Utvikling av grastransportløsning for landbruksroboten Thorvald

Abstract

Denne mastergradsoppgaven tar for seg utviklingen av en helhetlig grastransportløsning til den autonome landbruksroboten Thorvald. Thorvald er en modulær lettvektsrobot som er utviklet ved NMBU. Masteroppgaven skrives tilknyttet forskningsprosjektet GrassRobotics, som skal studere hvordan lett landbruksutstyr og mange høstinger påvirker jordpakking, rotutvikling og næringsopptak, samt utvikle og teste frøblandinger som er beregnet på flere innhøstinger per sesong. Grastransportløsningen skulle ha mulighet til å utføre lessing, transport og lossing, samt at den skulle utvikles med tanke på autonomi. For å komme fram til en prototype ble det brukt Pughs matrise og integrert produktutvikling, programvaren Solidworks til DAK, og programvaren Ansys Workbench til å utføre statiske styrkeberegninger. Prototypen består av pickup, lessebånd, transportkasse og bunnkjeder, i tillegg til elektriske motorer og ultralydsensorer. Prototypen har en egenvekt på ca. 235 kg og en nyttelast på ca. 165 kg. Prototypen ble utviklet slik at Thorvald kan losse seg selv, og det ble utviklet egne fester slik at Thorvald kan koble seg til redskapet autonomt.

This master’s thesis deals with the development of a comprehensive grass transportation solution for the autonomous agricultural robot Thorvald. Thorvald is a modular lightweight robot developed at NMBU. The master’s thesis is written in connection with the GrassRobotics research project, which studies how lightweight agricultural equipment and several harvests affects soil compaction, root development and nutrient uptake, as well as development and testing of seed mixtures which are meant for several harvests per season. The grass transportation solution should have the ability to carry out loading, transportation and unloading, as well as being developed with regards to autonomy. To reach a prototype, Pughs’ matrix and integrated product development was used, as well as the software Solidworks for CAD, and Ansys Workbench for conducting static strength computations. The prototype consists of a pickup, a loading conveyorbelt, a transportation box, and floor chains, plus electric motors and ultrasonic sensors. The prototype has a weight of approximately 235 kg and has a payload of approximately 165 kg. The prototype was developed such that Thorvald can unload itself, and it was developed mounting brackets so that Thorvald can connect to the equipment autonomously.