Návrh informačního systému traktoru s interaktivním ovládáním prostřednictvím HMI

Ing. Michal Jukl

Disertační práce

Design of the Information System of Tractor with Interactive Control by HMI

Anotace:

Disertační práce „Návrh informačního systému traktoru s interaktivním ovládáním prostřednictvím HMI“ se v rešeršní části soustředí na teorii ergonomie kabiny zemědělského traktoru zejména v kontextu koexistence standardních taktilních ovladačů a inovativních řešení s podporou dotykových displejů. V práci je ilustrativně prezentováno na modelových příkladech, jak rozsáhlý soubor informací z rozličných vědních oborů je nutný pro splnění cíle, jímž je synergie antropometrických či biomechanických vlastností obsluhy a pracovního prostředí a podmínek. Tato kapitola tvoří úvod k další části, která detailně rozebírá integraci HMI v kabině traktoru. Opět jsou demonstrována typová řešení a je vytvořena báze poznatků o jednotlivých koncepčních přístupech výrobců. Syntéza informací z rešeršní kapitoly disertační práce je promítnuta do vlastní experimentální části, jejíž povaha je zejména vývojová a účelově tvořena v rámci projektu pro výrobce Zetor Tractors, a.s. Úvodem jsou definovány atributy řešení z různorodých hledisek, z nichž pak vychází návrh a realizace hardwarové a softwarové části. Fyzické provedení terminálu bylo provedeno v prototypovém řešení tiskem termoplastického polymeru. V kapitole o software terminálu je dále popsáno řešení zohledňující zvolenou koncepci informačního systému, který je součástí zmíněného projektu a jehož podstatou je upravený OS Linux, který tvoří klienta na bázi webových služeb. V této kapitole jsou uvedeny fragmenty zdrojových kódů pro znázornění zvoleného konceptu. Vzhledem k šíři projektu a zaměření práce jsou určité části technického řešení pouze nastíněny, avšak z popisu je zřejmá těsná souvislost vývoje terminálu a centrálního systému traktoru. Z předchozího plyne, že pouhé ověření funkčnosti terminálu není pro vlastní experiment dostatečné, proto bylo testováno celé prototypové řešení na konkrétním úkolu z oblasti hydraulického systému traktoru. Oproti konvenčnímu řešení regulátoru se v této studii ubrala pozornost k fuzzy regulátoru a výsledky experimentu jsou uvedeny v příslušné kapitole. Závěr práce pak soustředí pozornost k rozvoji systému a jeho schopnostech v pojetí konceptu Agriculture 4.0.

Abstract:

The dissertation thesis "Design of the Information System of Tractor with Interactive Control by HMI" focuses on the theory of ergonomics of the agricultural tractor cab in the context of the coexistence of standard tactile controls and innovative solutions with touch screen support. The thesis illustratively presents on model examples how an extensive set of information from different disciplines is necessary to meet the goal of synergy of anthropometric or biomechanical properties of the operator and working environment and conditions. This chapter introduces the next section, which details the integration of HMI in the tractor cab. Again, type solutions are demonstrated and there is created a knowledge base on the individual conceptual approaches of the manufacturers. The synthesis of information from the theoretical part of the thesis is projected into its experimental part, whose nature is mainly developmental and purpose-built within the project for the producers of Zetor Tractors, a.s. At first, there are defined solution attributes from various points of view, from which the design and implementation of hardware and software parts is coming out. The physical design of the terminal was carried out in a prototype solution by printing from a thermoplastic polymer. The chapter about terminal software also describes a solution that considers the chosen concept of the information system that is a part of mentioned project. Terminal will run Linux operating system and will work as a web services client. This chapter contains source code fragments to illustrate the selected concept. Due to the scope of the project and the focus of the work, certain parts of the technical solution are only outlined, but the description clearly shows the close connection between the development of the terminal and the central tractor system. It follows from the foregoing that simply verifying the functionality of the terminal is not sufficient for the experiment itself, therefore the whole prototype solution was tested for a specific task in the field of the hydraulic system of the tractor. In contrast to a conventional hydraulic regulator solution, attention was paid to the fuzzy regulator in this study, and the results of the experiment are listed in the relevant chapter. The conclusion of the thesis then focuses on the development of the system and its capabilities in the concept of Agriculture 4.0.

Klíčová slova

ergonomie, terminál, konektivita

Keywords

ergonomics, terminal, connectivity

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 17. 10. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 18. 12. 2018
• Vedoucí: doc. Ing. Jiří Čupera, Ph.D.
• Oponent: Štefan Čorňák, prof. Dr. Ing., Stanislav Mitáš, Dr. Ing., Pavel Štěrba, externi

Mendelova univerzita v Brně

Agronomická fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Zemědělská specializace / Technika a mechanizace zemědělství