Toward a Better Understanding of Robot Energy Consumption in Agroecological Applications

要約

この論文では、農業用ロボットのエネルギー消費に関する包括的な分析と考察を示します。
ロボットは、食糧生産と農業生態学的課題に対処するための有望なソリューションとして浮上しており、化学物質の使用量を削減できる可能性と、人間の能力を超えた過酷な作業を実行できる能力を提供します。
農業作業の自動化により、以前は達成できなかったレベルの複雑さが導入され、ロボットが軌道、制御法則、および全体的な作業計画を最適化できるようになります。
その結果、自動化は農業作業におけるより高いレベルのエネルギー最適化につながる可能性があります。
ただし、ロボット プラットフォームのエネルギー消費は完全には理解されていないため、エネルギー使用を最適化するには、寄与要因をより深く分析することが不可欠です。
私たちは、年間を通じて作業を実行する自動農業用トラクターのエネルギー データを分析し、ロボットの速度、実行される作業の種類、エネルギー消費の間の重要な相関関係を明らかにしました。
これは、タスクの効率、完了までの時間、およびロボット農業作業のエネルギー効率を向上させるために利用できるエネルギー消費の間のトレードオフを示唆しています。

要約(オリジナル)

In this paper, we present a comprehensive analysis and discussion of energy consumption in agricultural robots. Robots are emerging as a promising solution to address food production and agroecological challenges, offering potential reductions in chemical use and the ability to perform strenuous tasks beyond human capabilities. The automation of agricultural tasks introduces a previously unattainable level of complexity, enabling robots to optimize trajectories, control laws, and overall task planning. Consequently, automation can lead to higher levels of energy optimization in agricultural tasks. However, the energy consumption of robotic platforms is not fully understood, and a deeper analysis of contributing factors is essential to optimize energy use. We analyze the energy data of an automated agricultural tractor performing tasks throughout the year, revealing nontrivial correlations between the robot’s velocity, the type of task performed, and energy consumption. This suggests a tradeoff between task efficiency, time to completion, and energy expenditure that can be harnessed to improve the energy efficiency of robotic agricultural operations.

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