Новый сельскохозяйственный робот SWEEPER значительно упростит жизнь фермерам

СОДЕРЖАНИЕ:

Новый сельскохозяйственный робот SWEEPER значительно упростит жизнь фермерам

Роботизация сельского хозяйства — зачем это нужно и чего ожидать

По мере того, как на планете растет популяция роботов, момент, когда машины станут основным производителем пищи — это лишь спор о времени, когда это станет очевидно. На картинках ниже показано, как может происходить робо-революция в сельском хозяйстве в период до 2050 года, почему она необходима, и каких результатов позволит добиться.

Сейчас фермерские хозяйства планеты дают порядка 360 млн тонн пищи в год. К 2050 году требуется обеспечивать не менее 1,2 млрд тонн пищи в год. Без роботов эта задача не может быть решена.

Если сегодня требуется обеспечивать продовольствием порядка 7 млрд человек, к 2050 году, если не случится серьезных войн, нужно будет снабдить продуктами питания население в количестве 8.9 — 9.7 млрд человек.

Сельскохозяйственное производст во является неэффективным, неоходимы существенные изменения, чтобы оно соответствовало будущим потребностям человечества. Использование роботов существенно повысит эффективность фермерства.

Сейчас фермеры должны ограничивать воздействие сельского хозяйства на климат, особенно на него влияет тяжелая сельхозтехника. Робототехника, спроектированная с прицелом на энергоэффективность, в перспективе сможет заменить тяжелую сельскохозяйственную технику.

Защита почвы

В настоящее время до 25% пригодной к земледелию земли на планете в значительной степени подверглось эрозии, водной деградации и потере биоразнообразия.

К 2050 году можно надеяться на восстановление до 54% поврежденных земель за счет использования экологических практик земледелия.

Уплотнение

До 90% энергии, которая сегодня тратится на культивацию, используется для восстановления состояния почвы, уплотненной тяжелой техникой.

Автономные роботрактора, как ожидается, будут меньше и более маневренными, а маршруты их движения оптимальными с точки зрения достижения максимальной эффективности и минимального повреждения почвы.

Случайный трафик и его негативное воздействие на почву

До 96% поля сегодня подвергается уплотнению шинами в «случайных перемещениях» по полю тяжелой сельхозтехники.

Летающие беспилотники, оснащенные системами технического зрения могут решать на поле самые различные задачи (анализ состояния растений, затопления, засоления, дисбаланс удобрений и т.п.), не оказывая на почву какого-либо воздейстия. С беспилотников можно проводить опрыскивание растений.

Управление затратами воды

В настоящее время в сельском хозяйстве используется много воды и химикалий. Кроме того, традиционные подходы к земледелию требуют применения большого числа ядохимикатов, как вносимых в землю, так и распыляемых с возуха для борьбы с вредителями.

В будущем появится возможность существенной экономии расхода воды, что уменьшит также расходы на снабжение и логистику. Роботы с микрокапельными распылителями могут обеспечить сокращение необходимых ядохимикатов на 99.99% за счет использования системы прицельной обработки растений, когда химикат наносится только на листья.

Посадка сельскохозяйственных культур

Современное сельское хозяйство требует от фермеров применения тяжелой сельхозтехники.
Растениеводство зачастую не является точным, плуг зачастую повреждает посевы даже при небольших отклонениях комбайна от курса.

В будущем ожидается переход на использование роев автономных микро-роботов, которые смогут работать на поле, как единая команда. Робот для работы на поле по-производительности будет превосходить человека примерно в 20 раз, одновременно работая быстрее и точнее.

Сбор урожая

В процессе посадки и сбора урожая фермерам требуются немалые трудовые ресурсы. Найм сезонных работников — немалая проблема для современных фермеров.

До 60% собираемого урожая не достигает качества, необходимого для его успешной продажи.

Собранные овощи и фрукты требуют сортировки по размеру и качеству, что увеличивает затраты времени и труда, приводя к росту стоимости урожая.

В перспективе роботы, специализированные для сбора урожая, сделают возможной работу без привлечения сезонных работников, что значительно упростит логистические процессы на ферме.

Роботы смогут в автономном режиме проводить предварительную оценку урожая, что позволит сбор плодов в нужном объеме и необходимого качества в заданный момент времени.

Уборочный робот способен осуществлять сортировку и упаковку собираемой культуры непосредственно в точке сбора, ускоряя процесс, повышая качество продуктов и снижая затраты труда людей.

Уже сегодня на отдельных фермах можно встретить сельскохозяйственных роботов, но большинство моделей все еще находятся на стадии «для поклонников высоких технологий», а не на этапе «для массового рынка». Если эти модели и прототипы станут более совершенными и доступными по цене, можно будет с уверенностью утверждать, что роботизация сельского хозяйства не заставит себя ожидать.

Prospero — робот-фермер на шести ногах

Будущее сельского хозяйства не за генной инженерией или супер-удобрениями. Новые способы посадки, выращивания и сбора урожая могут быть связаны с использованием роботов вместо тракторов.

В этом уверен изобретатель из американского штата Айова, разработавший автономного робота-фермера Prospero, который пока способен сеять и «общаться» со своими сородичами при помощи технологии ИК-связи.

Детище Дэвида Доурхаута (David Dourhout) может посадить отдельные семена и помнить, где они находятся. Маленький шестиногий робот успешно посадил их на кукурузном поле в штате Айова в ходе испытательных работ. Доурхаут надеется, что следующее поколение более совершенных роботов уже сможет пропалывать грядки, удобрять насаждения и собирать урожай.

«За последние тысячу лет акцент делался на повышение производительности каждого фермера: разработка совершенного инвентаря, использование лошадей и изобретение жатвенной машины и тракторов, — сказал Доурхаут. — Но реальные успехи приходят с повышением производительности самой земли».

По его мнению, роботы способны решать, где и когда сеять семена на основе различных типов почвы в пределах одного поля. Роботы могут, находясь на расстоянии около трех метров, общаться друг с другом.

Как рассказал разработчик, самым сложным в процессе создания было «научить» робота узнавать, где семена уже есть. Таким образом, Доурхаут научил Prospero отмечать место, где посажено семя пятном белой краски, что изменяет отражательную способность земли. Когда соседние роботы, оснащенные специальными датчиками, обнаруживают это место, они перемещаются на другой участок почвы.

Роботы-плантаторы вызвали интерес у фермеров Бразилии, Японии и Польши. Следующим шагом является расширение масштабов роботов. Доурхаут считает, что он может построить роботов, которые будут работать на гибридных газово-электрических генераторах.

С учетом растущего спроса в продовольствии, специалисты ожидают большей автоматизации в области сельского хозяйства. Уже сейчас некоторые фирмы разработали автономный трактор для сборки урожая пшеницы и кукурузы, а в Калифорнии разработали автоматизированного сборщика клубники.

Топ-10 автономных роботов для сельского хозяйства

20 февраля 2020 в 11:07

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

Стартап Ecorobotix презентовал этого робота в начале 2020 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

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

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.

Каждый электрик должен знать:  Отключился свет во всей квартире - причина

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

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 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.

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

Новый сельскохозяйственный робот упростит процесс селекции

Полуавтономный робот автоматизирует трудоемкий процесс определения фенотипа сельскохозяйственных культур, передавая данные об их росте и развитии в режиме реального времени. Генетические данные позволяют селекционерам выявить самые высокоурожайные культуры. Подробнее о проекте стоимостью 3,1 млн долларов можно узнать на сайте Университета штата Иллинойс.

Сельскохозяйственный робот передвигается на миниатюрных танковых гусеницах. Исследователи направляют его при помощи GPS и портативного компьютера. Также робот оснащен гиперспектральными камерами высокой четкости, импульсными лазерными сканерами, получающими информацию о фенотипе культуры, например диаметре ствола, высоте и листовой площади каждого растения. Робот оценивает условия окружающей среды, определяя температуру и содержание влаги в почве.

Полученные данные робот хранит во встроенном компьютере и передает их в режиме реального времени на компьютер селекционера. Ученые используют эти данные для создания 3D-реконструкции каждого растения, разработки расчетной модели роста и развития растения.

«Быстрый доступ к данным очень важен для селекционеров. Так они могут моментально принимать практичные решения», — отметил автор исследования Карл Везе.

Сейчас исследователи используют робота для оценки урожая сорго — культуры, используемой в производстве биотоплива. Ученые уверены, что робот окажется полезен в работе с другими быстрорастущими культурами, например кукурузой и пшеницей. На рынке робот появится в 2021 году.

Немецкий стартап создал робота-фермера

Разработчики демонстрируют своё детище канцлеру Германии Ангеле Меркель на открытии кампуса в Реннингене, Германия

(фото с сайта bosch.ru)

«Бонироб» может передвигаться автономно, а также под руководством оператора

«Бонироб» может передвигаться автономно, а также под руководством оператора

(фото Deepfield Robotics)

«Рост» Bonirob составляет около трёх метров, а вес √ 1100 килограммов. В поле он может работать на протяжении суток

(фото с сайта futureag.info)

Ни для кого не секрет, что сегодня не так много людей готовы посвящать свою жизнь работе в поле. Этот рутинный и подчас физически тяжелый труд практически не привлекает молодое поколение.

Между тем, кому-то надо кормить растущее население планеты. Учёные подсчитали, что в 1950-х годах с одного гектара земли фермеры собирали порядка 2500 килограммов пшеницы, сегодня это количество, благодаря развитию технологий, почти в три раза больше. Однако оно должно расти примерно на 3% ежегодно, чтобы покрыть потребности увеличивающегося человечества.

Сегодня крупные компании, выращивающие сельскохозяйственные культуры в больших объёмах, используют различную технику для облегчения труда рабочих и удешевления процесса выращивания растений и сбора плодов. Тем не менее по-прежнему большое количество необходимых работ может выполнить только квалифицированный агроном.

Чтобы автоматизировать процесс наблюдения за полями и избавить поля от сорняков, исследователи компании Deepfield Robotics создают сельскохозяйственного робота BoniRob. Название происходит от немецкого Bonitur, что означает бонитировка — анализ качеств сельскохозяйственных животных на предмет их ценности.

Высокотехнологичный аппарат, похожий на небольшой автомобиль на длинных ногах, умеет делать многое. В частности, он различает культурные растения и сорняки.

Сегодня большинство учёных могут позволить себе генетический анализ любого образца растения. Но это не избавляет их от необходимости ходить по полю и изучать тысячи растений: как они растут, какого цвета и формы их листья и плоды, не поражены ли они насекомыми или болезнями, достаточно ли в листьях хлорофилла (зелёного пигмента, окрашивающего растения). Также лишь человек может решить, нужно ли добавить или уменьшить полив, внести удобрения. Но робот BoniRob автоматизирует и ускоряет и этот анализ.

«Алгоритмы анализируют изображения, сделанные сканерами и камерами», — рассказывает профессор Амос Альберт (Amos Albert).

Уже сейчас машинное видение позволяет аппарату BoniRob распознавать растения по размеру и форме листьев, различать культуры и сорняки. Последние он впоследствии уничтожает, вдавливая их в почву при помощи стержня.

Несомненно, для выполнения такого рода задач робот-фермер должен быть крайне манёвренным и обладать хорошей системой навигации. Для этих целей он оснащён большими колёсами, которые могут разворачиваться на 360 градусов с шагом в один градус.

За позиционирование на поле отвечают GPS, визуальная система распознавания образов и лидары. Все вместе эти инструменты позволяют сельскохозяйственному роботу передвигаться с точностью до сантиметра.

Разработчики BoniRob надеются в будущем с его помощью уменьшить срок подготовки перспективных культур для рынка на 10 лет.

Есть у «автоматического фермера» и другие немаловажные преимущества. Так как он избавляет поля от сорняков механическим способом, а не химическими средствами, полученный урожай получается более полезным для человека. Кроме того, при использовании роботов-фермеров в почву нужно будет вносить значительно меньше гербицидов, чем сейчас.

Учёным также не придётся создавать новые химические вещества, которые убивают сторонние сорные растения (являющиеся, несмотря на свой вред для сельского хозяйства, частью биоразнообразия Земли). Корпорациям, использующим роботов-фермеров, не нужно будет вкладывать дополнительные средства в разработку новых гербицидов (ведь у сорняков не будет вырабатываться устойчивость к существующим препаратам как сегодня).

Менее актуальной также может стать проблема вымирания пчёл. Энтомологи уже неоднократно доказывали, что именно гербициды вызывают массовое исчезновение тысяч опылителей культур. Роботы-фермеры, таким образом, принесут дополнительную пользу сельскому хозяйству в целом.

Добавим, что сегодня в проект BoniRob вложено примерно €500 тысяч. Стоимость единичного роботизированного фермера сегодня, конечно же, крайне высока (у исследователей уже есть два прототипа), да и слишком сложна подобная машина для рядового пользователя. Однако массовое производство «бониробов» существенно снизит их цену, вполне возможно, что до стоимости среднего трактора. По крайней мере, именно к этому (массовому производству и удешевлению) в конце концов хотят прийти создатели «бонироба».

Сегодня компания Deepfield Robotics продолжает совершенствовать своё детище (рынок такого рода товаров пока ещё небольшой и незрелый). Разработчики также планируют создать к 2020 году несколько более простых аппаратов, «способности» которых будут подогнаны под специальные нужды тех или иных покупателей.

Сейчас проект финансируется из средств Министерства сельского хозяйства Германии (BMEL) и получает инвестиции от экспертов нового научно-исследовательского центра компании Bosch, открывшегося недавно в Реннингене, Германия. Кампус центра устроен таким образом, что BoniRob тестируется здесь же — на соседнем тестовом поле площадью в один гектар. (Как нам сообщил профессор Амос, вторая машина показывает себя в деле и отлаживается на поле потенциального покупателя.)

Каждый электрик должен знать:  Система антиобледенения кровли

Центр в Реннингене по сути своей напомнил корреспонденту «Вести.Наука» Сколково. Создатели же позиционируют его как «свой собственный Стэнфорд». На открытии кампуса 14 октября 2020 года побывала канцлер Германии Ангела Меркель. Центр имеет свою собственную PhD-программу, которая позволяет одарённым студентам из разных стран внутри мультидисциплинарных команд вести разработки и получать финансирование на перспективные проекты.

Кроме сельского хозяйства здесь создаются технические инновации для автомобильной промышленности и различных потребительских товаров, в области создания MEMS-датчиков, новой востребованной сферы «Интернета вещей» (IoT) и интеллектуального анализа больших данных.

Сельскохозяйственный робот – помощник фермера

Британская компания Small Robot Company, специализирующая на разработке роботов, представила прототип сельскохозяйственного робота, который должен значительно упростить фермерам жизнь. Аппарат весом 250 кг комплектуется различными насадками для выполнения разнообразных задач от вспахивания поля до сбора урожая.

Преимущество робота по сравнению с обычной сельхоз техникой заключается в простоте и удешевлении обслуживания и повышении производительности оборудования. По словам разработчиков продажи и сдача в наем робот стартует в 2021 году и к этому времени функционал будет дополнен одной важной составляющей – системой анализа роботом собираемого урожая. Т.е. на этапе уборки поля робот сможет определять собираемую культуру от других типов растений, проводя анализ собираемого урожая непосредственно в поле.

Беспилотные сельхозмашины (агроботы)

Перспективы беспилотных технологий в сельском хозяйстве уже сегодня вырисовываются впечатляющими, хотя до полной роботизации аграрного бизнеса еще очень далеко. Впереди у фермеров покупка новых беспилотных машин, пополнение штата продвинутыми специалистами и перестройка всей структуры агробизнеса. Однако использование искусственного интеллекта на полях сулит небывалые экономические выгоды аграриям и решение продовольственных проблем государства.

Агроботы заменят человека на фермах

Будущее сельского хозяйства принадлежит беспилотным агроботам, которые никогда не устают, выполняют задачи в любое время суток, не жалуются на погоду и работают без вмешательства человека. Если раньше эти автоматизированные системы разрабатывались только крупнейшими компаниями-новаторами и университетами, то сегодня в этом направлении работают стартапы по всему миру.

Беспилотным сельхозмашинам будет намного легче получить разрешение бороздить поля, чем робокарам рассекать по городским улицам. Здесь все просто – на территории фермерского поля нет пешеходов, велосипедистов и автомобилей, есть только препятствия в виде опор ЛЭП, камней и деревьев. Агроботы значительно облегчат жизнь фермеру, они снижают расходы на оплату труда и в разы быстрее выполняют тяжелую работу.

Сегодня развитие беспилотных сельскохозяйственных технологий становится приоритетным направлением для государств, которые испытывают острую нехватку рабочей силы в аграрном комплексе. Например, Япония уже столкнулась с проблемой продовольственного кризиса, а в США из-за ужесточения контроля за эмигрантами тысячи гектар полей останутся необработанными. Разработка и активное внедрение беспилотных сельхозмашин позволит решить многие проблемы крупных и малых фермерских хозяйств.

Каждый год в Нидерландах проходит соревнование мобильных агроботов — Fieldrobot Event. Это настоящий парад роботехники, главной задачей которой является замена человека на поле. Рассмотрим несколько популярных моделей агро-роботов:

Ladybird — агробот-картограф

Модель агробота под названием «Божья коровка» разрабатывалась профессором Сиднейского университета Салах Суккари специально для овощных полей.

  • В задачи беспилотника входит мониторинг состояния фермы и создание технологических карт.
  • Он круглосуточно следит за появлением вредителей и развитием растений на полях.
  • Работает в автоматическом режиме трое суток, без подзарядки и вмешательства оператора.
  • Механизированная «рука» агробота убирает с грядок сорняки.

Nursery Bot – агробот, который заменит садовников

Разработчик Харвест Automation создал беспилотного робота, который развозит горшки с растениями по полю. Оплата за эту работу – одна из самых низких на ферме, однако эксплуатация агробота все равно намного дешевле неквалифицированного труда рабочих. Все, что требуется – это указать будущее расположение растений, после чего беспилотник распознает горшок, фиксирует его и перевозит в нужное место. Робот способен беспрерывно работать до 10 часов, а его цена составляет сегодня 30 тысяч долларов.

В планах разработчиков – дополнить функционал агробота возможностью обрезать ветки и обрабатывать растения химикатами, а также снизит стоимость техники.

Field Flux Robot – агробот, который определяет уровень азота

Бренд Adigo разработал агробот, который способен проводить высокоточный анализ почвы и определять количество азота на поле. Удобрения, которые вносятся в почву, выделяют большое количество N2O, что негативно влияет на экологическую ситуацию и ухудшает качество сельхозпродукции.

Стандартная процедура тестирования почвы на содержание азота занимает 25-27 часов, а Field Flux справляется с этой задачей за 50 минут. Агробот опускает в землю специальные «щупальца» и проводит почвенный анализ без участия человека.

Prospero — агробот-паук, высаживающий семена

В настоящее время прототип Prospero умеет только высаживать семена в землю, однако разработчик Дэвид Доурхаут планирует сделать его универсальным солдатом, способным заменить «армию» фермеров. В будущем шестиногий агробот сможет:

  • Пропалывать грядки.
  • Вносить удобрения.
  • Собирать урожай.

Уже сейчас Prospero способен «общаться» с другими агроботами на расстоянии 3-х метров и самостоятельно решать где, когда и какие семена сеять на разных типах почвы. Наиболее сложным по мнению разработчика было научить искусственный интеллект отмечать краской то место, где уже посажены семена. Когда другие роботы «видят» эти метки, они перемещаются на следующий участок.

Vitirover — агробот, истребляющий сорняки на виноградниках

Этот небольшой по размерам робот из Франции работает на виноградниках. Он срезает траву и удаляет сорняки между рядами виноградных лоз. Передвигается агробот в режиме полного автопилота, при этом безошибочно распознает виноград и отличает лозу от других растений.

Один такой помощник может обработать 1 гектар поля за 150 часов. При этом он будет трудиться как днем, так и ночью – благодаря сенсорам и GPS у него 100% ночное «зрение».

Oz — робот, умеющий следовать за фермером

Агробот от компании Naio Technologies умеет многое:

  • Вырывать и убирать сорную траву.
  • Перевозить тяжелые грузы (ведра, канистры, ящики, инструменты).
  • Следить за объектом, например, фермером или трактором, и ехать строго за ним.

Робот работает от электричества, полного заряда хватает на 7-10 часов – все зависит от выбранного режима работы. Авто-режим является самым энергозатратным, но при этом не требует участия человека.

SwagBot – агробот-пастух

Беспилотник выполняет функции пастуха: следит за скотом, легко перемещается по сложному рельефу, объезжает препятствия, загоняет животных в хлев или выводит на пастбища. При чем животные довольно спокойно на него реагируют, а агробот выбирает для них самые лучшие участки для выпаса.

Скорость передвижения небольшая, зато робот может справляться со сложными участками (болотистая местность) и стойко переносить неблагоприятные погодные условия. Разработчики планируют оснастить SwagBot дополнительными датчиками, чтобы он мог следить за здоровьем животных: определять температуру тела, анализировать ходьбу.

И еще несколько интересных агроботов

  • Spirit – беспилотный трактор, который может работать под управлением оператора или полностью автономно.
  • RiceBot – агробот для автоматического посева риса. Оснащен GPS, датчиками и видеокамерой.
  • Agria – легко взаимодействует с другими роботами на полях и может объединяться в роботизированные системы.
  • Agribot – агробот, который заменит тракторы. Способен выполнять несколько операций одновременно, например, удалять сорняки и опрыскивать посевы.

Рынок беспилотных технологий стремительно развивается и предлагает инновации, «на плечи» которых ляжет тяжкий труд в сельском хозяйстве. Сегодня уже реализуются пилотные проекты по созданию роботизированных ферм, где человеку нет места, а к 2030-40 гг. в развитых странах роботы отвоюют полное господство над фермерскими полями.

Путь к успеху. Как Светлоярский фермер развивает многопрофильное хозяйство

Крестьянско-фермерское хозяйство (КФХ) Сергея Думброва одно из наиболее успешных и потому известных далеко за пределами родного Светлоярского района. Фермерствуют тут официально с 2000 года. Выращивают пшеницу, ячмень, овощи, а сейчас начали заниматься и животноводством — отремонтировали овчарню и старые базы, планируют закупить породистую скотину.

Путь к успеху

Каждый новый день в хозяйстве начинается с будничной традиции — все работники собираются на головной базе, затем, получив детальные, исчерпывающие указания от фермера, разъезжаются по производственным участкам. Глава КФХ Сергей Думбров в отрасли не новичок. В аграрную отрасль «глубоко и всецело погружён», по собственному признанию, почти 40 лет. И готов увлечённо рассказывать о тонкостях любимого дела часами. Своё КФХ Сергей Иванович основал в 2000 году, но до этого полжизни отдал сельскому хозяйству. Окончил сельхозинститут, работал руководителем на предприятиях Заволжья, а в 1993-м вернулся в родной район. Пробовал разные виды предпринимательства, даже рыборазведение успешно освоил. Но лишь когда появилась своя земля, всё вдруг встало на свои места. И накопленный опыт пригодился, и знания. Появилась и амбициозная цель — сделать хозяйство лучшим в округе. Для этого применяется самый передовой опыт агронауки. Ведь Сергей Иванович знает всё об особенностях выращивания зерновых на малопродуктивных почвах Светлоярского района и с практической точки зрения, и с теоретической. Как-никак защитил по этой теме кандидатскую диссертацию.

Рост в 300 раз

Когда он начинал работать фермером, в обработке в новом хозяйстве первоначально было лишь два пая пашни в 40 гектаров, переданных от родственников. Сегодня у Думброва 12 тысяч гектаров пашни и плюс к этому пастбищные угодья. Землю брал у пайщиков двух поселений, у тех фермеров и коллективных хозяйств, что бросали растениеводство, считая его в засушливых степях занятием невыгодным. Нетрудно подсчитать: за два десятка лет площадь обрабатываемых земель увеличилась у фермера в 300 раз! Озимые в КФХ Думброва сеют в основном по парам. Кроме пшеницы выращивают ячмень, сорго, просо. Для скотины высевается кормовая культура — суданская трава, а вот пшеница и ячмень — основные коммерческие культуры. Парк сельхозтехники представлен 15 комбайнами «Ростсельмаш», «Енисей», десятком «Кировцев», гусеничными тракторами Алтайского тракторного завода, из большегрузной техники используются КамАЗы. И здесь у рачительного фермера есть одна житейская хитрость. Он практически не приобретает новую технику, цены на которую порой заоблачные.

— Чем влезать в кредиты, чтобы приобрести ради личного тщеславия дорогущую железную «цацку» с ценником со многими нулями, я скупал по всей области б/у комбайны, трактора, грузовики, ремонтировал, подновлял, и они теперь работают как часы, — говорит Думбров. — Это значит, у наших машин огромный ресурс работы!

Каждый электрик должен знать:  Допустима ли прокладка кабеля в гофре на улице

Аналогичным образом фермер поступал с приобретаемыми прицепными агрегатами. Например, длину стандартной сцепки с посевными механизмами нарастил вдвое. Тем самым обеспечивается большая эффективность полевых работ.

Наука поможет!

Особый подход в хозяйстве к агротехнологиям.

«Наши земли это вам не Урюпинск или Елань — здесь нельзя надеяться на слепой случай или случайные дожди, — рассуждает фермер. — Наша задача — сделать так, чтобы удержать влагу в почве ещё с ранней весны и в течение лета. Если этого не сделать и не побороть вовремя сорняки, то никакая современная агрохимия, никакие удобрения не спасут, доброго урожая вы не получите».

Выращиванием растений в хозяйстве Думброва занимаются на строго научной основе.

Пашут, боронуют землю так, чтобы почвенная влага с полей не испарялась, а уходила в нижние горизонты почвы и в нужный момент обеспечила развитие растений. Для этого необходимы специальные агротехнические приёмы накопления и сохранения влаги весной при вспашке и обработке почвы.

К слову, разница в подходе видна даже невооружённым глазом. Если взглянуть на состояние озимых у соседних фермеров, что относятся к агротехногиям формально, то там поля стоят с огромными проплешинами. А рядом поля думбровские — здесь до горизонта густой изумрудный ковёр из всходов «озимки». Значит, в почве на полях достаточно влаги. Причём не от осадков — их в здешних местах не было много месяцев (!), а влаги, накопленной и сохранённой ещё в начале сезона.

В результате даже в самые непростые годы урожайность у него на полях выходит на 30-40% выше, чем у соседей, в этом году лучшие поля дали под 30 центнеров с гектара.

Продолжают дело фермера Думброва два сына. Оба окончили профильные вузы. Старший сын Дмитрий занимается производством, младший, Владислав, помогает решать неотложные хозяйственные вопросы. Сейчас семья решила заняться и животноводством — отремонтировали овчарню и старые базы, закупили животных. В планах — сформировать постепенно продуктивное стадо. Перспективы есть, наука поможет!

Мнение власти

Вице-губернатор, глава областного комитета сельского хозяйства Василий Иванов:

— Фермерскому движению Волгоградской области недавно исполнилось четверть века. Срок немалый. Вспомним, как выглядели фермерские хозяйства области лет 20 назад: старенькие трактора и комбайны, отсутствие зерно-хранилищ, зернотоков, складов, машинных мастерских. Сегодня практически во всех хозяйствах технический уровень оснащения великолепный, при этом отстроены собственные хранилища под собранный урожай. Фермеры переходят на новейшие технологии обработки почвы, например, безотвальную.

Так что теперь мы наравне с фермерскими хозяйствами Европы. Есть ли чему учиться зарубежным партнёрам у наших фермеров? Наверняка есть. Например, системе сухого земледелия.

Когда говорят о сильном рывке вперёд нашего АПК за последние годы, то это вовсе не преувеличение! Рост средней зарплаты по отрасли за 10 лет почти трёхкратный — по итогам 2020 г. это более 23 тыс. руб. в месяц. По программе устойчивого развития сельских территорий строятся жильё, газовые сети, водопроводы, дороги, практически в каждой центральной усадьбе реализуются проекты благоустройства, к лучшему меняется само качество жизни на селе.

Мнение эксперта

Фермер из Калачёвского района Андрей Штепо:

— В своё время я выезжал на стажировку в ФРГ, где фермерским традициям не одно столетие. Германские крестьяне проводят крупную международную сельхозярмарку в Ганновере. Туда съезжаются тысячи земледельцев, животноводов из многих стран! Что-то подобное захотелось создать и дома. Но чтобы это была не формальная конференция с протокольными речами и докладами, а площадка для живого, полезного с практической точки зрения общения нас, людей, работающих на земле. Чтобы была большая демонстрационная площадка новейшей техники и технологий, перспективных сортов культур. И нам всё это удалось внедрить в жизнь восемь лет назад, создав площадку обмена опытом между фермерами, аграриями области, многих регионов страны — «День поля».

Сельскохозяйственный робот Sweeper из Израиля для сбора перца

Инженеры совместно с исследователями из израильского Университета имени Бен-Гуриона разработали автоматизированного сельскохозяйственного робота Sweeper для сбора сладкого перца и ухода за стволами. Робот не только выполняет сбор зрелых перцев, но и обрезку стволов. Он проходит тестирование на специальной учебной плантации. Sweeper удалось собрать более 60% урожая. Инженеры работают над тем, чтобы этот показатель увеличить до 100 %. С развитием подобных технологий множество сельскохозяйственных профессий исчезнет.

Сельскохозяйственный робот Sweeper из Израиля

Робот обучен определять спелость урожая. Он выполняет сбор только спелых перцев. Для определения спелости урожая используется компьютерное зрение. Робот никогда не ошибается по сравнению с человеком. На плантациях и фермах много урожая портится по той причине, чтобы его не успели своевременно собрать. Основная причина заключается в человеческом факторе. Робот Sweeper своевременно определяет спелость перцев, что отразится на увеличении сбора урожая. Владельцам крупных ферм и плантаций не придется нести большие расходы на рабочую силу.

Полноценная версия робота Sweeper появится в ближайшие пять лет. Инженеры за это время планируют тщательно доработать робота, устранить все неисправности, улучшить систему мониторинга, модифицировать новым оборудованием и провести исследования в разных географических условиях.

«Умные фермы»: 8 технологий, изменивших сельское хозяйство

Поделиться

Еще 12 тысяч лет назад земледельцы начали использовать различные ухищрения, чтобы увеличить урожай. К 2050 году нам понадобится на 70% больше еды, поэтому внедрение новых технологий по-прежнему актуально. Мы расскажем о восьми примерах того, как технологии повышают эффективность в сельском хозяйстве.

Беспилотники для фермеров

Швейцарская компании SenseFly разработала решение для фермеров — специальный беспилотный летательный аппарат (или дрон) и ПО. Дроны оснащены сенсорами и камерами в высоком разрешении для съемок полей. С помощью полученных данных, фотографий и программ SenseFly фермеры анализируют состояние урожая и принимают верные решения. Другой пример — компания BioCarbon, которая придумала, как использовать дроны, чтобы высаживать миллиард деревьев ежегодно. Неужели дроны помогут вырастить наше будущее?

На робо-ферме

«Эта новая волна умных устройств, запрограммированных под конкретные задачи, совершит настоящую революцию в сельском хозяйстве», — считает профессор Саймон Блэкмор, декан инженерного факультета Университета Харпера Адамса. Постепенно сельскохозяйственные роботы научатся делать всё — водить трактор, пропалывать сорняки, собирать клубнику и следить за здоровьем растений. Например, в исследовательском проекте Agri-tech Catalyst 3D-камеры определяют момент созревания капусты брокколи. Это позволяет автоматизировать сбор урожая.

Данные для людей

Компания Dacom разрабатывает инновационное оборудование и ПО, а также дает онлайн-консультации для земледельческих хозяйств и аграрно-промышленных предприятий по всему миру. Используя смартфоны и разработки Dacom, фермеры получают самую точную информацию о ситуации «в полях» и принимают почти что научно обоснованные решения, когда поливать, удобрять и собирать урожай. «Мы помогаем фермерам планировать работы, распределять ресурсы и материалы. Теперь они работают эффективнее и без лишних потерь, собирая прекрасный урожай», — рассказал Real Times Джаннек Хэддерс (Janneke Hadders), исполнительный директор компании Dacom.

Умное водоснабжение

Во всем мире около 70% чистой воды используется для нужд сельского хозяйства, при этом 60% из них расходуются впустую. «Умные» системы решают эту проблему — они предупреждают фермеров об утечках и поломках оборудования и позволяют управлять водяными насосами удаленно. В Индии фермеры используют Nano Ganesh — это мобильная система удаленного управления водяными насосами. С ее помощью фермеры экономят время, воду и деньги. По мнению исследователей из чилийского Католического университета Святого Зачатия (UCSC), датчики орошения на черничных плантациях в Чили позволят сократить расход воды на 70%. Аналогичные исследования проводят по всему миру. Например, NASA совместно с геологической службой США с помощью спутника получают актуальные сведения о влажности почвы на территории Штатов.

Электронная рыба

Недавно ведущий поставщик атлантического лосося Marine Harvest подписал контракт с Orange Business Services, по которому сетевые услуги оператора будут использоваться для оптимизации совместной работы сотрудников и повышения производительности. С помощью видеокамер Marine Harvest отслеживает все этапы производственного цикла. «На первый взгляд кажется, что рыбоводство не требует каких-то особых технологий. Но чтобы стать лидером, необходимо постоянно следить за каждым этапом работы», — говорит Мерет Йохансен (Merethe Johansen), руководитель отдела по управлению глобальной сетью в Marine Harvest.

Да здравствует подключенная корова

Подключенные носимые устройства помогают эффективно управлять животноводческими и рыболовными хозяйствами — отслеживать местоположение скота и изменение погодных условий. С помощью подобных устройств фермеры уже научились следить за беременными особями, определять время дойки и регистрировать симптомы заболеваний. Интересный пример межмашинных решений — система спутникового контроля скота FindMySheep. Датчики этой системы закреплены на ошейниках животных и показывают передвижение любой особи на карте. Другая система от General Alert позволяет не только наблюдать за животными на свинофермах, но и проверять их состояние здоровья.

Все для людей

Не каждая ферма (и не каждый фермер) имеет доступ к интернету. Даже для подключения небольших ферм необходимы значительные вложения. Как же помочь хозяйствам, которым не хватает бюджета? В Африке, где насчитывается более 10 миллионов малорентабельных ферм, на помощь приходит местная разработка Esoko. Она сообщает фермерам основные сведения о состоянии их хозяйств, прогноз погоды, рекомендации по производству продуктов. В той же системе действует интернет-магазин типа eBay. Самая популярная функция показывает фермерам текущие цены на различные продукты, чтобы они могли выгоднее продавать свои товары. Благодаря системе доходы частных хозяйств выросли на 12% за два года.

Данные — новый сельхоз-продукт

Благодаря М2М продукты питания— уже не единственный урожай с полей. Сельское хозяйство становится источником ценных данных. В рамках трехлетнего проекта Soil-for-life Beta компания Produce World Group анализирует сведения о сбыте продукции, чтобы помочь производителям принимать обоснованные решения. Совместно с Университетом Крэнфилда компания изучает результаты землепользования на участках и фермах самых разных размеров. Это исследование поможет создать систему управления данными о состоянии почвы. Предполагается, что в ближайшем будущем фермеры научатся анализировать большие массивы данных на всех этапах производства, что позволит им увеличить урожай.

Трудно представить

Технологии не только помогают нам выполнять текущие задачи лучше и быстрее, но и открывают много новых возможностей, о которых мы и подумать не могли раньше. Например, компания Ocean Reef Group проводит эксперименты по выращиванию различных продуктов под водой. И здесь речь идет отнюдь не о рыбоводстве — специалисты сажают краснокочанную капусту, салат-латук, бобы и клубнику. Морскую клубнику вы точно никогда не пробовали!

Добавить комментарий