Роботы революционизируют сельское хозяйство

22.07.2013

Этим летом в долине Салинас (США), которую иногда называют мировой столицей салата, изобретатели из компании Blue River Technology со штаб-квартирой в Силиконовой долине, испытывают Lettuce Bot – роботизированное устройство для прореживания рядков салата. Робот способен заменить 20 работников, выполняющих аналогичную работу вручную.

Ветреным утром трактор выкатил на Калифорнийское поле странное устройство, возвышающееся над растениями салата. Инженеры из Силиконовой долины устроились неподалеку с ноутбуком, намереваясь проследить за тем, чтобы прореживание прошло так, как надо. Все готово к испытанию Lettuce Bot.

По мере развития технологий, машинам начинают доверять все более тонкую работу. Теперь результат они могут не только упаковывать урожай в консервные банки. Выращенные с помощью роботов овощи и фрукты можно продавать в свежем виде. Этому способствуют современные сенсоры, мощные компьютеры, системы машинного зрения, алгоритмы и узлы роботизированных устройств, а также беспроводная связь и GPS-навигация. В ближайшие годы подобные роботы вряд ли появятся в свободной продаже. И мировой столице салата пока придется полагаться на труд мигрантов. Но скоро очередная технологическая революция окончательно вытеснит человека с полей.

Такие машины позволят решить проблему нехватки малоквалифицированной рабочей силы, вызванной миграционной реформой в США. Одновременно с этим снизятся расходы на уход за сельскохозяйственными растениями и повысится качество продукции.

он Йокота, менеджер по проведению полевых работ в Tanimura & Antle, на чьих полях и проходят испытания Lettuce Bot, жалуется на нехватку рабочих, готовых выполнять ручное прореживание. Многие работы в сельском хозяйстве уже полностью механизированы, но в отношении уборки фруктов и овощей прогресс очень медленный. Большая часть продаваемых в магазинах свежих фруктов собрана вручную.

В течение многих лет разработки в этом направлении сдерживались избытком рабочих рук и давлением со стороны профсоюзов. Но в последние годы приток в США рабочей силы из-за рубежа сократился, и фермеры бросились на поиски машин, которые смогли бы заменить человека. Федеральное правительство и венчурные компании начали выделять средства на подобные разработки.

"Нам необходимо повышать эффективность работы, и при этом никто не хочет выполнять ручную работу на поле", – жалуется Ставрос Г. Воугоукас, профессор биологии и сельскохозяйственного машиностроения в Калифорнийском университете. "Для потребителя немаловажно кто собирает для него еду. Машина или человек, кто из них более аккуратен и лучше справляется с задачей", – говорит Эрик Никольсон, вице-президент Объединения работников сельского хозяйства Америки. Он считает, что важную роль тут будет играть степень безопасности и качества конечного продукта.

Изобретатели из Blue River Technology пытаются доказать на ферме в долине Салинас, что Lettuce Bot может не только заменить 20 работников, но и справиться с работой лучше их. "С помощью Lettuce Bot вы можете собрать максимально возможное количество салата", – говорит Джордж Херод, сооснователь и генеральный директор компании. После того как появятся всходы салата, технология его выращивания предусматривает прореживание, которое освобождает место для нормального роста оставшихся растений. С помощью видеокамер и алгоритмов распознавания изображений Lettuce Bot определяет, какие из растений необходимо удалить, а под какие внести удобрения.

Blue River, получивший венчурное финансирование в размере 3 млн. долл. США, планирует продолжить свою работу и создать машины для прополки и уборки урожая.

Другая компания, Vision Robotics из Сан Диего, разрабатывает аналогичный прореживатель салата, а также роботизированный секатор для виноградников. У секатора имеются механические руки и камеры, с помощью которых создается виртуальная модель лозы, отмечаются положения и ориентация отдельных почек, после чего принимается решение о том, что следует удалить.

Но сбор свежих плодов остается самой трудной проблемой. Машины не только более грубые, чем человеческие руки, им также трудно определить степень спелости. Машины не только ошибаются в оценке спелости по цвету плода, они могут спутать его с листьями и ветками. Но самый главный недостаток – неуклюжесть и малая скорость, по сравнению с профессиональными работниками.

"Зрительно-моторная координация у опытных людей просто поразительна, они могут невероятно быстро собирать плоды. Мы все еще далеки от того, чтобы машина смогла собирать плоды настолько быстро и экономично", – рассказывает Даниэль Л. Шмольдт из Национального института продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США.

На юге Калифорнии инженеры из испанской компании Agrobot приступили к совместным с фермерами испытаниям механизированного уборщика клубники. Машина имеет 24 "руки", чьи движения направляются оптическими сенсорами. Робот принимает решение о съеме ягоды на основании ее цвета, качественных характеристик и размера.

Так как машина собирает ягоды только по краям грядки, чтобы внедрить данную технологию калифорнийским фермерам придется внести коррективы в технологию выращивания данной культуры. Придется также остановить свой выбор на тех сортах, которые имеют меньшее количество соцветий.

По мнению экспертов, понадобится не менее 10 лет, прежде чем подобные технологии будут внедрены в реальное сельское хозяйство. Пока же американским фермерам придется полагаться на труд человека.

"Уж если мы смогли отправить человека на Луну, – говорит Льюп Сандовал, управляющий директор Ассоциации сельскохозяйственных подрядчиков Калифорнии, – то разберемся и с тем, как научить машину собирать плоды".


agroxxi.ru