CLAAS在2023年的Agritechnica汉诺威农机展上推出一款大型自动驾驶拖拉机演示机。XERION 12.590 TERRA TRAC已经配备了相关传感器，如激光雷达和摄像系统，以及其他用于轨迹规划和过程监控的技术。其他车辆已经在田间进行了进一步的研究和组件测试。

高度自动化和无人化是全球范围内众多农业应用的关键主题。CLAAS正在独立开发无人田间耕作的技术，同时也与合作伙伴（如3A - 先进自动化与自主性）合作。利用大型拖拉机进行高度自动化和自动驾驶的田间耕作只是其中一个优先考虑的应用场景。CLAAS的技术管理主管Christoph Molitor解释道：“对配备高度自动化和大型自动驾驶拖拉机感兴趣的主要是那些不能充分利用传统的AgBot自动驾驶田间机器人或是那些与AgBot性能特性不匹配的农场。白天，驾驶员留在拖拉机上，执行作业任务或在较小的田地间工作，或者进行复杂的地头作业。晚上，拖拉机在没有驾驶员的情况下自动驾驶作业，用于大面积田地的耕作。”

展示在创新实验室中的XERION 12.590 TERRA TRAC拖拉机配备了高度自动化（CLAAS CO-PILOT）和自动驾驶（CLAAS AUTO-PILOT）的技术。CO-PILOT提供了最高级别的过程自动化，包括Autonomy connect的规划，它可以完全集成到CLAAS connect互联平台中。在CO-PILOT下，驾驶员主要扮演监督角色，而预先计划好的拖拉机和机具的功能和设置都由拖拉机-设备组合自动执行。驾驶员可以在过程中直接介入，并从驾驶室进一步优化操作。在AUTO-PILOT下，拖拉机在驾驶室没有人员的情况下完全自主运行。任务的规划方式与CO-PILOT相同，但拖拉机除了激光雷达外还配备了增强的环境识别技术，还有专用摄像系统、更多的安全技术和自动制动。一旦上市，Autonomy connect的规划工具可以完全集成到CLAAS connect互联门户中，无需额外的门户即可轻松进行日常操作。

创新实验室中展示的Amazone Cenius灭茬整地机还配备了Amazone AutoTill镇压器技术，用于高度自动化和自主工作。该技术监视工作位置、工作深度和耙齿速度，同时检测覆盖区域的覆盖和堵塞情况。由整地机记录的数据与拖拉机数据进行比较，允许在检查测到堵塞时降低作业速度，或当镇压器打滑时提升整地机高度。

AgXeed自动田间机器人、thermalDRONES热成像无人机和CLAAS公司将高度自动化和自主割草与野生动物救援结合起来

配备热成像摄像头的无人机现在是一种实际、可靠和有效的方法，可以在收割草地或整片饲料青贮前检测到野生动物，如鹿和筑巢的鸟。该系统通常会扫描实时图像以查找热源。一旦检测到热源，搜索将中断，以便帮助将动物转移到安全地点或标记它们的位置或筑巢地点。

CLAAS、thermalDRONES和AgXeed已汇集他们的专业知识，开发了一种用于自主割草的通用无人机接口。在无人机飞行期间识别到的热源数据首先被保存，然后使用Kl软件进行处理，并与相关的GPS定位数据一起传输到流程规划工具中。这个工具将数据集成到路径规划系统中，从而使自主割草设备可以安全地绕过野生动物的位置周围行驶。这种改道在地面筑巢的鸟类受到保护，无法被移除的情况下尤其有用。农民和承包商可以通过AgXeed门户在他们的智能手机、平板电脑或PC台式机上实时跟踪机器的路径。自主割草机组的使用满足了高产量和野生动物友好型草地管理的综合需求。此外，它使农民能够在割草前提供相应的文件证据，以遵守报告要求。

但受益于这项技术的不仅仅是自动驾驶野外机器人。它还可以与自动驾驶拖拉机、高度自动化的拖拉机，以及由驾驶员沿着预先规划的路线驾驶的联合收割机一起使用，这使其成为当今极具吸引力的解决方案。该系统确保仅在已知的、事先指定的田地边界内收集有关野生动物位置的数据。农民可以从他们的农场管理系统中转移田地边界。或者，如果这些数据不可用，无人机飞行员可以在屏幕上自行标记田地边界。

图：无人机接口允许自动驾驶机器人和拖拉机在割草前使用thermalDRONES热成像技术绕过筑巢和野生动物。

在开发替代驱动方案时，CLAAS采取一种开放思维的方式，注重强调客户需求。从中期来看，在能量密度和储罐基础设施方面，使用HVO（加氢植物油）等可持续燃料运行的内燃机在较高性能范围内优于其他概念。然而，电池电动、零排放的驱动系统在低性能范围和用于物料搬运、庭院工作和市政使用等应用中具有显著的潜力。

伸缩臂叉车是用于精确起重重物、向拖车或厌氧消化器内装载以及堆放饲料的多功能机器。像与Liebherr联合开发的CLAAS SCORPION 732e这样的电动伸缩臂叉车具有许多优点：这台机器非常安静，当在室内工作时对人和牲畜尤其有益处，而且零排放。两个独立的90千瓦电动驱动、可灵活使用4小时的模块化64千瓦时电池概念和22千瓦的车载电池充电器确保了足够的性能和灵活性。它提供53千牛的最大牵引力和30公里/小时的最高行驶速度。此外，农民可以使用从自己农场的光伏系统或沼气发电厂产生的电来给电池充电。

图：SCORPION 732e的展示机续航时间长达四个小时。借助22千瓦的车载充电器，农民可以使用自己的光伏系统或沼气工厂发电来为电池充电。

在收割期间，联合收割机经常面临各种挑战。不同的作物和秸秆产量、或不平坦的地形，意味着驱动和动力单元必须不断调整以实现最佳的综合性能 - 高生产力、高收获质量和高效效率。连续的高驱动利用率，没有大的速度波动和非常不均匀的作物流动，在保证高作业效率的同时可实现最佳的分离和清选性能。但这在混杂的作物类型下，是很难实现的。

联合收割机上的半电动驱动 - 由CLAAS开发并在农田中测试 - 可以帮助减小负载峰值并显着提高效率。当收获条件良好时，发动机功率不需要用于联合收割机驱动的情况下，通过发电机将其转换为电能并储存在电池中。当收获条件变得困难时，例如在高产区或行驶中卸粮时，电动机将使用电池中存储的电能来支持机械驱动，以替代发动机性能特征产生的传统“增压”。这使得负载峰值可以在数秒内得以弥合，并且通过自动负载分配，联合收割机可以始终在最佳性能范围内运行。

上图：联合收割机的混合系统包括一个400千瓦柴油发动机、一个40千瓦电动机和一个3千瓦时电池。混合动力装配。

此概念使得一个功率约为400千瓦的较小、不太强大的内燃机可以在低速范围内以每分钟1600而不是每分钟1800转的速度运行，这要归功于额外的40千瓦电动机和48V逆变器上的3千瓦小时电池。在收获试验中，这个半电动混合概念将燃油消耗降低了多达10%。

由于电动驱动以低电压范围（< 60V触电电压）运行，因此它不需要与高电压驱动相关的复杂安全措施。维护可以在无需进一步的安全措施或特殊培训的情况下进行。

目前，驾驶员得到了众多自动辅助系统的支持，这些系统旨在最大程度地发挥复杂收割机的潜力，未来几年将有更多的自动化程度。因此，未来将有一些时候，即使在监督方面，驾驶员也没有太多事情可做，他们会感到工作不充实，很快感到疲倦。因此，在未来，收割机驾驶室必须使驾驶员能够执行与机器特定的工作之外的其他活动。

“Cab 4.0 - OnField”研究项目采用了最新技术，如操纵杆操纵、驾驶员健康检测和眼动跟踪，展示了未来工作场所可能会是什么样子。这个概念包括具有互联网连接的创新驾驶室设备，以及各种人机界面，如摄像头、抬头显示器、显示器、键盘等。借助这些设备，可以不断监控驾驶员的占用级别，从而建立双向通信。当驾驶员工作不充实时，系统会建议他们执行其他任务和活动。

核心元素是一款由屋顶上的眼动跟踪器支持的虚拟助手，当检测到疲劳迹象时，它会与驾驶员进行对话并建议适当的行动。按下按钮后，驾驶员可以将座位调整到三个位置以执行这些操作。座位在“工作模式”中面向前方，但可以向左旋转60度以进入“放松模式”。在这个位置，驾驶员可以进行轻微的体操练习，以重新激发身体的活力。或者，在抬头显示器上，他们可以找到与放松和减压有关的信息，观看教程或进行个人工作。

在“办公模式”中，座位向右旋转，以便驾驶员可以看到右侧窗户上的抬头显示器。在这个位置，他们可以在扶手之间放置一个带有触控板的便携式键盘平板电脑，用于执行诸如电子邮件、互联网研究或农场管理系统中的计划、文件和控制工作等办公工作。目前，农场经理必须在办公室额外花费时间来执行这些任务，限制了他们的空闲时间。

对于新的Cab 4.0功能在农田中有效工作，收割机必须配备自动前区域监控系统。如果前区域监控系统检测到任何障碍，驾驶员将及时得到通知，以便他们可以返回工作模式并监督机器的操纵。

开发Cab 4.0项目的有五家公司和机构：卡尔斯鲁厄理工学院（人机工程学研究所和移动机器研究所）、霍亨海姆大学农业工程研究所、英马赫智能机械有限公司（InMach Intelligente Maschinen GmbH）、巴德工业设计有限公司（Budde Industrie Design GmbH）和CLAAS公司。Cab 4.0项目是根据“未来农业系统”资助指南，由德国联邦教育和研究部（BMBF）资助的，驾驶员和农场经理的焦点小组研讨会表明对该项目有很高的用户接受度，该项目于2019年启动。

CLAAS展示了自己的CAB10未来驾驶室愿景：工作空间更加舒适，座椅可以在两个方向旋转60度，用于近距离工作；智能照明，创造更轻松的工作环境；前方重点区域的大屏幕进行全面数字化；可替换易损件模块和回收材料的可持续建设。透明的A柱带有摄像头和显示屏反映了环境，没有方向盘（自主操作）为驾驶员创造了令人印象深刻的空间体验。360度外部照明简化了外部机器通信。Cab10未来驾驶室是CLAAS对拖拉机和收割机驾驶室的长期愿景。

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