Агроробот Yanmar будет использоваться для мониторинга и контроля роста сельскохозяйственных культур, отбора проб почвы для анализа и точного внесения агрохимикатов.

Внаучно-исследовательском центре японского производителя дизельный двигателей Yanmar — Yanmar R & D Europe (YRE), расположенном во Флоренции (Италия), — ведётся разработка машинных технологий нового поколения. Одно из направлений работы центра — полевые исследования технологий, которые помогут создать добавленную стоимость сельскохозяйственной отрасли.

Проект SMASH, стоимостью €4 млн, разрабатывается в сотрудничестве с 10 технологическими партнерами. Результатом разработки станет мобильная сельскохозяйственная “экосистема” для мониторинга, анализа и управления развитием сельскохозяйственных культур.

Модульная роботизированная платформа
SMASH, или “умная машина для сельскохозяйственных хайтек-решений” (Smart Machine for Agricultural Solutions Hightech), проект софинансированный местным правительством Тосканы. Он состоит из разработки модульной роботизированной платформы, в которой используются новейшие IT-технологии для мониторинга состояния культур и почв, анализа собранной информации и предоставления фермерам информации для принятия решений по уходу.

Задачи проекта:

разработка системы управления самоходным многоцелевым роботом для точных манипуляций (включая точечное распыление);
интеграция технологий позиционирования и автономной навигации;
разработка программного обеспечения для управления мобильной базой (в сотрудничестве с другими партнерами).
Разработка прототипа агроробота
Для создания многофункционального агроробота требуется экспертиза в разных областях, потому в команду было вовлечено множество партнёров. Был необходим значительный опыт в механике для разработки структуры агроробота, опыт в коммуникации для связи устройств, которые должны «общаться» друг с другом.

Одним из участников проекта стал факультет сельского хозяйства Флорентийского университета, имеющий богатый опыт в управлении растениеводством. Недавно им был завершён проект Rhea финансируемый ЕС. В проекте была реализована идея использования парка небольших, разнородных агророботов (наземных и воздушных) с датчиками и манипуляторами для улучшения алгоритма принятием решений.

По словам инженера по моделированию и контролю YRE Мануэля Пенчелли, отправной точкой проекта был механизм на гусеничном ходу для передвижения по пляжу и очистки береговой линии!

Тестируется два рабочих SMASH-прототипа
Сегодня тестируется два рабочих прототипа SMASH — для винограда и для шпината. Один прототип прошёл испытания на винограднике в провинции Пиза.

Фермер программирует задачу и занимается своими делами, в то время как SMASH самостоятельно, без контроля со стороны выполняет задание. Это может быть задание по мониторингу, диагностированию заболеваний и распылению агрохимикатов.

По словам Мануэля Пенчелли, SMASH — это не отдельный механизм, а комплекс устройств, в который помимо агроробота входит базовая станция, дроны и полевые датчики, которые обмениваясь информацией предоставляют ценные сведения для фермера. Данные отличаются точностью и оперативностью, плюс фермер или его работники экономят время на скаутинге.

Технологии точного земледелия

Роботизированная рука

В состав SMASH входят:

мобильная база с роботизированной рукой с манипуляторами и системами видения;
дрон;
вспомогательная наземная станция.
Система разработана для реализации целого ряда технологий точного земледелия. В ней реализуется совокупность передовых знаний в сфере геоматики, робототехники, интеллектуального анализа данных, машинного обучения и т.д. Актуальности проекту добавляют экологические и социальные проблемы решению которых будет способствовать реализация проекта.

К тем функциям которые может выполнять роботизированная рука, мы сможем добавлять новые, путём установки на заднюю часть машины навесных приспособлений для механической прополки и обработки почвы. Эта работа будет выполняться одновременно с мониторингом и диагностикой – рассказал инженер по моделированию и контролю YRE Мануэль Пенчелли.

Восемь электродвигателей

Опыт компании Yanmar реализован в разработке программного обеспечения для агроробота, а также в интеграции и установке всех компонентов других участников проекта. За место на самоходной платформе конкурировали электроустройства с проводами, датчиками, камерами, GPS-приемниками и восемью электродвигателями. Результат интеграции — многофункциональное самоходное устройство с независимой системой рулевого управления, превосходным сцеплением с поверхностью и высокой проходимостью.

Различные условия работы — тип и влажность почв, геометрическая форма поля и даже рабочие, перемещающиеся вокруг агробота, — не должны были повлиять на его работу. По словам Мануэля Пенчелли при разработке задача локализации транспортного средства, повышение его надежности и понимания физических ограничений. Скорость передвижения, угол поворота, точное позиционирование, связь между бортовыми устройствами — аспекты влияющие на точность работы.

Комплексный подход в работе над проектом
При работе над проектом недостаточно просто автоматизировать существующие технологии. Участники проекта ставили задачу создания новых возможностей для агрария.

В прошлом существовал ежегодный календарь сельскохозяйственных работ, но в наши дни требуется новое мышление, которое позволит увеличить контроль и смягчить риски, такие как засуха, вредители и наводнения. Нужно было изучить вопрос об увеличении автоматизации не только для улучшения и увеличения количества продукта, но и для создания дополнительной ценности – рассказал профессор Флорентийского университета Марко Виери.

Важными целями проекта Марко Виери называет помощь фермерам в выращивании здоровой высококачественной продукции, сокращении использования пестицидов, при одновременном улучшении качества почв (повышении уровня питательных веществ и полезных бактерий).

Возможности точного земледелия на основе искусственного интеллекта
Даже когда речь идет о выращивании таких ценных культур, как виноград, оливки и орехи, будущее сельского хозяйства в автоматизации процессов и внедрении передовых технологий. Роботы работаю 24 часа в сутки и оказывают меньшее воздействие на почву, чем тракторы, использование парка роботов позволит сократить трудовые и капитальные затраты.

Своим проектом компания Yanmar ставит задачу показать возможности и потенциальные выгоды более точных методов ведения сельского хозяйства. Если технологии приведут к повышению качества и урожайности продукции, то в обозримом будущем агророботы станут привычным дополнением сельского пейзажа, как это уже случилось с дронами.

http://agropravda.com/