5 насоки за използване на роботи в селското стопанство на бъдещето

Селското стопанство винаги е имало нужда от данни. Това са наблюденията за климатичните особености по сезони, промяната на времето, индивидуалните особености на различните растения и животни, и още много други. От поколение на поколение фермерите са се опирали на знанията на предните поколения, на натрупаната житейска мъдрост и не на последно място на интуицията си. В наше време човечеството се готви да рационализира тези подходи, добавяйки за решаването на това уравнение Big Data, сензорни системи, технологии за „точно” земеделие и различна роботехника.

Все повече автоматизацията, роботизацията и изкуственият интелект ще навлизат в селското стопанство. Дронове и лидари ще следят за участъците от обработваемите площи, нуждаещи се от торове и иригация. Те ще спомагат за откриване на различни болести по посевите в ранен етап, ще подбират най-подходящия момент за събиране на реколтата и ще извършват много други важни дейности. Интелектуалните сензори за влажност, комуникиращи с останалите елементи от „умната ферма” с помощта на безжична връзка, ще икономисват водни ресурси, а система с изкуствен интелект, преминала машинно обучение, ще разпределя торовете и пестицидите максимално точно и икономично. Други системи ще се грижат за оптималния режим за отглеждане на животни, ще откриват и ще проследяват състоянието на заболели животни, и ще извършват много други дейности в тази насока.

Въвеждането на автоматизация в селското стопанство става все по-наложително, тъй като там работната ръка все повече застарява, все по-трудно се намират сезонни работници и промените в климата оказват сериозно влияние. Ситуацията се усложнява от политическите събития в последно време, например Брекзит или новата по-ожесточена миграционна политика на САЩ.

Как ще изглежда селското стопанство на бъдещето? Ето някои тенденции, които вече са намерили своето приложение.

Системи за събиране на плодове и ягоди

Традиционните стереотипи ни рисуват големи и несръчни роботи, които са прекалено груби за да могат да събират внимателно плодовете от дърветата и храстите.

Но подобни представи са вече архаични. Например роботът Rubion на белгийската компания Octinion използва алгоритми за компютърно зрение за да намери узрелите ягоди, а след това събира реколтата с помощта на меки манипулатори, разпечатани на 3D принтери. Подобни системи се използват във Великобритания и Холандия. Едно от големите предизвикателства за разработчиците на подобни системи ще бъде използването им под открито небе, вместо в подредените оранжерии.

Системи за плевене

Орането беше един от основните методи през миналия век за борба с плевелите. Но това води до ерозия на почвата, изхвърляне в атмосферата на въглероден диоксид, а също увеличава необходимостта от торене. След това на смяна дойдоха хербицидите. Но тъй като плевелите развиват резистентност към химикалите, то използването на такива препарати достигна до огромни количества, които от една страна носят все повече разходи за фермерите, а от друга -все по-нарастващо химическо въздействие на почвата и организмите на потребителите.

Решение на тези проблеми може да се намери с робота на калифорнийската компания FarmWise.

Алгоритъмът за машинно обучение и компютърното зрение позволяват на системата да осъществява точково механично плевене , изключвайки от процеса вредните и скъпи химикали. Такива автоматизирани системи ще се предлагат на фермерите под формата на „роботизация като услуга”.

Трябва да се отбележи, че освен механичното плевене, в момента се разработват системи за точково лазерно изгаряне на плевели. Интересно ще бъде да се видят роботи, които ще могат да се справят с плевенето без да повреждат посевите, но и уверено да се предвижват по полетата без да затъват в калта.

Лидар (LIDAR) за фермерски стопанства

Лидар е технология за дистанционно получаване на информация за отдалечени обекти. Това се постига чрез сензори – активни оптични системи, използващи за целта лазери и камери, и явленията на отражение на светлината и нейната дисперсия в прозрачна и полупрозрачна среда. Такава система под името TerraSentia се предлага от компанията EarthSense. Устройството е с размери на косачка за трева и е способно оперативно да събере всички необходими данни за състоянието на посевите. Изучаването на полето много прилича на начина, по който се изучава повърхността на Луната или Марс, или океанското дъно. Системата е способна да събере цялата необходима информация за състоянието на посевите, тяхната височина и биомаса, а също така може да открива всевъзможни заболявания по растенията на ранен етап на развитие.

Дронове

Разгръщането на селскостопанска авиация от безпилотни летателни апарати (БЛА) е изключително перспективна насока. Търговското използване на БЛА започна през 80-те години на миналия век за аерофотозаснимане на полетата. Впоследствие възможностите на БЛА се допълниха с изработването на 3D топографски модели, формиране на карти с различните посеви и мониторинг на критични показатели при техния растеж.

Системата Dron Deploy на компанията Corteva Agriscience от Уилмингтън, щат Делауеър задейства група от дронове за диагностика и подобряване състоянието на посевите, включително откриване на болести и вредители.

Компания за дронове Precision Hawk от Северна Каролина посочва любопитно сравнение. Ако на фермер са му нужни 11 часа за оглед на 1 акър (малко повече от 4 декара) посеви, то за същото или даже по-малко време един БЛА може да направи оглед от 500 до 1000 акра.

Освен за „разузнаване” и анализиране БЛА ще се използват за засаждане, пръскане и иригация, съгласно обзора на MIT Technology Review lists.

Друго любопитно приложение на дронове се използва в Австралия. Там са решили с тяхна помощ да намерят решение на един от най-наболелите проблеми – унищожаването на посевите и реколтата от птици. Монтирайки на дрона чучучело на врана и високоговорител, учените успели да прогонят птиците и то по безвреден за тях начин.

Екзоскелети

Средната възраст на американския фермер се колебае в диапазона между 50 и 58 години. Застаряването особено се отразява на малките и средни фермерски стопанства.

Екип от Технологичния университет на Вирджиния е разработил леки и удобни екзоскелети за фермери, предназначени да минимизират натоварванията върху гърба и коленете. Друга група от същия университет работи над роботизирана ръкавица, която трябва да помогне на фермерите срещу артрит.

Източник