直到最近,作为想要知道土地产量的农民,可能会使用 GPS 技术和联合收割机上安装的传感器构成的高级组合,测量秋季农场收获的谷物。通过这种方法,您可能只需要在几英尺内便可辨别出土壤最肥沃的地方、播种机未播种的地方或可能需要额外修整的地方。整个系统只有一个瑕疵,那就是在下一年到来前您不能修改任何东西。 要获得更好的结果,您需要更频繁(不只是在季节结束时)地获得更多数据。现在,有了无人驾驶飞行器(UAV,又称为无人机),您便可以得到此结果。 农场机器人 多年来,农业已经越来越高科技化,通过“精细农作”可提高产量、减少浪费并增加利润。所以,农业悄悄地加入到第一批实践性采用飞行器的行业中,并不令人惊讶。我们几周前曾谈过,一组 PTC 用户为美国农业部制造了燃气驱动的四轴飞行器,可承载 50 磅的有效载荷。另一个极端是 Sentera(以前称为 FourthWing Sensors),这是明尼苏达州的一家公司,它生产的电动汽车重量低于许多玩具飞机,但配有传感器和其他高级电子产品。 Vireo 是一个低成本工具,旨在为想要评估整个生长季节的作物健康程度的农民服务。此设备只有 3 磅,您可以用手启动它,就像扔纸飞机一样。然后,它会按预编程的路线飞行,您也可以从笔记本电脑上为其引导方向。根据 farmintelligence.com,它的持久力和覆盖范围是竞争性 UAV 的两倍。 飞行器在土地上方巡航时,内部的传感器将收集高分辨率的红外线图像。Vireo 结束飞行后,所有数据都以无线方式发送至 Sentera 的母公司进行处理和分析。 “使用小型 UAV 的好处是,农业生产者现在可以每周收集一次数据。”首席航空工程师 Todd Colten 表示,“所以,他们不但可以做出下一年的决策,还可做出下一个月的决策。” 为什么选择 Sentera? Sentera 的工程师虽不是新兴轻量精密机器人飞机领域中绝无仅有的,但他们是最富有经验的。核心团队成员以前都在航空或其他军事应用领域有过十年以上的工作经验。因此,他们都精通工程、设计、制造和协作。 您可以看到他们使用所选择工具的经验。当他们决定建立自己的公司时,该团队决定使用他们自大学以来就颇为受用的软件 PTC Creo。“我们考虑过采用另一 CAD 系统 [编者注-他们以前使用 Pro/ENGINEER]。”Colten 表示,“但考虑到 PTC Creo 的功用和我们所见证的创新与增强速度,再加上价格相同,我们最终决定选择 PTC。” Colten 将 Vireo 称为“带翅膀的鱼”,他表示其团队使用 PTC Creo 的现成曲面设计工具帮助创建设备的有机几何。此软件的最新版本发布后,他使用新的剖面工具更好地与制造商和合作伙伴沟通。他只需在讨论前捕捉剖面图像并将其放入 Microsoft PowerPoint 即可。 机械与电气结合 尽管 Vireo 体积很小,但包含数千个零件,其中许多都是电子零件。传感器、自动驾驶仪和 GPS 系统全部高度集成到该飞行器中。依此而言,Sentera 工程师需要与电气工程师团队紧密合作,以便将飞行器拼装起来。幸运的是,PTC Creo 可以轻松支持其协作,并保证研发进度。 “我们可以提供 STEP 或 IGES 格式的 3D 模型,他们便可在这些模型的基础上设计电气零件。”Colten 表示,“我们将其全部放在 PTC Creo 中并检查干涉和对齐情况。使用较旧的电气设计工具完成此工作将需要数周时间。现在只需要几小时。” 两天制造 在零件投入制造时,PTC Creo 也可为团队提供帮助。由于 Sentera 的产品不是大量生产的,所以使用传统制造方法往往并非经济高效。“我们的产品数量不上不下。”Colten 表示,“需要制造 100 件,还不到使用注塑成型的程度。” 尽管如此,该团队还是研发出了降低时间和成本的制造方法。Colten 表示,“我的团队面临的最大挑战是从设计走向制造、进行设计更改并将其实施到生产中。”为解决此问题,该团队设计了可使用 CNC 或 3D 打印在数分钟内制造的产品。然后将 3D 模型以 PTC Creo、STEP 或 STL 文件的形式直接发送到可提供服务的公司。这是一种工作战略;加工厂只需要一两天就会交付少量零件。 Sentera 深知,就像使用其产品的农业生产者一样,企业需要做到灵活、高效、按时、独创,才能保持竞争力。只要存在未开垦的领域,PTC Creo 都会为其提供所需的设计技术。 编者注-更高的产量、更少的浪费和更高的利润是农业的关键目标。了解另一家制造商 Great Plains 如何借助 PTC 让农民做到事半功倍。 |