02 февраля 2022
«Умные» машины: как цифровизация позволяет аграриям экономить, а операторам техники — избавиться от рутины
Сельское хозяйство быстро становится высокотехнологической отраслью, возрастает тенденция к использованию робототехники и беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), способных выполнять широкий спектр сельскохозяйственных работ, позволяя сосредоточить основные ресурсы на улучшении общей производительности агропредприятий.
Области применения роботов в агросекторе
Можно выделить главные области применения роботизированной техники в агросекторе:
1. Земледелие и садоводство (технологические операции в поле, саду, уборка посевов, обработка почвы, кошение посевов, обрезка деревьев и т.д.), а также агрохимия (контроль сорняков, распыление специальных пестицидов, использование наземных и воздушных БПЛА для распыления специальных растворов);
2. Животноводство (доильные установки, автоматизированные системы кормления, робот-уборщик за животными, автоматизированные птицефабрики и т.д.);
3. Вспомогательные производства (мониторинг угодий, сортировка и упаковка продукции).
Избавиться от рутины и другие задачи для машин
Главной задачей применения робототехники в сельскохозяйственной промышленности является переход к безлюдному производству с целью повышения эффективности, продуктивности, безопасности и экономии на агропредприятиях.
Использование интеллектуальных технологий и робототехники также позволяет решить задачи:
- Сбор и анализ данных. Роботы помогают собрать фермерам ряд сенсорных данных и предоставить широкую информацию о показателях: состоянии почвы, семян, домашнего скота, урожая, расходов и оборудования. Также современные аналитические инструменты используются для анализа погодных условий, температуры, помогают планировать работы систем и роботов, оптимизировать урожайность, минимизировать отходы. Самый удобный метод сбора данных на сельскохозяйственных угодьях – с помощью БПЛА, так как летальные аппараты позволяют получить информацию оперативно и достоверно с удаленных районов и больших территорий.
- Сбор и обработка урожая. Роботы-манипуляторы (так называемые роботы-пылесосы) позволяют быстро и избирательно собрать урожай, так как они оснащены системой для распознавания плода и быстрой реакцией. Для обработки урожая химическими веществами агропредприятия используют БПЛА, которые позволяют безопасно для человека обработать большой объем урожая.
- Производство и переработка пищи. В сфере пищевых поставок роботы помогают автоматизировать процесс доставки с поля на склад, маркировать и отслеживать продукцию и т.д.
- Автоматизирование животноводческих ферм. На фермах роботы могут выполнять уборку отходов в стойлах, мониторинг здоровья животных, автоматическое доение и подачу корма скоту.
Роботы и БПЛА – решения и принципы действия
Передовые компании в сфере АПК работают над переходом к автоматизированному сельскому хозяйству на основе глобального применения роботов и БПЛА, что позволяет добиться роста производительности и рентабельности, обеспечивает снижение себестоимости изготовляемой и выращиваемой продукции.
В апреле 2021 года американский стартап Carbon Robotics представил разработку робота с технологией лазерной прополки полей Autonomous Laserweeder. Робот, используя ИИ и лазерные технологии, медленно передвигается по полю и сжигает сорняки. Как заявляет производитель, данный робот работает в любую погоду и время суток, его лазеры не нарушают свойства почвы (рис.1).
Главным преимуществом использования робота является экономическая выгода, выраженная в сокращении затрат на ручной труд и на использование химических средств для обработки почвы, приводя работу предприятий к методам органического земледелия.
Роботизированный комбайн для уборки клубники компании Advanced Farm Technologies (США) (рис.2) создан для совместной работы с бригадами ручной работы. С помощью специальной стерео камеры комбайн автоматически распознает и собирает спелые ягоды клубники, используя технологию деликатного захвата для пищевых продуктов. Машина состоит из нескольких роботов, способных противостоять суровым погодным условиям. Легкое шасси и система электропривода позволяют круглосуточно перемещаться по полям и собирать плоды автономно, что приводит к увеличению объемов сбора урожая.
Испанский производитель Agrobot представил новый вакуумный робот для борьбы с вредителями Agrobot Bug Vacuum (рис.3). Робот-пылесос предназначен бороться с вредителями типа lygus. Машина перемещается по полю реактивно: фермеру необходимо довести его до точки начала уборки и выбрать «автоматический режим». Робот распознает борозды грядок в качестве навигационных ориентиров, если они находятся в пределах ряда. При окончании борозды, навигационный контроллер решает, что делать дальше: перейти на следующий ряд или закончить процедуру. Данная машина позволяет фермерам вести органическую борьбу с вредителями без использования химических веществ, что положительно сказывается на растениях и почве.
В 2020 году ученые из компании HayBeeSee представили интересную новинку для работы на полях: прыгающий робот CropHopper (рис.4). Комбинируя пропеллеры квадрокоптера с оригинальным механизмом прыжков, ученые создали робота для быстрого перемещения по полям и осуществления широкого спектра работ. Совершая прыжки каждые четыре секунды, робот делает высококачественные снимки, может опрыскивать растения и уничтожать сорняки с помощью роторной мотыги. Разработчики планируют выпустить собственное программное обеспечение для идентификации сорняков, вредителей и болезненных листьев растений. Такой помощник позволит фермерам анализировать полученные данные с фото, осуществлять процесс уничтожения вредителей и очистку от сорняков.
Дрон Agras T20 (рис.5), выпущенный китайской технологической компанией DJI, специализируется на орошении посевов химическими веществами. Квадрокоптер оснащен цифровым радаром, который может определять малейшие препятствия, и системой мониторинга. Данный БПЛА с пультом дистанционного управления позволяет аграриям обезопасить здоровье сотрудников и вести активную борьбу с вредителями.
Выгоды российских производителей для аграриев
В июне 2020 года, компания Cognitive Pilot представила свою новую разработку – робот-комбайн Cognitive Agro Pilot (рис.6) для уборки урожая. Автономный комбайн имеет три режима движения: по кромке, по валку и по рядку. Особенностью робота является обнаружение неубранных участков и самостоятельное составление траектории работы. Использование машины, по заявлению разработчика, за счет уменьшения влияния человеческого фактора, имеет ряд преимуществ, позволяет фермерам контролировать сбор урожая, повысить производительность земельных ресурсов и оптимизировать затраты.
Российский проект «Беспилотный робот-трактор АгроБот» (рис.7) компании Avrora Robotics имеет широкий функционал: базовый набор сценариев работы, автономное управление в разных условиях, дистанционный пульт управления и постановки задачи и диспетчерский центр для контроля в режиме реального времени. Исключив человеческий фактор, данное решение автоматизирует полевые работы, снижает затраты аграриев на топливо, оптимизирует расходы на содержание техники и штата, повышает урожайность и помогает освоить удаленные от инфраструктуры земли.
Роботизированные технологии уже являются неотъемлемой частью работы агропромышленного сектора. Сельскохозяйственные роботы автоматизируют рутинные задачи: сбор урожая, орошение растений, устранение вредителей, контроль посевов. Внедрение робототехники в ведении сельскохозяйственных угодий позволяет повысить качество продукции и помогает аграриям сосредоточиться на стратегии улучшении эффективности производства.
Узнать больше о мероприятиях и услугах компании можно по телефону +7 (495) 128 37 03 или электронной почте info@smartgopro.ru.