SOLUTION 02 / Robotics

Yanmar mengurangkan beban kerja dengan Auto-docking System dan Auto-navigasi Robotic Boat untuk mewujudkan masa depan yang selamat dan terjamin

Pusat Penyelidikan & Pembangunan
Dengan mengautomasikan operasi dok yang selalu memberi tekanan kepada pengguna, Yanmar menawarkan dok selamat dengan julat ralat yang terhad hanya dalam beberapa puluh sentimeter. Dengan menambahkannya ke Bot Robot Auto-navigasi, Yanmar tidak hanya menyumbang kepada perniagaan marin, tetapi juga meringankan beban kerja bagi mereka yang bekerja dalam perniagaan perikanan dan marin, yang membawa kepada penjimatan tenaga kerja dan buruh alternatif di laut.

ISSUE

Cabaran baru untuk mengurangkan beban pengguna dan mewujudkan masyarakat di mana orangramai dapat bekerja dengan jiwa yang tenang

Perniagaan marin adalah salah satu kekuatan Yanmar. Kami terus menyokong pekerja luar pesisir dengan pelbagai produk dan perkhidmatan kami yang lahir dari perspektif baru. Yanmar memfokuskan pada "dok" * yang memerlukan kemahiran dalam navigasi kapal tetapi menjadi tekanan besar bagi pengguna. Yanmar telah melakukan pembangunan dalam "Auto-docking System" untuk docking yang lancar dan selamat tanpa operasi yang menyusahkan, dan "Auto-navigasi Robotic Boat" yang secara automatik menentukan jalan yang selamat untuk mengawal pelayaran di laut. Penbangunan sistem ini akan menjadi kekebihan besar bukan hanya untuk perniagaan marin, tetapi juga untuk pasar perikanan di mana populasi pekerja menurun dan permintaan untuk akuakultur semakin meningkat, yang memberi manfaat kepada bahaya berkaitan operasi luar pesisir. Sejak 2017, Yanmar telah membangunkan sistem ini sambil mempertimbangkan untuk meringankan beban buruh luar pesisir dengan mengganti dan mengurangkan pekerjaan di luar pesisir.

Pada mulanya, kami mula membangunkan teknologi ini untuk bot single-propeller dan bot single-rubber yang biasa digunakan, serupa dengan yang terdapat di dalam kereta. Ketika projek ini berjalan, jelas bahawa sejumlah besar jam kerja diperlukan untuk pembangunan kerana kesukaran mengendalikan dok untuk kapal single-propeller dan kapal single-rudder. Sebabnya, bukan hanya terdedah kepada penjagaan posisi stabil dari angin dan ombak, tetapi juga kurangnya keanjalan untuk menerapkan kekuatan secara langsung dalam gerakan lateral. Dengan keinginan untuk mengeluarkan produk baru secepat mungkin, kami beralih untuk menggunakan kapal twin-propeller dan twin-rudder yang dilengkapi dengan beberapa unit propulsi dan memutuskan untuk menggabungkan jam kerja untuk pembangunan. Dengan memasang peralatan pengedaran propulsi yang dapat menggerakkan kapal ke segala arah dan menerapkan sistem penentuan kedudukan dinamik yang kami bangunkan pada tahun 2015, Yanmar akhirnya melengkapkan teknologi asas untuk sistem Auto-docking dan Auto-navigasi. * Untuk mendekatkan bot ke dermaga, rakit, atau pantai di lautan.

SOLUTION

Yanmar akan menyelesaikan masalah pelanggan dan terus menyahut cabaran untuk mewujudkan masyarakat masa depan dan memperkaya kehidupan masyarakat.

Kunci kepada pemanduan kapal automatik adalah kemampuan untuk menganggarkan kedudukannya sendiri untuk mengenal pasti lokasi kapal. Walaupun penyimpangan beberapa meter berlaku dengan GNSS termasuk GPS, kami bertujuan untuk mengurangkan ralat dalam beberapa puluh sentimeter dengan Sistem Pemasangan Auto kami. Pada tahap awal penbangunan, kami mengadaptasi Real Time kinematic (RKT), yang juga digunakan dalam traktor robot Yanmar yang aktif terlibat dalam bidang pertanian. Kami membina stesen pangkalan di sisi pelabuhan dan membangunkan sistem yang mengeluarkan isyarat pembetulan untuk meningkatkan ketepatan. Namun, ia hanya dapat digunakan di pelabuhan tertentu tempat stesyen pangkalan didirikan, dan ada juga masalah keselamatan karena tidak memiliki sensor untuk mengenali kawasan sekitar yang sebenarnya. Atas sebab ini, langkah selanjutnya adalah melengkapkan kapal dengan 3D-LIDAR, yang merupakan sensor yang mengenali kawasan sekitarnya, dan fokus pada pembangunan sistem yang menganggarkan kedudukannya sendiri dengan ketepatan tinggi dengan mengukur objek di sekitarnya.

Hasilnya, kami berjaya mengekalkan ralat anggaran kedudukan sendiri dalam beberapa puluh sentimeter walaupun tanpa stesen pangkalan. Selain itu, menjadi mungkin untuk mengarahkan bot secara automatik menggunakan kawasan sekitarnya hanya dengan menetapkan lokasi untuk berlabuh. Sejak permulaan pembangunan, kami dapat mengurangkan masa yang diperlukan untuk Auto-docking dari empat minit menjadi lebih praktikal dua setengah minit. Semasa navigasi di luar pesisir, peta kawasan luas dibuat dengan radar untuk menetapkan laluan navigasi. Semasa berlayar di sepanjang laluan ini, kawasan sekitarnya dijelajahi secara terperinci menggunakan 3D-LIDAR, sehingga halangan berhampiran dapat dikesan. Sebagai tambahan, 3D-LIDAR digunakan untuk menghasilkan peta resolusi tinggi untuk navigasi dan berlabuh di ruang sempit. Sistem dok automatik memilih laluan yang selamat dengan risiko perlanggaran yang lebih sedikit dan secara automatik menjalankan proses dari navigasi ke dok. Hasil yang berjaya dicapai dari tekad pasukan pembangunan yang tidak putus-putus untuk membuat sistem supaya pengguna dapat menavigasi kapal dengan selamat dan bebas berlabuh di kedudukannya tanpa tekanan.

3D-LIDAR busur menangkap kawasan di sekitarnya dengan tepat.

Peta kawasan luas dibuat di luar pesisir untuk menetapkan laluan navigasi.

Peta resolusi tinggi dihasilkan untuk di dalam pelabuhan kecil atau untuk berlabuh.

RESULT & FUTURE

Mengaplikasi teknologi dalam pelbagai bidang

Pembangunan melalui percubaan dan kesilapan. Tidak ada cara lain untuk memeriksa sama ada sistem berfungsi dengan selamat dan lancar kecuali dengan menguji di persekitaran sebenar. Walau bagaimanapun, memilih persekitaran ujian sangat sukar kerana kekurangan medan ujian di Jepun. Dengan kerjasama Yanmar Marina, kami dapat memperoleh kebenaran daripada pentadbiran tempatan seperti bandar dan wilayah serta perikanan termasuk penduduk tempatan untuk mencipta dan membina persekitaran tiruan yang menggambarkan sebuah pelabuhan yang sebenarnya. Kami dapat menilai sepenuhnya di bawah persekitaran tiruan selama satu setengah bulan. Kami dapat menilai sepenuhnya di bawah persekitaran tiruan selama satu setengah bulan dan menguji dalam pelbagai keadaan cuaca seperti hujan, salji, dan angin kencang.

Terdapat banyak masalah yang tidak dijangka berlaku kecuali kita menguji penilaian tersebut dengan kapal yang sebenarnya. Sebagai contoh, penampilan pelampung dan rakit apabila diperhatikan oleh radar dalam sistem ini berbeza dengan yang kita harapkan. Kami juga mendapati risiko menangkap tali antara pelampung dan sauhnya walaupun pelampung dapat dielakkan, dan kami juga menyedari bahawa kedudukan ini tidak stabil akibat perubahan keadaan cuaca. Dengan memasukkan maklumat persekitaran ke dalam rancangan laluan, menggabungkan beberapa sensor untuk meningkatkan kadar pengesanan, dan sebagainya, kami mewujudkan sistem navigasi yang lebih dipercayai dan selamat. Untuk keselamatan lebih lanjut, kami juga sedang berusaha untuk mengatasi cuaca buruk. Mengenai angin, menjadi mungkin untuk menavigasi dalam ralat 50cm ketika berlayar dengan kelajuan angin 7 m / s.

Yanmar sentiasa nenyasarkan untuk mewujudkan sistem yang selamat dan tepat. Di masa depan, kami akan meneruskan penyelidikan dan penbangunan untuk menerapkan teknologi ini ke pelbagai bidang.

Menguji dok di Yanmar Marina

Ujian evasif untuk pelampung dan rakit

INTERVIEWUntuk mewujudkan teknologi robotik yang lestari untuk meningkatkan kesejahteraan bagi manusia dan alam

Ketika Auto-docking System sedang dibangunkan, banyak syarikat dan agensi kerajaan bertanya tentang sistem tersebut. Yanmar juga mampu menawarkan konsistensi dari penelitian dasar dari enjin dan hull ke sistem, pembangunan, dan pembuatan kapal. Kekuatan Yanmar ialah kita dapat bertanggungjawab terhadap semua pembuatan dan menangani penyesuaian dengan keanjalan. Dengan cara ini, memperkenalkan secara meluas penggunaan Auto-navigasi Robot Boat dan Auto-docking System akan membebaskan pekerja dari persekitaran yang teruk dalam perniagaan perikanan dan marin, yang membawa kepada bekerja dengan keselamatan dan ketenangan fikiran.

Naohito Hara, orang yang bertanggung jawab atas teknologi kawalan, mengatakan, “Teknologi yang sedang membangun ini baru bermula. Pada masa ini, sistem ini hanya berkesan dalam keadaan terhad seperti di dalam pelabuhan. Kami ingin memberikan teknologi kepada orang-orang yang bekerja dalam perniagaan akuakultur atau terlibat dalam pelbagai operasi di laut, untuk menawarkan persekitaran sistem yang lebih praktikal. Tomoya Fukukawa, yang bertanggung jawab atas penyelidikan dan pembangunan teknologi Robotik Auto-navigasi menyatakan, "Untuk menawarkan keselamatan yang tulen, kami dapat mendekati aspek psikologi dan emosi pelanggan ketika mengejar teknologi." Yuichiro Dake, yang bertanggung jawab atas teknologi pengenalan menyatakan, "Kami ingin melancarkan teknologi robotik yang akan terus praktikal dan bukan hanya melepaskan ke pasar." Dengan cara ini, Yanmar akan menyelesaikan masalah pelanggan dan terus menyahut cabaran untuk mewujudkan masyarakat masa depan dan memperkayakan kehidupan masyarakat.

SOLUTION 02 Other Solution Technology

Traktor Robot yang meningkatkan kecekapan dan ketepatan sambil mengurangkan beban pekerja minimum.

Fish counting system Reducing burdens on workers for sustainable fisheries.