015. N1. С. 121-132.Anikin V.A., Kim N.V., Noskov V. P., Rubtsov I.V. Application of a robot system with a remote vision. Izvestiya YuFU «Tekhnicheskiye nauki». 2015; 1: 121-132 (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.