Роботы и сельское хозяйство: где мы сейчас

Сельское хозяйство развитых стран отчаянно нуждается в роботизации. Все меньше детей из фермерских семей идут по стопам отцов и дедов - молодежь перебирается в мегаполисы, сельское хозяйство “стареет”, привлекать сезонных рабочих с годами становится все сложнее и дороже. В этой ситуации все надежды - на роботизацию.

источник изображения

Сельскохозяйственные роботы дешевеют, сроки их окупаемости сокращаются, а перечень возможностей растет день ото дня: в ближайшие годы поля и крытые аграрные комплексы наводнят машины. Молочное хозяйство и птицефермы развитых стран активно закупают роботизированные доильные комплексы, устройства для кормления, стрижки шерсти, разделывания мяса и рыбы. На горизонте виднеются роботизированные вертикальные “фермоскребы” и отдельные малые аквапонные комплексы, а также всевозможная экзотика, вроде автономных сверчковых ферм.

Городская "вертикальная ферма", источник изображения Plantagon

Современная наука позволяет засеять, вырастить и собрать урожай полностью автономно: соответствующий эксперимент уже проводили в Шропшире, Объединенное Королевство.

Тем не менее, полная автоматизация - это футуристично, но мало реально: с рядом процессов люди пока справляются лучше, к тому же роботы пока что не пошли в серийное производство, а их точечное внедрение - задачка не из дешевых.

Какие машины может предложить научный прогресс уже сегодня?

Vision Robotics

источник изображения Vision Robotics

Калифорнийская компания Vision Robotics разрабатывает системы для сбора апельсинов, прореживания салата-латука, а также роботизированный автономный секатор для виноградной лозы. Как правило, фермеры высаживают намного больше латука, чем нужно: на случай, если часть посевов не прорастет или погибнет от болезней или вредителей.

Когда растения прорастают, люди срезают лишние всходы, обеспечивая оставшиеся культуры необходимым для роста пространством. Автоматизированный “прореживатель” способен удалять ненужные растения быстро и эффективно: пара специалистов и робот за пару часов управятся с объемом работ, который раньше требовал привлечения целой бригады.

Другая разработка компании, система GrapeVine Pruner, ориентируется по GPS, подзаряжается от фотоэлектрической батареи и срезает сорняки в пространстве между виноградными лозами. За 150 часов устройство может обработать территорию порядка 1 га.

Agmechtronix

источник изображения Agmechtronix

Agmechtronics также представил миру автоматизированный прореживатель латука. Система оценивает число растений и расстояние между ними, а затем удаляет часть ростков при помощи химикатов. А еще она может работать ночью. Вероятнее всего, новинка заинтересует представителей крупных агрокомплексов со множеством полей.

https://www.youtube.com/watch?time_continue=33&v=t8e1ebykGoI

RIPPA

источник изображения

RIPPA - это не компания, а робот, разработанный исследователями из Сиднейского университета, Австралия. Система умеет распознавать некоторые культуры и сорняки, опрыскивать растения химикатами, а также умеет пропалывать сорняки. Новинка подойдет для борьбы с вредителями и заболеваниями, но главный ее плюс - возможность удалять сорняки в индивидуальном порядке, минимизируя химическую нагрузку на почву и покупателей.

Lady Bird

источник изображения

В 2014 году Сиднейский университет, Австралия представил оснащенную солнечными панелями платформу LadyBird, предназначенную для мониторинга роста посевов, выявления вредителей, составления технологических карт и проведения разнообразных исследований.

Ecorobotix

источник изображения

Система Ecorobotix - легкая автономная платформа с машинным видением, получающая энергию для работы от солнечного света. Устройство идентифицирует сорняки и уничтожает их при помощи гербицидов. По разным данным, подход позволяет сократить объемы использования химических веществ в 2-20 раз.

Солнце - единственный необходимый человечеству источник энергии? Пока сказать сложно, однако уже сейчас вырисовывается образ десятков подобных платформ, “просыпающихся” с рассветом и отправляющихся в поля - растить еду для ленивых двуногих хозяев.

Naio Technologies

источник изображения

Французская компания Naio Technologies выставила на рынок ряд продуктов: от маленького робота Oz, предназначенного для небольших полей и теплиц, до более крупной разработки Dino. Машины осуществляют точечную механическую прополку в автономном режиме.

Малыш Oz может прополоть до 48 стометровых рядов посевов за 4 часа.

FFRobotics и Abundant Robotics

источник изображения

Калифорнийская Abundant Robotics автоматизирует сбор яблок: компания разрабатывает роботов с мягкими и вакуумными захватами, которые не повреждают фрукты. В 2017 году стартапу удалось привлечь финансирование порядка $12 млн.

источник изображения

Аналогичную систему разрабатывает израильская FFRobotics. Машины не только соберут плоды, но и предоставят фермерам всю необходимую статистическую информацию, в частности, данные о том, сколько плодов было собрано с каждого дерева, единицы площади или участка сада. Разработчики планируют “научить” систему собирать груши, персики, цитрусовые, манго и гранаты.

Harvest Automation

источник изображения

Стартап Harvest Automation, Массачусетс, в 2017 году привлек инвестиции в размере порядка $34.5 млн. Флагман компании - логистический робот VX-100, предназначенный для больших теплиц, парников, цветочных хозяйств и аграрных комплексов, в которых необходимо быстро перемещать группы горшков с рассадой.

CATCH

источник изображения

В Институте Фраунгофера по промышленным системам и проектированию технологий, Германия, разрабатывают систему CATCH: как ожидается, новинка сможет собирать огурцы в автономном режиме. Пока устройство может собирать порядка 13 огурцов в минуту с эффективностью около 95%.

Adigo

источник изображения

Норвежская компания Adigo представила миру Adigo Field Flux Robot, устройство, способное за час проанализировать состояние почвы на предмет содержания в ней N2O - избыток химических удобрений может повредить растениям. При традиционном подходе для получения результатов анализа потребуется больше суток.

Подводя итоги

По данным за 2017 год, флагманами роботизации сельского хозяйства оказались молочные фермы развитых стран. На рынке полевой робототехники безраздельно правят европейские производители: суммарная доля Северной Америки и стран азиатско-тихоокеанского региона не превышает 10%.

В ближайшие годы автоматизации подвергнутся процессы мониторинга и прогнозирования в сельском хозяйстве: мультиспектральные сенсоры смогут выявить заболевшие посевы гораздо раньше, чем это сделает самый опытный фермер-человек.

Автоматизация способствует становлению “зеленого” подхода к земледелию: в частности, точечная прополка и автоматизация крытых гидро-, аква- и аэропонных сельскохозяйственных комплексов позволит отказаться от массового применения химикатов. Малые и средние аграрные компании и стартапы получат возможность производить качественный конкурентоспособный продукт. Становление городского сельского хозяйства приведет к общему снижению выбросов CO2: продукты не придется куда-то везти, ведь их можно будет производить в непосредственной близости от потребителя.

В статье использованы материалы источников, ссылки на которые можно найти под фотографиями, а также precisionag.com и robotrends.ru. + +