Роботизированное сельское хозяйство

Если подумать о глобальном росте населения и необходимости его кормить, то наверняка фермеры должны стать более эффективными в уборке и производстве всех сельскохозяйственных культур. В будущем роботы будут использоваться для выполнения большинства задач — от посева и подкормки. 

Сезонные работники на фермах - пережиток прошлого, теперь роботы будут выполнять их функции - собирать урожай, бороться с насекомыми и сорняками.

На ферме также используются дроны для заблаговременной идентификации грибковых заболеваний, что позволяет осуществлять более раннее и успешное лечение. Оснащенный камерой дрон с функцией GPS будет получать изображения сельскохозяйственных культур с высоким разрешением, предоставляя фермерам вид с высоты птичьего полета, что позволяет рассмотреть, где культуры здоровые, а где нуждаются в уходе.

Иногда во время сбора урожая не хватает работников. Роботы могут предложить нам своевременную поставку труда в нужное время, особенно для хозяйств, расположенных вдали от населенных пунктов.

Существует проблемы с сезонными работниками, которых нанимают для уборки урожая (например, клубники), поскольку такая работа очень изнурительна. Во время сбора урожая время имеет решающее значение, так как некоторые культуры необходимо убирать быстро. Таким образом, требуется много рабочих в течение достаточно короткого периода времени, что создает реальную проблему для поддержания занятости на постоянной основе.

Коммерческие фермеры уже давно  пытаются разработать роботов для сельскохозяйственного труда. В последнее время исследователи учат роботов видеть. В случае успеха роботы смогут работать в поле.  

Современные фермы уже используют тракторы с автоматическим рулевым управлением, а молочные фермы устанавливают машины, которые могут доить коров. Однако определение отдельных фруктов или овощей является гораздо более сложной задачей.

Роботизированные доильные машины берут на себя определенный объем труда фермеров (например, кормление и доение коров без участия человека), сохраняя время и трудовые ресурсы. Коровы сами определяют, когда их можно доить, а каждая из  них получает индивидуальное обслуживание благодаря хомуту с передатчиками, которые показывают количество молока. Передатчик может отслеживать количество потребляемой коровой травы и даже то, сколько шагов она сделала.

Нет двух одинаковых продуктов - каждый имеет уникальную форму, размер и цвет. Освещение, меняющиеся в течение дня и ночи, способствует тому, что каждый фрукт или овощ выглядят в разных условиях по-разному. Многие зеленые овощи выглядят так же, как листовые кусты или лозы, на которых они растут.

Примером этой проблемы является уборка зеленой фасоли, поскольку ее необходимо собирать молодой, до того, так семена внутри стручка сформируют бугорки. Чем чаще вы ее собираете, тем  больше она будет плодоносить, поэтому фасоль необходимо срывать каждые 2-3 дня. Если вы оставите ее созревать, лоза перестанет плодоносить и усохнет.

Для того чтобы понять организацию в рамках виртуального беспорядка сельскохозяйственной среды, исследователи работают над интеллектуальными системами зондирования. Мультиспектральные камеры, которые анализируют длину волн света, отражающегося от объектов, могут быть использованы для нахождения закономерности, которая позволит роботу понять, что он видит, к примеру, перец, независимо от того, как овощ растет.

Робот затем сможет учиться на своих ошибках и совершенствоваться во время работы. Алгоритм будет видеть простые формы, и, если овощ частично покрыт листьями, не станет использовать алгоритм полной формы.

После того как робот идентифицирует урожай, он должен будет собрать его. Таким образом, появляется необходимость в схватывающем инструменте, который сможет захватывать продукцию в нужном месте и срывать ее с применением правильной силы и твердости. Исследователи изучают движение руки человека и с помощью другого набора алгоритмов пытаются повторить его.

Робот для ухода за салатом способен прополоть грядки от сорняков вокруг основания растения. Он может также разредить грядки, в то время как для выполнения такой процедуры вручную понадобиться около 20 рабочих.

Робот для ухода за виноградом катится через виноградники, обрезая лозу, в то время как другие роботы, которые сейчас находятся на стадии разработки, будут удаленно проверять культуры на показатели роста, влаги и признаков заболеваний.

Во Франции появился новый работник виноградника с четырьмя колесами, двумя руками и шестью камерами, который обрезает 600 виноградных лоз в день и никогда не уходит на больничный. Wall-Ye V.I.N., который является детищем бургундского изобретателя  Кристофа Миллота, является одним из роботов, разработанных для выполнения работ на виноградниках.

Он выполняет такие задачи, как обрезка и пасынкование (удаление непродуктивных молодых побегов), а также накапливает важные данные о состоянии и витальности почвы, плодов и лозы.

Vision Robotics, компания из Сан-Диего, работает над парой роботов, которые будут перемещаться по фруктовым садам и собирать апельсины, яблоки или другие фрукты с деревьев. Через несколько лет эти машины смогут выполнять трудоемкую рутинную работу сбора плодов, для выполнения которой в настоящее время нанимаются тысячи трудовых мигрантов каждый сезон.

Два робота станут работать как одна команда. Первый будет сканировать дерево и создавать 3D-карту местоположения и размера каждого апельсина, вычисляя наилучший порядок, в котором можно сорвать фрукт. Второй — это нечто вроде металлического осьминога, способного мягко касаться плодов. Первый робот сможет сканировать и отправлять информацию второму, комбайну, который будет срывать фрукты, а запланированная последовательность движений не даст восьми длинным рукам наткнуться друг на друга.

Для того чтобы кормить миллиарды людей во всем мире, фермеры должны использовать роботов. Рост численности населения только в Америке просто ошеломляет, поскольку оно выросло на 22,5% в период между 1990-м (250 млн. человек) и 2010 годом (310 млн.), а Бюро переписи населения ожидает, что к 2050-му цифры увеличатся до более чем 420 миллионов.

Если подумать о разрешении проблемы глобального роста населения и необходимости кормить эту растущую популяцию, то фермеры должны стать более эффективными в уборке и производстве всех сельскохозяйственных культур. В будущем роботы будут использоваться для выполнения большинства задач — от посева до подкормки, а также применения химикатов. Обрабатывать все вручную больше не потребуется. опубликовано econet.ru