Utvikling av autostyring med utgangspunkt i AgOpenGPS

Abstract

Norsk: Presisjonsjordbruk er et dagsaktuelt tema. For best mulig økonomisk og miljømessig utnyttelse av landbruksarealet kan presisjonsjordbruk være et viktig hjelpemiddel. Et hjelpemiddel innen presisjonsjordbruk er autostyring. Med autostyring styrer traktoren selv og man vet nøyaktig posisjon, men det er ikke mange gårder i Norge som har såpass stort areal at dette er en lønnsom investering. Problemstillingen min er; «Kan man bygge autostyring med elektrisk rattmotor med RTK-nøyaktighet fra bunnen av, som er billigere enn andre autostyringssystemer?». Oppgaven tar utgangspunkt i programvaren AgOpenGPS. AgOpenGPS er et program for autostyring man bygger selv. Man kan enten bygge autostyring som er hydraulisk styrt eller styrt med en rattmotor. I denne oppgaven har jeg bygget autostyring med elektrisk rattmotor. I tillegg krever programvaren GNSS-mottaker, hjulvinkelsensor og IMU-sensor for å kartlegge posisjon og orientering. En arduino UNO informasjon fra hjulvinkelsensoren og IMU-sensoren, og fungerer som «hjernen» i systemet. Informasjonen blir prosessert i arduino uno og sendt videre til en cytron. Cytron er en motordriver som driver rattmotoren. 12 volt strøm blir hentet fra traktoren. Rattmotoren krever 24 volt, så derfor er det er 12 volt til 24 volt omformer. En USB-kabel fra GNSS-systemet og en USB-kabel fra arduino går til Windows nettbrett som brukes til skjerm i traktorhytta. På nettbrettet brukes programvaren AgOpenGPS for å se kjøringa og velge de funksjonene man ønsker å ta i bruk. I denne oppgaven er autostyringa blitt bygd med delene som er nevnt ovenfor. Autostyringa er testet i tre forskjellige tester på to traktorer. Utviklingen av autostyringa er dokumentert med bilder og tekst. Prisen på autostyringa kom på 7090 kr. eks. mva. i tillegg til et årlig CPOS-abonnement hos Kartverket på 5000 kr for å få RTK.

English: Precision agriculture is a current topic. For the best possible economic and environmental utilization of the field, precision agriculture can be useful. Autosteer is a useful technology in precision agriculture. The tractor steer itself with autosteering and the farmer knows the exact position of the tractor in the field, but there are not many farms in Norway that have such a large area that autosteer will be a profitable investment. My thesis is therefore the following: “Is it possible to build autosteering with electric steering motor with RTK accuracy from scratch, which I cheaper than other autosteering system?”. The thesis is based on the software AgOpenGPS. AgOpenGPS can be used on self-build autosteering. With this software you can either build autosteering which is hydraulically controlled or controlled by an electric steering motor. In this bachelor I have built autosteering with electric steering motor. I addition, the software requires a GNSS receiver, wheel angle sensor and IMU sensor to map the position and orientation. An arduino UNO receives the information from the wheel angle sensor and IMU sensor. The arduino UNO acts as the “brain” of the system. The information is being processed in the arduino UNO and forwarded to the cytron. Cytron is a motor driver which drives the steering motor. 12 volt power is obtained from the tractor. The steering motor requires 24-volt power. A 12-to 24-volt converter supplies 24 volts power to the steering motor. A USB cable from the GNSS system and a USB cable from the arduino go to the Windows tablet with the software AgOpenGPS. The windows tablet is used as the screen for autosteering in the tractor. AgOpenGPS is the software where you can select the autosteer-functions and see where the tractor drives. In this bachelor the autosteering has been built with the parts mentioned above. The autosteer is tested with three different tests on two tractors. The development of the autosteering is documents with pictures and text. The cost of the autosteering came at 7 090 NOK ex VA, in addition to an annual CPOS subscription from Kartverket of NOK 5,000 to get RTK.