挪威初創公司Kilter研發的自主除草機器人AX-1，憑借人工智能與傳感器技術的強大助力，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”在作業時亦能溫柔呵護土壤，開發人員選用了輕巧免潤滑的igus drylin系列直線產品。

開發可持續的農業機械是一項頗具挑戰性的任務，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：這家挪威公司研發出了AX-1機器人。這款全自動農業機器人可借助全球定位系統（GPS）實現自主導航，在田間自主行駛。它通過視覺系統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，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，我們能夠將作物產量提升高達35%，因為作物能夠在無雜草的環境中茁壯成長，且其代謝過程不再受到除草劑的影響。”Kilter公司首席執行官Anders Brevik說道。與此同時，化學藥劑的使用量減少了95%。

挑戰：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計，實現了對土壤的有效保護。“對我們而言，確保AX1以盡可能環保的方式運行至關重要。”Kilter公司設計工程師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。在噴霧模塊的調節機構上，這一要求尤其具有挑戰性。目前市面上大多數線性系統都需要使用潤滑劑，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精準適配植株高度

為將噴嘴模塊的高度調節至當前植株高度，Kilter公司的設計工程師選用了igus drylin SLW-25120系列的直線模組。該系統基于堅固耐用、且表面經過硬質氧化的鋁合金制成的drylin W直線導軌，以及配備電機的梯形螺紋絲杠。絲杠旋轉時，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。滑塊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合形成糊狀物，進而增大摩擦力。”Weum補充道，“這使該機構的可靠性大幅提高。”農民也因此節省了時間，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。鑒于田間作業時設備需承受各種復雜且強勁的外力，因此這種堅固性至關重要。“抗扭轉的雙軸設計確保了極高的穩定性。該系統的最大靜態軸向負載可達2500N，最大靜態徑向負載可達10000N。這意味著，它具備足夠的安全冗余，能夠在多年內可靠地移動重約60千克的噴灑模塊。”drylin直線與驅動技術產品經理Michael Hornung說道。這為應對額外負載預留了充足空間，比如應對田間可能出現的碰撞沖擊。“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，進而提升了農民的滿意度。”

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