🚜 Автономний трактор на водневому паливі

Майбутнє екологічного землеробства

Інтелектуальна система з дрон-асистентом

⚠️Проблематика

🏭 Екологія

  • Високі викиди CO₂ від дизельних тракторів
  • Забруднення ґрунту та повітря
  • Виснаження викопних ресурсів

💰 Економіка

  • Неефективне використання палива
  • Надмірна витрата зерна
  • Потреба в постійному контролі

🎯 Точність

  • Недосконале планування маршрутів
  • Людський фактор помилок
  • Втрата часу на корекції

💎Унікальна цінність проєкту

Три мегатренди в одному рішенні:

⚡

Зелена енергетика

Водень як паливо майбутнього

🤖

Автономні системи

Безпілотні технології

🌾

Precision Agriculture

Точне землеробство

Мета розробки

Система, що революціонізує сільське господарство через поєднання чистої енергії, штучного інтелекту та точних технологій

🔧Реалізація 1: MVP на Arduino

Швидка та доступна версія для реалізації зараз

Проста автономна система на базі Arduino з внутрішньою навігацією та імітацією посіву

🎯 Основні можливості

  • Внутрішня навігація по енкодерах (±1-2м)
  • Датчик перешкод LDR
  • Привід від крокових двигунів PM13
  • Попередньо заплановані маршрути (ручне налаштування)
  • Автоматична робота без оператора
  • Базовий моніторинг через потенційний Wemos (Wi-Fi)

⚙️ Ключові компоненти

  • Мозок: Arduino Nano (контролер, з 9 доступних)
  • Навігація: 2 енкодери інкрементальні 11мм (замість GPS/IMU)
  • Перешкоди: 1 LDR (виявлення змін світла)
  • Рух: Motor Shield (з 22) + 2 PM13 двигуни (з 9)
  • Механізм посіву: Серво MG945 (з 9)
  • Імітація посіву: Лазер KY-008 (з 9)
  • Живлення: Акум-холдер з батареями (з 10)

🔌 Як це працює

1. Оператор налаштовує маршрут

Ручне введення відстані та напрямку через код на Arduino

↓

2. Arduino розраховує шлях

Контролер використовує енкодери для утримання прямої траєкторії

↓

3. Автономний рух

Енкодери корегують рух → серво опускає лазер для імітації посіву

↓

4. Уникнення перешкод

Якщо LDR виявляє зміну світла (перешкоду) → зупинка або об'їзд

↓

5. Завершення роботи

Після проходження маршруту трактор зупиняється

📦 Що потрібно для збірки

Основа (є в наявності)

  • Arduino Nano — 1 шт (з 9)
  • Motor Shield — 1 шт (з 22)
  • Кроковий PM13 — 2 шт (з 9)
  • Серво MG945 — 1 шт (з 9)
  • Лазер KY-008 — 1 шт (з 9)
  • Енкодери 11мм — 2 шт (з 8)
  • LDR — 1 шт (з 29)
  • Акум-холдер — 1 шт (з 10)
  • Арматура 1м — 1 шт (з 8)
  • Колеса — 4 шт (з 32)

Механіка

  • Рама з арматури (1 м)
  • Кріплення для серво та лазера
  • Осьові втулки (MWC-12*9.5-C, 1 шт з 5)

Електроніка

  • Стаб напруги 5V — 1 шт (з 18)
  • Конденсатори C 100uF — 4 шт (з 80)
  • Джумпери — 5 шт (з 24)
  • Кабель вита пара 1м — 1 шт (з 10)

💰 Економіка MVP

4 енергоса

Вартість електроніки
(усі компоненти є)

8 годин)))))))

Час розробки
і тестування

30-60 хв(хз)

Запас роботи
на батареї

✅ Чому MVP спочатку?

✓ Швидкий старт: можна зібрати за 1-2 місяці з наявних компонентів
✓ Доказ концепції: перевірка ідеї автономного трактора
✓ Низький ризик: ніяких додаткових витрат
✓ База для розвитку: легко інтегрувати майбутні сенсори
✓ Навчання команди: досвід роботи з автономними системами

Технічні характеристики

✓ Швидкий старт: можна зібрати за 1-2 місяці з наявних компонентів
✓ Доказ концепції: перевірка ідеї автономного трактора
✓ Низький ризик: ніяких додаткових витрат
✓ База для розвитку: легко інтегрувати майбутні сенсори
✓ Навчання команди: досвід роботи з автономними системами

Натисніть на картку, щоб переглянути детальну інформацію

🔧Реалізація 2: Інноваційне рішення з водневим двигуном

Повномасштабна версія для майбутньої реалізації

Автономний трактор на водневому паливі з дрон-скаутом для картографування та координації

🎯 Основні можливості

  • Автономна навігація за картою поля (LiDAR/RTK-GNSS, ±1-2 см)
  • Датчики перешкод та моніторинг ресурсів (H2, акумулятор)
  • Водневий двигун та електричний двигун потужністю 200 кВт для нульових викидів
  • Автоматичне планування маршрутів з дроном
  • Автоматична робота без оператора
  • Опційна координація з дроном для корекції відхилень

⚙️ Ключові компоненти

  • Мозок: Бортовий AI-комп'ютер (NVIDIA Jetson)
  • Навігація: LiDAR, RTK-GNSS, IMU для точного руху
  • Перешкоди: Камери та радари (виявлення об'єктів)
  • Рух: Водневий паливний елемент + електромотор
  • Механізм посіву: Гідравлічний підйомник сівалки
  • Посів: Точна система висіву з датчиками (ємність 500 кг)
  • Живлення: Акумулятор 250 кВт·год + бак H2 (90 кг)

🔌 Як це працює

1. Дрон-скаут сканує поле

Дрон створює 3D-карту поля та передає маршрути трактору

↓

2. Трактор отримує дані

Бортовий комп'ютер планує траєкторію за картою

↓

3. Автономний рух

Датчики корегують рух → механізм опускає сівалку для посіву

↓

4. Уникнення перешкод та координація

Якщо відхилення → дрон корегує (опційно)

↓

5. Завершення роботи

Трактор повертається на базу для дозаправки H2 (генерація 550 л H2O/добу)

📦 Що потрібно для збірки

Основа (потрібно докупити)

  • Бортовий AI-комп'ютер (NVIDIA Jetson)
  • Водневий паливний елемент
  • Електромотори для приводу
  • Гідравлічний підйомник сівалки
  • LiDAR сенсор
  • RTK-GNSS модуль
  • IMU датчик
  • Акумулятор 250 кВт·год
  • Бак для H2 (90 кг, 700 бар)
  • Колеса з шинами для поля

Механіка

  • Металева рама
  • Кріплення для сівалки
  • Осьові системи для коліс

Електроніка

  • Стабілізатори напруги
  • Конденсатори для живлення
  • Кабелі для з'єднань
  • Wi-Fi модуль для дрона

Додатково (дрон)

  • Дрон з камерою та LiDAR
  • Система передачі даних (Wi-Fi)

Технічні характеристики

✓ Потужність двигуна: 200 кВт
✓ Ємність акумулятора: 250 кВт·год
✓ Середній розхід H2 на добу: 60 кг
✓ Середня генерація H2O на добу: 550 л
✓ Час роботи від акумулятора: 60-180 хв
✓ Вага: 16-17 т

💰 Економіка рішення

$500,000

Вартість виробництва
(з водневим двигуном)

12-18 міс

Час розробки
і тестування

36 год

Запас роботи
на H2

±1-2 см

Точність
позиціонування

✅ Чому це рішення?

✓ Інноваційність: Водневий двигун з нульовими викидами
✓ Доказ концепції: Перевірка автономного руху з дроном
✓ Низький ризик: Модульна інтеграція
✓ База для розвитку: Легко масштабувати
✓ Навчання команди: Досвід з передовими технологіями

Натисніть на картку, щоб переглянути детальну інформацію

⭐Переваги рішення

🌱

Екологічність

100% чиста енергія. Єдиний побічний продукт - вода(яку ми використовуємо)

🤖

Автономність

Самостійна робота без оператора. Економія робочої сили

🎯

Точність

Оптимальні маршрути через GPS та картографування

📊Оцінювання за критеріями

🚀 Інноваційність

Унікальне поєднання водневої технології з автономними системами та дрон-асистентом. Гібридний режим роботи.

⚙️ Технічна реалізованість

Базується на існуючих технологіях: водневі двигуни, GPS-навігація, LiDAR, безпілотні системи.

🌍 Екологічний вплив

Максимальний бал: повна відсутність шкідливих викидів. Лише водяна пара як побічний продукт.

📈 Масштабованість

Модульна архітектура дозволяє застосування на полях будь-якого розміру. Можливість масштабування флоту.

Дякуємо за увагу!

Майбутнє починається сьогодні

📄 Презентація проєкту