Роботы для сельского хозяйства

Как странно это не прозвучит, но развитые страны испытывают дефицит рабочей силы в сельском хозяйстве. Ведь речь идет о квалифицированных кадрах, а не о временных сотрудниках. Именно это способствует активному росту роботизации сельского хозяйства. И без того весьма требовательная к высоким технологиям отрасль требует все новых решений.

От системы параллельного вождения к беспилотному трактору

Уже никого не удивишь применением технологии GPS для определения местоположения техники в поле, где без подобного подхода можно просто потеряться. Чтобы избежать повторного внесения удобрения на уже обработанный участок нужно использовать системы параллельного вождения. Но и этого уже мало – для более рационального подхода к обработке большой территории следом за трактором, управляемым человеком, идут беспилотные аналоги. И один опытный водитель управляет «стаей» техники.

Компания Case IH продемонстрировала концепт полностью беспилотного трактора, который всю работу будет выполнять самостоятельно. Использование роботов в сельском хозяйстве может столкнуться с такими проблемами:

  • Роботы должны быть оснащены системами распознавания людей и «быть готовы» к нештатным ситуациям с участием людей. Иначе могут быть несчастные случаи при работе такой техники.
  • Территория, на которой должна работать подобная беспилотная техника, очень разнообразна и неоднородна, что может вызывать сложности в ее работе, в том числе и на этапе поиска региона обработки.
  • Сложности могут возникать и при попытках идентификации объектов обработки и просто посторонних объектов. Как уже видно, вышеизложенные пункты больше относятся к работе системы «искусственного интеллекта». Это будет проблемой программистов, обеспечить эффективные и одновременно безопасные алгоритмы работы подобной техники.
  • Необходимость проведения специальной подготовки для сотрудников, которые будут работать в хозяйствах, где планируется применение роботов. Проще говоря, обычные работники должны знать правила техники безопасности при нахождении рядом с подобной техникой. По причине большей автономности роботов для сельского хозяйства, правил безопасности может стать гораздо больше, чем уже придумано для обычной техники.
  • Проблема, больше относящаяся к сфере экономики – перевод хозяйства на новые рельсы это всегда траты, что часто воспринимается собственниками с некоторым скепсисом.

Что должно заинтересовать инвесторов и производителей – данный рынок относительно свободен. На нем еще нет четко сформировавшихся стандартов, и каждый производитель демонстрирует свое виденье того, как это должно быть. Основные требования, однако, уже есть:

  • Уже очевидно, что такая техника должна быть модульной. Ремонт в поле или модернизация во время ТО должны выглядеть как замена одного блока другим.
  • Для многих роботов критически важным будет малый вес. Такая техника должна целый день передвигаться по почве и оказывать на нее минимальное воздействие.
  • Система оптического контроля. Для нахождения сорняков и их оценки, нужна система, которая надежно определит их.

По основным отраслям, где можно ожидать роботизацию, можно выделить животноводство, растениеводство, смежные с ними отрасли.

Животноводство

автоматизация животноводства

Автоматизация в коровниках уже не новинка, хотя каждый год кто-нибудь из разработчиков находит, чем удивить. Необходимость регулярной очистки коровников и подачи больших объемов корма вынудила решить эту проблему уже давно, но «нет предела совершенству». От простой механической подачи корма технологии шагнули к компьютерному учету и анализу количеств поданных веществ. Поскольку рациональное питание включает в себя довольно много компонентов, то и учет должен вестись комплексно.

Нет нужды объяснять выгоды, которые даст возможность сопоставлять качества и количества молока с типом питания коров.

 

Растениеводство

Робот для обработки саженцев

В зависимости от того, сколько в почве уже есть веществ и потребностей культуры, которую на ней будут выращивать, рассчитывается доза удобрений, которая должна быть внесена. Но и здесь кроется источник потерь – простое разбрасывание гранул влечет частичное вымывание удобрения, зато если вносить удобрения точно под корень растения, то снижается их расход. При использовании СЗР ситуация еще драматичнее – их часто вовсе не нужно наносить на почву. И вот тут роботы будут особенно кстати.

Если робот обнаружит растение, нуждающееся в фунгициде, то он сможет точечно применить препарат, одновременно выполнив видеофиксацию данного события. Разумеется, вместе с сохранением координат этого места. Что позволит составить подробную карту распространения сорняков и пораженности местности грибками. Одновременно, эти же роботы могут производить оценку состояния растущей культуры, обнаруживать признаки дефицита азота, фосфора и других веществ. На основании работы одних роботов, будут действовать уже другие – вносить удобрения или иные вещества, потребность в которых выявлена.

AgВOT II уже демонстрирует нам подход с видео фиксацией сорняков. Еще дальше пошла компания RoboCrop, предлагающая полный отказ от СЗР. При выявлении сорняка он попросту уничтожается на месте, например, лазером. Подход более чем интересен, так как снижает загрязнение окружающей среды.

Многоцелевая С\Х платформа Thorvald

робот Thorvald для мониторинга территории

Один из вариантов такого плана это платформа Thorvald, разработанная группами норвежских и британских ученых. Он оснащен GPS модулем, различными датчиками, позволяющими ему оценивать состояние растений.

Бессистемный полив всего поля сразу тоже может быть менее выгоден, чем точечное внесение воды. В определенных регионах это может быть очень востребовано.

Обработка поля с помощью БПЛА

Оценка качества всходов может производиться с помощью БПЛА или других устройств. Поскольку обрабатывать нужно большие площади, то любая экономия будет кстати. Маловесные БПЛА будут потреблять меньше топлива, чем пилотируемая человеком техника. Если управление данной техникой не требует вмешательства человека, то она может работать круглосуточно, без перерывов и выходных.

Выращивание саженцев

робот для обработки саженцев

Компании HETO Agrotechnics и Harvest Automation демонстрируют свой подход к решению проблемы нехватки рабочих рук. Их наработки должны помочь при выращивании саженцев. Регулярный уход, полив и обработка последних требует очень больших усилий и занимает много времени, даже у квалифицированных кадров, поэтому автоматизация здесь весьма востребована.

 

 

Сбор урожая

Автоматизированные системы сбора зерна уже воспринимаются как нечто само собой разумеющееся.

Сбор урожая – одна из немногих отраслей, где техника не может быть универсальна. Необходимость визуально отличать уже спелые фрукты и овощи вынуждает использовать системы с видеокамерами. Машины по сбору урожая клубники, картошки и огурцов отличаются радикально. Единственное, что их объединяет это необходимость собирать плоды без их механического повреждения, наподобие того, как это делают руки человека.

Wall-Ye – недавняя разработка, демонстрирующая последние успехи в вопросах сбора урожая. Agrobot – еще одна система по сбору клубники.

комбайн для сборки клубники

В целом, рост технологий связанных с обработкой данных сулит новые возможности в этом направлении.


Мы в социальных сетях

Контакты

Запорожье

Телефон: +38 (050) 420-03-51

Телефон: +7 (960) 640-91-50

E-mail: kas32@kas32.com