挪威初創(chuàng)公司Kilter研發(fā)的自主除草機器人AX-1，憑借人工智能與傳感器技術(shù)的強大助力，能將除草劑精準噴灑于雜草之上，使化學藥劑使用量大幅降低可達95%。為確保這款自主“助手”在作業(yè)時亦能溫柔呵護土壤，開發(fā)人員選用了輕巧免潤滑的igus drylin系列直線產(chǎn)品。

 
輕量化且免維護的drylin SLW直線模組使噴嘴模塊能夠輕松調(diào)整至當前植株的高度。（來源：igus GmbH）

 
開發(fā)可持續(xù)的農(nóng)業(yè)機械是一項頗具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，因為往往需要采用替代性零部件。Kilter公司就是一個典型例子：這家挪威公司研發(fā)出了AX-1機器人。這款全自動農(nóng)業(yè)機器人可借助全球定位系統(tǒng)（GPS）實現(xiàn)自主導(dǎo)航，在田間自主行駛。它通過視覺系統(tǒng)和人工智能來識別雜草。該機器人摒棄了大面積噴灑除草劑的方式，而是借助噴嘴系統(tǒng)，像噴墨打印機那樣精準地將除草劑的微小液滴有針對性地噴灑在雜草上。“得益于這種精準噴灑方式，我們能夠?qū)⒆魑锂a(chǎn)量提升高達35%，因為作物能夠在無雜草的環(huán)境中茁壯成長，且其代謝過程不再受到除草劑的影響。”Kilter公司首席執(zhí)行官Anders Brevik說道。與此同時，化學藥劑的使用量減少了95%。
 
挑戰(zhàn)：采用輕量化且免潤滑的部件守護土壤健康
這家挪威公司的解決方案還通過減少化學藥劑的使用和機器人自身獨特的設(shè)計，實現(xiàn)了對土壤的有效保護。“對我們而言，確保AX1以盡可能環(huán)保的方式運行至關(guān)重要。”Kilter公司設(shè)計工程師Trygve Weum說道。與此同時，部件必須盡可能輕巧，這樣機器人在運行過程中對地面的壓實程度才能降到最低。在噴霧模塊的調(diào)節(jié)機構(gòu)上，這一要求尤其具有挑戰(zhàn)性。目前市面上大多數(shù)線性系統(tǒng)都需要使用潤滑劑，而且相對較重。“因此，當我們找到igus提供的免潤滑且輕巧的解決方案時，我們感到如釋重負。”

來自drylin系列的免潤滑且輕巧的直線模組讓噴灑系統(tǒng)精準適配植株高度
為將噴嘴模塊的高度調(diào)節(jié)至當前植株高度，Kilter公司的設(shè)計工程師選用了igus drylin SLW-25120系列的直線模組。該系統(tǒng)基于堅固耐用、且表面經(jīng)過硬質(zhì)氧化的鋁合金制成的drylin W直線導(dǎo)軌，以及配備電機的梯形螺紋絲杠。絲杠旋轉(zhuǎn)時，會使絲杠螺母沿軸線移動，進而帶動與噴嘴模塊相連的直線滑塊移動。SLW-25120的基礎(chǔ)重量約為5.9千克，每100毫米行程長度重量增加約0.9千克。該模組的另一大特色在于：螺母和滑塊的移動均無需使用潤滑劑?；瑝K的螺母和滑動軸承由高性能工程塑料制成，其中集成了微小的固體潤滑劑顆粒，可實現(xiàn)低摩擦的干運行。“同樣重要的是，潤滑脂不會再與田間的灰塵結(jié)合形成糊狀物，進而增大摩擦力。”Weum補充道，“這使該機構(gòu)的可靠性大幅提高。”農(nóng)民也因此節(jié)省了時間，因為無需進行重新潤滑工作。
 
“該模組極大地提升了機器人的可靠性”
Kilter公司的挪威工程師們對這款直線模組的堅固耐用性也印象深刻。鑒于田間作業(yè)時設(shè)備需承受各種復(fù)雜且強勁的外力，因此這種堅固性至關(guān)重要。“抗扭轉(zhuǎn)的雙軸設(shè)計確保了極高的穩(wěn)定性。該系統(tǒng)的最大靜態(tài)軸向負載可達2500N，最大靜態(tài)徑向負載可達10000N。這意味著，它具備足夠的安全冗余，能夠在多年內(nèi)可靠地移動重約60千克的噴灑模塊。”drylin直線與驅(qū)動技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)理Michael Hornung說道。這為應(yīng)對額外負載預(yù)留了充足空間，比如應(yīng)對田間可能出現(xiàn)的碰撞沖擊。“我們非常認可這款直線模組的堅固性。”Weum說道，“它極大地提升了機器人的可靠性，進而提升了農(nóng)民的滿意度。”