Будущее сельского хозяйства за автономными роботами, которые будут выполнять всю работу на полях. И среди них уже есть довольно любопытные прототипы.
Последние несколько лет начинает появляться все больше разработок в робототехнике, которые автоматизируют различные процессы в сельском хозяйстве. При этом самыми интересными из них являются автономные аппараты, которые уже сегодня могут работать и принимать решения самостоятельно. Разработкой автономных роботов чаще всего занимаются небольшие компании или стартапы, а также университеты со всего мира.
Вот подборка из 10 наиболее перспективных роботов для сельского хозяйства.
1. Adigo Field Flux Robot — специалист по азоту
Азотные удобрения выделяют N2O, который негативно влияет на экологию и может повредить растения: пожелтение листьев, разрушение мембраны или замедление роста. В первую очередь, чтобы предотвратить негативное воздействие закиси азота на растения нужно определить количество N2О на поле. В среднем такой тест занимает 27 часов, но компания Adigo разработала робота, который может это сделать за час. Внешне аппарат напоминает коромысло, он опускает алюминиевые блоки на землю и проводит анализ почвы.
На данный момент компания разрабатывает новую версию робота, которая будет легче и более производительной.
Field Flux Robot. Источник: adigo.no
2. Ecorobotix — теннисный стол, который борется с сорняками
Робот Ecorobotix. Источник: inventerdemain.org
Стартап Ecorobotix презентовал этого робота в начале 2016 года. Робот оснащен камерами, благодаря которым он отличает сорняки от других растений, затем он направляет на них подвижный опрыскиватель и выпускает небольшую дозу гербицидов. Такой подход в 2-3 раза сокращает использование гербицидов на поле. Робот ориентируется в пространстве благодаря GPS-трекеру и датчикам, а сверху на нем установлены солнечные панели, которые позволяют ему работать 12 часов без подзарядки.
3. Ladybird — робот-картограф, который мониторит состояние посевов
Ladybird. Источник: confluence.acfr.usyd.edu.au
Робот Ladybird или "Божья коровка" был спроектирован и построен специально для овощной промышленности. Его используют для наблюдения за фермой и составления технологических карт. На нем установлен целый ряд датчиков и солнечных панелей, которые позволяют роботу следить за ростом растений и появлением вредителей круглосуточно. Тесты показали, что робот может работать три дня без подзарядки. У "Божьей коровки" также есть механическая рука, которая позволяет удалять с поля сорняки.
Создатель робота, профессор Сиднейского университета Салах Суккари, в дальнейшем планирует использовать свое изобретение для сбора урожая. Напомним, что он также является автором робота-пастуха SwagBot.
4. Rosphere — колобок, который найдет больные растения
.jpg)
Робот-колобок Rosphere. Источник: phys.org
Исследователи из Мадридского университета создали сферического робота для сбора информации о состоянии почвы и посевов. Принцип передвижения робота напоминает зорб или прогулочный шар — внутри Rosphere находится маятниковый механизм, способный двигаться в двух независимых направлениях по команде электронной системы управления. Конструкция позволяет роботу не только катиться по прямой, но и совершать повороты. Робот-колобок оснащен GPS-трекером и целым рядом датчиков, благодаря которым он собирает информацию о здоровье посевов, составе почвы, ее температуре и влажности. Затем он передает эту информацию на компьютер фермера с помощью Wi-fi.
5. Робот-садовник Nursery Bot
Робот-садовник Nursery Bot. Источник: fastcoexist.com
Стартап Harvest Automation создал робота, который перемещает горшки с растениями. Эта работа является одной из самых низкооплачиваемых в питомниках для растений, но использование робота намного дешевле человеческого труда. Вначале роботу нужно указать местоположение растений, после этого Nursery Bot с помощью датчиков находит горшок, закрепляет его механической рукой и перевозит в нужное место. Аппарат может работать на протяжении 10 часов и обойдется фермерам в $30 000.
В будущем разработчики робота планируют добавить ему возможность обрезать и опрыскивать растения пестицидами.
6. Prospero — робот, который умеет сажать семена
Робот-паук Prospero. Источник: directindustry.com
Робота-паука по имени Prospero разработал инженер Дэвид Доурхаут, который работает в MIT. На данный момент существуют рабочие прототипы, которые могут лишь садить семена на поле. В дальнейшем изобретатель хочет, чтобы его Prospero мог пропалывать грядки, вносить удобрения и собирать урожай. Шестиногие роботы способны решать, где и когда сеять семена на различных типах почвы в пределах одного поля. Также они могут общаться друг с другом, находясь на расстоянии около трех метров. При помощи светодиодов один робот может сообщить другому, что ему нужна помощь в посадке семян.
По словам разработчика, самым сложным в процессе создания было "научить" робота узнавать, где семена уже есть. Чтобы решить эту проблему Доурхаут научил Prospero отмечать место, где посажено семя пятном белой краски. Когда соседние роботы, оснащенные специальными датчиками, обнаруживают это место, они перемещаются на другой участок поля.
7. Aquarius — передвижная леечка
Робот-водолей Aquarius. Источник: parallax.com
Еще один робот Дэвида Доурхаута. Aquarius способен перевозить 114 литров воды и используется для полива тепличных растений. Робот работает в двух режимах: фиксированный и пропорциональный. В первом случае, аграрий сам устанавливает нужную дозу для полива растений и потом уже аппарат работает по заданным настройкам. Второй вариант — робот с помощью сенсоров анализирует сколько воды нужно каждому растению и сам решает вопрос дозировки.
Помимо полива растений Aquarius может также открывать двери и перемещаться между комнатами — это весьма удобно, если растения находятся в разных помещениях.
8. Vitirover — робот, который не любит сорняки на виноградниках
Робот-виноградарь Vitirover. Источник: vitirover.com
Vitirover — это робот, который предназначен для срезания травы и сорняков между виноградными лозами. Благодаря датчикам и GPS-трекеру маленький французский робот умеет различать виноград от других растений и может двигаться по полю без посторонней помощи. Предвадварительно настроить робота можно с помощью мобильного приложения. В общей сложности, один робот может обработать 1 га за 150 часов работы, работая даже ночью благодаря установленной солнечной панели.
9. Oz — робот, который умеет следовать за фермером
Oz Weeding Robot. Источник: naio-technologies.com
Компания Naio Technologies разработала автономного робота по имени Oz, который пропалывает грядки и убирает сорняки. Аппарат работает в трех режимах: автономный, ручной и "слежка". Последний режим означает, что робот едет за определенным объектом в поле видимости. Помимо уборки Oz может также помочь в перетягивании небольших грузов. Например, он может везти за вами канистру или орудие труда.
На роботе установлено четыре электрических двигателя мощностью 110 ватт, полного заряда ему хватает на 7-10 часов работы в зависимости от режима работы. Самый энергозатратный — автономный режим.
10. Робот-кукурузник Rowbot
Rowbot — робот-кукурузник. Источник: carnegierobotics.com
Rowbot следит за состоянием и развитием посевов, а также анализирует содержание азота в почве. Если робот обнаружит, что в почве очень мало азота, то он рассчитывает нужную дозу и удобряет почву. Такой подход поможет повысить урожайность кукурузы, ведь культура получит нужные микроэлементы в наиболее подходящий момент.
Помимо того, что автономные роботы облегчают жизнь фермеру, они еще и снижают расходы на рабочую силу и быстрее выполняют монотонную работу. Поэтому в будущем использование роботов-беспилотников будет обычным делом для эффективного фермера. И хотя пока не существует универсального робота, который может делать "все и сразу", но в комплексе эти аппараты позволяют создать практически автономную ферму.
