Роботы и автоматизация завоевали множество производственных секторов по всему миру, от продуктов питания до косметики, и даже нашли применение в пищевой промышленности. Многие хозяйства уже решили использовать инновационные автоматизированные агротехнологии.

В 2018 году 2,8 миллиарда долларов было инвестировано в инновационные агротехнические предприятия, из них около 170 миллионов долларов было направлено на разработку беспилотных летательных аппаратов и роботов в сельском хозяйстве, включая самоходные тракторы, способные автоматизировать хотя бы часть выполняемой сельскохозяйственной деятельности. людьми.

Уже существуют роботы, предназначенные для срезания фруктовых деревьев или виноградных лоз, а также интеллектуальные системы, которые могут распознавать зараженное растение и направлять поток моющих средств прямо на него, чтобы защитить его. Как роботы изменят и повлияют на форму и специфику сельскохозяйственных культур в отдаленном будущем? Возможно, это современное сельское хозяйство будущего уже на пороге. 

В чем преимущества автоматизации сельского хозяйства

Вот 4 причины, по которым роботы скоро станут полезными и востребованными в сельском хозяйстве:

• 1. Они могут собирать готовую продукцию (фрукты, овощи) нестандартной формы, таким образом, фермер не будет вынужден нанимать сезонных рабочих каждый год во время сбора урожая;
• 2. Они выполняют операции, потенциально опасные для здоровья рабочих, такие как вдыхание паров с использованием средств защиты растений;
• 3. Благодаря автоматическим системам управления оператор не должен тратить время на контроль и корректировку прямой в тракторах, комбайнах и самоходных машинах;
• 4. Благодаря использованию сканирующих камер и алгоритмов распознавания изображений автоматизированные машины идентифицируют сорняки, насекомых или зараженные растения. Благодаря точным измерениям фермер получает точную и динамично изменяющуюся информацию о состоянии своих посевов.

Все это означает снижение производственных затрат для фермера при сохранении высокого уровня устойчивости. Конечно, следует добавить, что автоматизация и роботизация сельского хозяйства повлечет за собой дополнительные расходы, связанные с их покупкой, обслуживанием и калибровкой их систем управления.

Роботизация в сельском хозяйстве

Рынок самоходных тракторов - одна из отраслей сельскохозяйственной промышленности, в которой технологии автоматизации развиваются все быстрее и быстрее благодаря использованию сигналов GPS и сетей RTK. Беспилотным автомобилям не нужны водители, а значит, и кабина не нужна. Они движутся в соответствии с заданными координатами GPS.

 Как вы понимаете, строительство таких автономных транспортных средств довольно дорогое, но на самом деле это не единственная причина медленного проникновения агроботов в сельское хозяйство.

Комплексные системы управления

Системы сельскохозяйственной робототехники, поддерживаемые более инновационными машинами, сложны, не очень интуитивно понятны и просты в использовании в пользовательском интерфейсе. Это ставит под сомнение управление роботом обычным фермером, который не знает и не должен знать всех нюансов, связанных с управлением сельхозтехникой. Современный фермер хочет, чтобы машина была простой и интуитивно понятной в использовании, которая не займет много времени при изучении основ управления автоматизированными сельскохозяйственными устройствами. 

Было бы полезно упростить взаимодействие человека и машины с помощью более интуитивно понятных систем, чтобы способствовать автоматизации технологий в сельскохозяйственном производстве. 

Примером последовательного применения систем контроля на фермах являются беспилотные летательные аппараты для сканирования юбок, которые также используют технологию GPS, например, для наблюдения за виноградными лозами или для уничтожения вредителей с растений.

Еще одна автоматизированная система - это мини-робот, который может пропалывать себя в поле, работая до 12 часов и используя только солнечную энергию. Это возможно благодаря системе борьбы с сорняками, которая ограничивает использование гербицидов, повреждающих посевы. Современные системы контроля могут не только уменьшить, но и предотвратить использование химикатов, вредных для окружающей среды.

Робот для сбора фруктов?

Такие устройства, как сельскохозяйственные роботы и дроны, скоро изменят облик сельского хозяйства, но не только их. Также есть потенциал у полуавтоматических роботов, которые уже используются во многих секторах, например, для сбора клубники.

В некоторых частях Соединенного Королевства из-за нехватки рабочей силы теряется более 20% фруктов, и полуавтоматические роботы могут частично решить эту проблему.

Многие инженеры изучают возможность сбора, контроля и упаковки фруктов в области полуавтоматических роботов, работающих в тандеме с человеческим персоналом, но снижающих затраты на рабочую силу. Почему же тогда в мире, где произошла революция в компьютерах и роботах, мы до сих пор не видим агроботов, работающих на полную мощность на полях весной и летом?

Проблемы с роботами в сельском хозяйстве

Сложности связаны с тем, что каждый плод имеет разную форму, размер и время созревания. Более того, окружающая среда постоянно меняется из-за динамично меняющихся атмосферных явлений. Поэтому эффективное управление и программирование роботов в такой нетрадиционной и непредсказуемой среде является серьезной проблемой для робототехники.

Роботы будут выполнять простые операции с людьми, но поскольку это искусственные системы, которые всегда повторяют одни и те же действия, им нужны специальные датчики для зрения, прикосновения и даже силы, чтобы соответствовать человеческим навыкам. И это проблема, которую профессионалы в области сельскохозяйственной робототехники пока не могут полностью решить. Хотя некоторые интересные предложения уже поступили. Двуручные роботы являются хорошим примером, поскольку они все лучше и лучше воспроизводят способ сбора урожая фруктов. У них есть система зрения, которая позволяет им определять плоды, спрятанные за листьями, и могут адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды.

Посев с помощью робота

Ученые из Израильского университета изучают возможность использования роботов. Они конструируют и строят специальных роботов, способных опылять цветы вместо пчел.

Помимо опыления, разрабатываются интеллектуальные летающие опрыскиватели с баком для пестицидов, которые смогут рассчитать количество препарата, которое необходимо распылить на участке поля, чтобы предотвратить развитие болезней, поражающих посевы. Небольшого количества продукта на участок кажется достаточно, чтобы решить проблему и остановить развитие болезни с самого начала.

Люди, машины и преимущества

Калифорнийский стартап Iron Ox недавно начал продавать свои первые овощи, сделанные роботами Bianchini, в Сан-Карлосе, специализируясь на органических продуктах.

Для автоматизации сельскохозяйственных операций роботизированные машины, гидроцилиндры и роботы выполняют этапы выращивания и сбора урожая. Важно отметить, что в этом автономном сельском хозяйстве люди по-прежнему нужны, в упаковке и на стадии посадки сельскохозяйственных культур. У роботов все еще есть проблема с этими шагами.

Еще одним преимуществом является снижение риска полевых заболеваний, поскольку искусственный интеллект позволяет ему быстро и эффективно обнаруживать атаки паразитов и болезней до того, как они быстро распространятся.

Конечно, оптимизация обработки почвы и роботизированное внесение удобрений также имеют свои преимущества, так как позволяют обрабатывать меньше места в более контролируемых условиях, тем самым повышая эффективность урожая.

Будущее роботизированного сельского хозяйства все еще остается неопределенным, но с каждым годом специалистов в этом секторе будет становиться все больше.

Важность робототехники в сельском хозяйстве

Найти сезонных сельскохозяйственных рабочих не только в Болгарии, но и по всей Европе становится все труднее. Все меньше и меньше людей желают заниматься такой работой, особенно среди молодого поколения. Люди концентрируются в городах и уезжают из сельской местности. В то же время, однако, каждый из нас, как потребители, хочет, чтобы наш стол был богат фруктами, овощами и сельскохозяйственными продуктами, содержал все, что им предлагает земля. По этим причинам разработка сельскохозяйственной робототехники является одним из решений, которые начнут поддерживать фермеров в каждом из процессов в сельском хозяйстве.

* по материалам, опубликованным в сети