2023-08-04
Kvaser | 德国TUM农业机电一体化教学设备分享
作者：Triv 点击：304
慕尼黑工业大学（TUM）农业机电一体化学院位于德国南部慕尼黑以北，是该领域的先行者，他们的研究项目涉及拖拉机和其他农用车、拖拉机机具自动化、车辆通信技术（如ISOBUS）、自动驾驶农用车和机器人、引导和规划、基于模型的机电一体化系统控制、传动和动力系统，以及机器人机具等等。
机电一体化是指将机械和电子工程学有机地结合起来，形成一种新的技术体系。而农业机电一体化可以使农业机械具有更高的自动化程度，能有效提高农业生产效率，减少人力投入。作为全球领先的农业机电一体化教学和研究中心，慕尼黑工业大学（TUM）农业机电一体化学院在学生教学和前沿技术实际应用研发中，都使用了Kvaser产品和软件。
“软硬”结合，深入浅出
慕尼黑工业大学使用了Kvaser Leaf Light系列CAN转USB通讯仪、
Kvaser Memorator系列数据记录仪、Kvaser Air Bridge免设置无线CAN bridge
，以及Kvaser提供的免费软件和Canlib API（该软件支持Kvaser的所有产品）。
“深入浅出的教学方法能帮助学生快速掌握CAN总线的基础知识。通过Kvaser的CanKing CAN总线监视器和通用诊断工具，学生既可以学习基础知识，也可以尝试一些简单的实践。Kvaser工具对于教学使用而言经济实惠，并且由于在整个学院内使用标准化工具，这样学生能在拥有自己的工具的同时，也能连接到同一个总线。”
——该学院首席教授、工程学博士
Timo Oksanen
支持农业机械田间测试
DigiMilch（数字化乳业项目）是德国的试验田项目之一，旨在通过数字技术
改善奶牛养殖，慕尼黑工业大学正在研究如何实现粪肥的精准利用（更好的
粪肥使用意味着从相同体积的粪肥中实现更好的产量）。在该项目中，Kvaser
Memorator Light HS v2帮助他们获取所有CAN流量，以便在协议层测试
ISOBUS任务控制器的性能。
“
“我们使用Kvaser Memorator Light HS v2从一或两个CAN总线区段收集
时间同步数据来分析田间的农业机械性能。我们可以轻松地将所有信息收集
到一个文件中，并以多种不同的格式导出，然后再将文件导入MATLAB，用
于后续分析。Kvaser硬件支持与MATLAB以及其他软件工具的整合，这是
我们选择使用Kvaser产品的原因之一。
——该团队的博士生
Samuel Brodie
该研究团队利用Kvaser Memorator API对数据记录仪进行了编程，以便可以通过互联网读取和上传数据。Brodie称：“在Memorator与CAN断开连接后才能上传数据，为此我创建了一个GUI（图形用户界面），方便农民在拖拉机熄火后执行此操作。”研究团队依赖农民输入数据，而农民可能会忘记上传数据，所以团队对Memorator可以在数据被覆盖之前长时间存储记录数据的功能颇为赞赏。
◉Digimilch数据流过程
Kvaser Memorator > 平板电脑读取 > 通过互联网上传.kme50文件 > 转换为.asc文件 > MATLAB > 处理为传感器数据/GNSS位置等。
无线传输，收集数据更便捷
慕尼黑工业大学的研究人员开发了他们自己版本的ISOBUS功能，例如诊断
对象池捕捉等，这为通过闭环控制和灵活的在线数据记录进行快速原型设计
创造了完美的环境。为了进一步优化原型设计环境，研究人员还使用Kvaser
Air Bridge Light HS来解决拖拉机和机具数据收集相关的一些人机工程学问题。
“ISOBUS接头位于拖拉机驾驶室内，机具的后部没有连接，所以在那里作业时，Kvaser Air Bridge Light HS能够在前后运行的过程中节省时间。它还支持驾驶室外的软件开发。在教学用途方面，我们有一对Air Bridge，其中的一个单元在驾驶室内，与连接外部机械的另一个单元进行通信。”
——该团队的博士生
Samuel Brodie
未来的发展趋势是什么？
近二十年来，CAN总线一直是农用车机电一体化的主力——它被用于拖拉机运行
在恶劣环境中提供通信，并使符合ISO 11783标准的拖拉机机具即插即用网络
（即ISOBUS）得以实现并标准化。
“
“机器上的标准化接口有着长达数十年的使用寿命，短期内很难被取代，因此
至少在未来二十年，CAN总线仍将是“主力军”。目前，基于单对以太网
（SPE）的通信技术在车辆工程的高性能自动化中发挥着重要作用，农业
车辆工程（包括自动驾驶农用车）也出现了同样的趋势。”
——该学院首席教授、工程学博士
Timo Oksanen
