Как роботы повысят эффективность сельского хозяйства Австралии

21 сентября в 11:40

389

Как роботы повысят эффективность сельского хозяйства Австралии

Два робота Shrimp и Mantis положили начало процессу роботизации в Австралии. Маленькие вездеходы способны картографировать местность и определять степень зрелости фруктового плода. Постепенно через выполнение простых работ на ферме роботы эволюционируют и станут необходимым средством поднятия эффективности сельского хозяйства.


Население Земли продолжит расти и к 2050 году достигнет почти 10 млрд. Поэтому, чтобы накормить такое количество людей, сельское хозяйство должно производить все больше продукции. По факту человечество в следующие 50 лет употребит больше еды, чем за последние 10 тыс. лет.

Australia State of the Environment — общий отчет Министерства окружающей среды Австралии 2016 года, так характеризует положение дел в сельском хозяйстве:

  • В Австралии агропромышленность экономически успешна, несмотря на сокращение масштабов отрасли;
  • В последние 30 лет общее число фермеров снизилось на 40%;
  • В 60-х годах 20-го века сельское хозяйство обеспечивало 9% от общего числа рабочих мест, сейчас это цифра снизилась наполовину;
  • Средний возраст австралийского фермера 56 лет. (В других экономических отраслях — 39);
  • Австралийская молодежь переезжает в города. Многие молодые фермеры покинули свои хозяйства, потому что не видят в них будущего.
  • Рост городов поглощает ценные сельскохозяйственные земли по всем австралийским штатам и территориям;
  • Количество семейных ферм сократилось на 11% за 5 лет;
  • В 2011-13  стоимость овец и ягнят снизилась на 18,5%.

Согласно исследованию Fibre & Forestry Facts, выданному в 2017 году NFF Farm, эффективность в агросфере достигается при помощи новых технологий и инновационных методов управления фермой, что обеспечивает средний рост производительности труда на 2,7% каждый год за последние 30 лет.

Развитие робототехники в Австралии

Современное фермерство невозможно представить без устойчивого развития и агроботы один из элементов этого развития. Они помогут сельскому хозяйству Австралии стать более органичным. Например, благодаря снижению количества химикатов.

Центры создания агророботов в Австралии rel=“nofollow” target="_blank"Австралийский центр аграрной робототехники (ACFR) в Сиднейском университете и Квинслендский технологический университет. Роботы в будущем смогут выполнять  почти все обязанности на ферме.

Автономные роботы и  самоуправляемые дроны способны собирать и анализировать данные о текущем состоянии фермы, а затем осуществлять необходимые действия на их основе.

При создании роботов используют датчики, электронику и программное обеспечение, что делает их многофункциональными. В будущем роботы смогут собирать и предоставлять данные о состоянии почвы и здоровье растений.

Автоматизация сельского хозяйства — это не быстрое исполнение задач, наоборот роботы двигаются довольно медленно, но они более точны в своей работе, чем люди. Большая точность при внесении химикатов благотворно скажется на состоянии почвы.

Роботы при внесении химикатов передвигаются медленно, чтобы выполнить задание тщательно. Они идентифицируют сорняки, используя техническое зрение, и вносят химикаты в точности до отдельного листа. И разработаны так, чтобы отличать сельскохозяйственную культуру от сорняка и не обрабатывать ее.  

Легкий вес агроботов предотвращает уплотнение почвы, а точное внесение химикатов — перенасыщение химическими отходами.

Многофункциональные роботы помогут фермерам диверсифицировать их продукцию. Монокультурность — одна из причин обеднения почвы, а севосмены будут способствовать сохранению ее питательности.

К тому же сельскохозяйственные болезни распространяются быстро и могут уничтожить весь урожай, а выращивание нескольких культур поможет минимизировать риски финансового банкротства, в случае потери урожая одной культуры.

Одна из самых перспективных разработок в этой сфере QUT’s Agbot lI. Он способен не только идентифицировать и обработать сорняк, но и самостоятельно решить какой сорняк должен быть обработан, а какой удален механическим или термическим способом. По прогнозам робот может помочь сэкономить австралийскому сельскохозяйственному рынку $1,3 млрд в год.

Проморолик QUT’s Agbot lI. Источник: youtube.com.

Роботы разработанные Австралийским центром аграрной робототехники

Главное преимущество агророботов — предельная точность. Они способны ухаживать за каждым растением и лечить его в случае необходимости. Такой “персональный”  и тщательный подход повысит качество урожая в разы.

Роботы способны работать круглые сутки, для чего им нужна только подзарядка от док-станции. Это решит проблему нехватки рабочей силы на фермах.

ACFR создал несколько роботов для выполнения конкретных задач на ферме, которые начали роботизацию сельского хозяйства Австралии.

RIPPA™ and VIIPA™

Источник: southernphone.com.au.

RIPPA™ — робот серийного производства, который используется для выращивания растений. Он крепкий и легкий, что делает его идеальным для работы в садах.

Агробот может распознавать сорняки и автоматически обрабатывать их. Он легко двигается между рядами деревьев, даже по неровной поверхности.  VIIPA™ распрыскиватель для автономного внесения гербицидов, установленный на RIPPA™.

SwagBot

 Источник: popsci.com.

Созданный для наблюдения и выпаса сельскохозяйственных животных. Это многонаправленная электрическая наземная машина, способная двигаться по холмистой неровной местности и избегать естественных препятствий деревьев и грязи.

Больше всего робот полезен для мест отдаленного выпаса, ведь он может использоваться в опасных для фермеров районах. В настоящее время робот может анализировать здоровье животных при помощи температурных датчиков или сенсоров регистрации движения.

Ladybird

 

Источник: youtube.com.

Многофункциональный робот, работающий на аккумуляторах и солнечной энергии.  Ladybird легко перемещается вверх-вниз по полю и на него установлены тепловые, инфракрасные и гиперспектральные датчики для сбора и анализа данных о развитии растений. Также робот оборудован для удаления сорняков и сбора урожая.

The Digital FarmHand

 Источник: confluence.acfr.usyd.edu.au

Недорогая модель робота для небольших ферм, которую используют для анализа пропашных культур и автоматизации базовых фермерских задач. Digital FarmHand легко приспосабливается под выполнение разных задач. Для этого на него устанавливают специальное крепление, куда можно прикрепить культиватор или сеялку.

Mantis and Shrimp

Источник: youtube.com

Два автоматизированных вездехода, оборудованные радарами и лидарами, а также тепловыми, ионосферными и стереокамерами. Mantis and Shrimp делают 3D снимки, которые дают общую картину развития растений.

Их используют для обнаружения и подсчета цветов или фруктов, и создания карты на основе этой информации. Это дает фермерам возможность узнать о потенциальных проблемах и потом правильно их решить.

Корова присматривается к роботу. Источник: emaze.com

Изменения в сельском хозяйстве Австралии

Долгое время сельскохозяйственная техника становилась больше, тяжелее и сложней. Такая тенденция приводит к увеличению финансовых затрат,  ведь чем больше машина, тем она дороже ее содержание. К тому же переполненность техники разными электронными системами и приборами, увеличивает риск поломки.  

Все эти огромные машины не достаточно точные. Это сказывается на эффективности, а их размер — на маневренности и способности выполнять задачи, требующие аккуратных движений. Как результат, техника не так эффективна, как физический труд фермера.

Агроботы, наоборот, тщательны в выполнении задач и соединяют в себе методичность машины с человекоподобным искусственным интеллектом. Будучи меньше и дешевле, они способны выполнять более точно те же задачи, что и стандартная техника. И им легче двигаться, избегая препятствий — заборов, деревьев и камней.

Несмотря на их сложность, они состоят из довольно простых частей, что снижает риск поломки и способствует быстрому ремонту. Но самое главное их преимущество — быстрая готовность. Небольших роботов гораздо проще подготовить к выполнению их задач.

К тому же агророботы нуждаются в меньшем количестве ресурсов — горючего, электроэнергии и т.д, чем стандартные машины. Многие из них работают на солнечных батареях.

На сегодня роботы стали доступней из-за снижения стоимости датчиков и других важных технических элементов. Одновременно с этим технологии, необходимые для создания роботов, постоянно совершенствуются. Это создает инвестиционный бум в этой сфере.

Агроботы помогают фермерам использовать максимум их земли. На многих фермах есть неиспользованные участки земли из-за того, что они в труднодоступных местах и их сложно обрабатывать.

Агророботы с помощью приборов высокой точности смогут обрабатывать эти земли. Все это повысит уровень продуктивности фермерства, и позволит использовать ранее необрабатываемые земли для выращивания пищи.

Также сельскохозяйственные роботы способствуют сокращению операционных расходов. По разным оценкам средняя австралийская ферма тратит на инсектициды, гербициды и удобрения около $100 тыс. в год. Если использовать роботов, то сумма может сократиться на 40%, благодаря точности автоматизированной обработки.

Кроме того, существует проблема с неправильным внесением химикатов. Из них около 80% так и не попадают в нужное место. Это и финансовые и ресурсные потери. Запрограммированный робот будет способен автоматически вносить химикаты куда нужно, даже в труднодоступных местах.

Эксперты предполагают, что агророботы оживят сельское хозяйство и  привлекут в него новый тип работников технически образованную молодежь, заинтересованную в робототехнике. Ведь новым фермерам понадобиться разбираться в технологиях и уметь с ними работать в поле, потому что роботы нуждаются в человеческом контроле.

О главных стартапах роботехники на агрорынке можно прочитать здесь.

Источник: southernphone.com.au.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.


AgriGeek

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

bn

Вверх