Система от агроботи взема високотехнологични решения

07 май 2020 Агротехника 0 5148
Няма снимка
1 2 3 4 5
 

Земеделието в бъдеще ще използва все повече научно прецизирани техники, където автоматизирани роботи наблюдават и обработват земята, използвайки напреднала технология, предназначена да помогне за увеличаване на добивите и минимизиране на болестите

Със своя богат опит в областта на автоматизацията и механизацията на селското стопанство специалистът по агротехнологии Yanmar вече показва пътя в съвременните научни изследвания в областта на роботиката.

Трудно е да се мисли за по-важен икономически сектор от селското стопанство

Това е индустрия, която влияе пряко върху живота на целия свят, въпреки че е изложена на предизвикателства от всички страни.

Промените в температурата и валежите влияят върху добивите на културите; земеделските стопани и селскостопанските работници са пряко изложени на въздействието на крайните условия, докато милиони други на работни места, свързани с храните, вече усещат влиянието на променящия се климат.

Освен това днес потребителите все повече осъзнават въпроса за химикалите, използвани за производството на храната им, и изискват устойчиво производство на все по-вкусна и по-качествена храна.

Намирането на най-добрия начин за справяне с тези проблеми и с натиска върху околната среда, кара много правителства да се обърнат към специалисти по автоматизация и експерти в областта на технологиите, за да опитат да подобрят повечето земеделски производители, да отговорят на нуждите на потребителите и да се справят с безброй предизвикателства пред индустрията.

Повишената автоматизация и технологии в селското стопанство не са нищо ново само по себе си. Всъщност това се случва още от Индустриалната революция. Новото е, че технологията се използва за справяне с проблеми, свързани с контрола на хранителните заболявания и нестабилните метеорологични модели. Сега акцентът е върху постигането на желаните добиви по екологично устойчив начин с непрекъснат фокус върху намаляване на количеството и вида на използваните химикали.

Сушата, наводненията и появата на нови вредители и болести обаче вече са заплаха на всички континенти. Дори Европа е изправена пред предизвикателство в своите селскостопански системи.

Това е особено вярно за страни като Италия, която се сблъска с 57-процентен срив в реколтата си от маслини през 2018 г. Най-лошата за 25 години според учените тя е в резултат на климатичните промени.

Със своето европейско изследователско съоръжение, разположено в хълмовете над Флоренция, Италия, Yanmar R&D Europe е в състояние да се съсредоточи върху разнообразни полеви проучвания, които да внесат добавена стойност в селското стопанство - и вероятно дори да привлекат ново поколение работници към земята.

Такъв е двугодишният проект SMASH в размер на 4 милиона евро, който се осъществява в сътрудничество с 10 технологични партньори за разработване на мобилна селскостопанска “екосистема” за наблюдение, анализ и управление на селскостопански култури.

Съкращението “SMASH” означава “Smart Machine for Agricultural Solutions Hightech” (“Умна машина за селскостопански високотехнологични решения”). Проектът е съфинансиран от местната власт в Тоскана.

Той се състои в разработването на модулна роботизирана платформа, която използва най-новата информационна комуникационна технология за да изследва културите и почвите, да анализира събраната информация и да предоставя ясна, приложима информация на земеделските производители в подкрепа на управлението на културите.

Една от многото роли на Yanmar беше да разработи системи за управление на многофункционалната роботизирана ръка за мобилни манипулации (включително прецизно пръскане), интеграция на сензори за технологии за позициониране и автономна навигация, както и разработка на софтуер за контрол на мобилната база на системата (в сътрудничество с други партньори).

За инженерите по моделиране и контрол на YRE Мануел Пенчели, разработването на прототип агробот, който може да се използва за наблюдение и контрол на културите, вземане на проби от почвата за анализ и точно насочване на селскостопански химикали за прецизно приложение, изисква много различни области на експертиза още от началото на проекта.

“Имаше много партньори, участващи през цялото време.

Нуждаехме се от механичен опит за разработване на структурата на превозното средство и много специалисти по “комуникация”, защото имаме доста устройства, които трябва да “разговарят” помежду си”, казва Пенчели. “Нашата отправна точка всъщност беше верижно превозно средство, което първоначално е създадено за движение по плаж и почистване на бреговата линия.”

Има два работещи прототипа SMASH единият за грозде, а другият за спанак

Те покриват двата различни вида култури, които първоначално са били планирани за изследване.

Първият вече е преминал през значителни изпитания в лозарска ферма в провинция Пиза, където Мануел играе важна роля за демонстриране на възможностите, които тази роботизирана екосистема може да предложи на земеделските производители.

“SMASH не е единична машина, а серия от различни устройства, включително робот, базова станция, дронове и полеви сензори, които заедно предоставят жизненоважна информация в помощ на фермерите”, разяснява Пенчели. “Земеделският стопанин може да програмира задачата, която иска SMASH да изпълнява, и докато участва в други дейности, тази машина може да се движи автономно, да наблюдава културите, да открива и лекува болести и да спести на земеделския производител или неговите работници значително време навън по полета за ръчно проверяване на културите.”

Картографиране и наблюдение, плевене и подхранване

SMASH се състои от мобилна база, роботизирана рама, включваща манипулатори и системи за зрение, дрон и спомагателна наземна станция. Представете си система, която е проектирана да функционира в редица прецизни селскостопански технологии, предлагащи конкретна информация за геоинформатиката, роботиката, извличането на данни, машинното обучение и така нататък, като същевременно отчита екологичните и социални проблеми, пред които стоят фермерите.

За Пенчели възможностите пред SMASH са безкрайни. “В допълнение към всички функции, които могат да бъдат изпълнени от роботизираното рамо, имаме и някои допълнителни приспособления. Те могат да бъдат монтирани на гърба на превозното средство за механично плевене или обработка на почвата, докато то се движи. Съответната работа може да се извърши едновременно - заедно с мониторинга и откриването.”

Експертизата на Yanmar е в разработването на софтуер за агробота и интегрирането и инсталирането на всички компоненти на другите страни. Това е сложна маса от електроника, с проводници, сензори, камери, GPS приемници и множество електрически двигатели (осем на брой), конкуриращи се за пространство.

Но всичко работи - дори и на кално лозе в края на февруари, където независимата кормилна система и превъзходното сцепление са демонстрирани на най-различни терени.

Синтезът на сензора беше един от най-предизвикателните аспекти на този проект, добавя Пенчели. “Тъй като ние имаме много специфична среда в полетата, където могат да варират редица променливи, като инфраструктурата, почвата, формата на полетата и дори други работници, които се движат около агробота. Така че локализацията на превозното средство, подобряването на здравината му и разбирането на неговите физически ограничения бяха интересни - като скорост, ъгъл на управление, позициониране и комуникация между монтираните бордови устройства. Всички тези аспекти могат да повлияят на движението на машината."

YRE също така обедини усилията си с отдела по земеделие на университета във Флоренция с цел по-нататъшно развитие на изследователските дейности в тази област.

Университетът има значителен опит в устойчивото управление на културите, след като наскоро завърши финансирания от ЕС проект Rhea. Той разгледа подобряването на качеството на културите, здравето и безопасността на хората и намаляване на производствените разходи, като използва флота от малки, разнородни роботи (наземни и въздушни), оборудвани с усъвършенствани сензори, подобрени крайни ефекти и подобрени алгоритми за контрол на решенията.

За проекта SMASH, професорът в университета Марко Виери вярва, че е необходим холистичен подход към изследванията наред с активирането на най-новите технологии.

Той смята, че селското стопанство осигурява храна, фуражи, фибри и гориво за хората, но трябва също да разгледаме селските, културните и историческите проблеми. “В миналото е имало годишен календар на селскостопанските операции, но в наши дни е необходим нов начин на мислене, който ни позволява да контролираме и смекчаваме рискове като суша, вредители и наводнения.”

Виери разказва, че е трябвало да проучат засилената автоматизация не само, за да подобрят и увеличат количеството на продукта, но и да приложат добавена стойност. “Yanmar споделя нашето виждане да помогнем на земеделските производители да реализират здравословно и висококачествено производство с истинска технологична система, така че нашата роля в SMASH е да разработим оборудване и ефектори за двата сценария - лозя и градинарски полски култури като спанак. Ние имаме широки познания за селскостопанската техника и новите технологични възможности, така че става въпрос за подпомагане намаляването на използването на пестициди, които не са безопасни за микроорганизмите на почвата и растенията, като същевременно увеличаваме нивото на хранителни вещества и полезни бактерии”, уточнява професорът.

Честно е да се каже, че фермерите са на първа линия в дебатите около климата, емисиите и устойчивостта. Дори когато става въпрос за висококачествени култури като гроздето, маслините и ядките, отглеждани в този регион на Италия, е трудно да се спори срещу използването на автоматизирано и свързано селско стопанство за обединяване на научни данни и нужди на земеделските производители. В крайна сметка роботите могат да работят 24 часа на ден и имат по-малко въздействие върху почвата отколкото тракторите поради по-малкия си размер.

Представете си флот от роботи, които са само част от размера на конвенционален трактор и е лесно да видите възможностите, които прецизното земеделие, основано на AI, може да предложи през следващите години.

Използване на дронове за картографиране на полета и проверка на културите. Агроботи за събиране на плодове, засяване на семена, идентифициране и третиране на плевели с точни дози пестициди и тор. Всички усилия са насочени само в области, нуждаещи се от работа, която в резултат позволява намаляване на труда, капиталовите разходи и емисиите.

С непрекъснатите си изследвания в областта на съвременната селскостопанска роботика, Yanmar поема предизвикателството да покаже възможностите и потенциалните ползи от повишената техника за прецизно земеделие в бъдеще.

Дали автоматичните и роботизирани трактори, които работят на полетата, ще станат позната гледка, остава да видим. Но е трудно да се спори с използването на технология за устойчиво повишаване на качеството и добивите от земята.

И ако звукът от дронове, надвиснали над културите, означава, че фермерите са в състояние да идентифицират модели на растеж и нужди от хранителни вещества. А след това да доставят пестициди и торове с прецизна точност чрез флот от роботи, то със сигурност това ще бъде добре дошло към инструментите, които в момента се използват на нашите полета.

Коментари:

Влезте като регистриран потребител или направете вашата безплатна Регистрация
Още от Агротехника
Няма снимка

Курсове за оператори на комбайн New Holland със сертификат Harvest Master организира Интерагри

На 11 – 12 юни - в търговско-сервизния комплекс на компанията в  Русе, на 15 – 16 юни - в Стара Загора. През юни Интерагри България организира майсторски курсове за оператори на комбайн New Holland

Няма снимка

Автоматизацията помага на комбайна да спести ресурси

Тези седмици в годината, когато трябва навреме да приберете цялата реколта, са най-важните в селскостопанския цикъл и несъмнено се нуждаят от оптимизация Комбайнерите имат време от 7-8 часа сутринта

Няма снимка

Lemken спира производството на пръскачки

Lemken обяви, че ще откаже конвенционалната си линия пръскачки от края на тази година, въпреки че представи нова самоходна машина – Nova, на Agritechnica

Няма снимка

Сеялките Tempo имат ново стопиращо колело

Vaderstad разработи ново стопиращо колело за прецизната сеялка Tempo. ProStop използва гумени спици, за да абсорбира външно налягане, за което фирмата казва

Няма снимка

Оборотът на SDF намалява със 7,6%

Оборотът на Same Deutz-Fahr Group през 2019 г. достигна 1,268 милиарда евро, което е 7,6% надолу спрямо предходната година. Но въпреки спада, компанията все още е настроена положително

Няма снимка

Rabe намира нов инвеститор

По-рано тази година Gregoire Besson изпадна във финансови затруднения, които доведоха до новината, че заводът Rabe ще бъде закрит. Но преди да се стигне дотам

Още от Фермер
Няма снимка

Създайте си уютно кътче - 12 идеи

Решихте ли да създадете ново място за свободното време в градината или да пренаредите една от вече готовите зони? С нашите съвети тази работа няма да отнеме много време или усилия

Няма снимка

Утре ще е облачно и ще превали дъжд на места

Атмосферното налягане ще остане по-ниско от средното за юни и през деня още ще се понижи. През нощта ще има значителна облачност, но ще е почти без валежи. Ще духа слаб вятър от южната четвърт

Няма снимка

С 30% до 50% повече са засадените площи с пипер, дини и пъпеши през 2020 г.

С 50% повече площи са засети с пъпеши спрямо година по-рано, отчита МЗХГ в седмичния си оперативен анализ. Засадените площи с пипер на открито и дини са увеилчени с около 30-40%

Няма снимка

Пуйката е перфектната мътачка

Може да люпи два пъти едно след друго своите, както и кокоши, и гъши яйца Веднага след като измъти първата партида яйца и вземете пуйчетата (пилетата, гъсетата) и ги придадете на друга квачка

Няма снимка

Паяжинообразуващия акар по зеленчуците

Обикновеният паяжинообразуващ акар напада много зеленчукови култури в т.ч. краставици, домати, патладжан. Много сериозно уврежда зеления фасул. Неприятелят смуче сок от долната страна на листата

Няма снимка

Идват заразявания и активни пръскания

Как да се справим с най-опасните болести, без да се бавим През юни продължава интензивният растеж на лозята, протича цъфтежът и се оплождат голяма част от сортовете