При промышленном выращивании ягод по-прежнему используют преимущественно ручной труд. Однако наращивание площадей и дефицит рабочей силы способствует увеличению роли механизации и автоматизации в садоводстве. Ягодные компании находят помощников не только среди агрокомбайнов, но и внедряют в отрасль обучаемых роботов.
«Россельхозбанк» рассказал о механизации процессов сбора урожая и о роботах-помощниках.
Роботизированная платформа для сбора урожая
Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ разработал опытный образец робота для сбора ягод земляники.
Инновационный робот оснащён самоходным шасси, манипулятором с 6 степенями свободы, мощным захватом и камерами компьютерного зрения. Робот определяет координаты нахождения ягоды и степень её зрелости, затем собирает землянику в автоматизированном режиме.
Agrobot E-Series – сборщик клубники нового поколения
Испанский стартап Agrobot создал робота E-Series. Это автономный сборщик клубники на беспроводном управлении, состоящий из 24 роботизированных манипуляторов, которые могут определить спелость, размер и форму плодов при помощи сенсоров.
Машинам Agrobot E-Series не нужен оператор для управления, поэтому они могут работать и днем, и ночью в течение всей недели. Робот собирает ягоды бесконтактным способом: манипуляторы захватывают и аккуратно подрезают стебли, а затем помещают собранные ягоды в упаковочные контейнеры.
Работники тепличных хозяйства оценили точность решения задач, утверждая, что робот позволяет сосредоточиться на выполнении других работ в теплице. Автономный робот-комбайн поможет решить проблемы, связанные с уборкой урожая в открытом грунте. Он способен убирать ягоды при 2-х и 4-х рядной системах возделывания, свободно перемещаясь по зоне выращивания.
Комбайн Doogtooth для сбора клубники
Британский стартап Dogtooth Technologies еще 2017 году представил автономную роботизированную платформу на гусеничном ходу, оснащенную рукой-манипулятором. Комбайн предназначен для сбора клубники на фермах, где ягоды выращиваются на приподнятых над землей стеллажах.
Сейчас эта модель комбайна работает в хозяйствах в разных странах мира, а компания продолжает совершенствовать систему и улучшать алгоритмы. Последнее обновление в конструкции комбайна – инновационная технология машинного зрения, которая разрабатывалась в сотрудничестве с Национальным институтом агроботаники Кембриджского университета. Теперь робот не только аккуратно собирает ягоду, но и анализирует состояние кустов для определения состояния ягод:
- клубника готова к сбору;
- ягодам надо дозреть;
- плоды или кусты поражены вредителем или плесенью.
Рука-манипулятор сканирует, выбирает и активно собирает ягоды – по 3 штуки за 10 секунд. За день эта автономная машина успевает собрать урожай с 3,2 гектара земли, что приравнивается к труду 30 человек.
Главная цель создателей робота – сделать инструмент для сбора урожая, который позволит обеспечить правильный уход за клубникой и избежать потерь части урожая.
Робот с компьютерным зрением
Ещё один робот от бельгийской компании Octinion способен в зависимости от сорта плода собрать 70-100% спелого урожая. Механическая рука робота двигается снизу-вверх и с помощью трёхмерного компьютерного зрения захватывает ягоду, фрукт или овощ двумя мягкими пластиковыми чашами, поворачивает на 90 градусов и отправляет его в корзину.
Прототип робота способен собрать одну ягоду раз в 4 секунды или 24 килограмма клубники в час. Робот может работать 24 часа в сутки.
Робот для сбора земляники
Американская компания Harvest CROO Robotics разработала нового робота для сбора садовой земляники.
Каждый робот-комбайн имеет размер около 1 м в длину и 0,5 м в ширину, оснащен 16 специализированными рабочими инструментами для сбора урожая, которые находятся внизу конструкции. Манипуляторы работают независимо друг от друга, сканируя по-отдельности каждое растение. Робот самостоятельно изучает рабочий участок, вращается вокруг него, смотрит на растение и решает, готова ли садовая земляника к сбору или нет.
Агрегат может самостоятельно прокладывать себе маршрут через гектары полей, работая около 20 часов в день. По заявлению производителя, робот может заменить от шести до десяти человек-сборщиков в процесс уборки урожая.
Взгляд в будущее
Цифровизация и роботизация сельского хозяйства стали осязаемым драйвером развития отрасли. Появление новых технологий на фермерском рынке вызвано соединением сразу нескольких факторов.
Во-первых, популярность вертикальных ферм продолжит расти. По прогнозам Grand View Research, к 2025 году рынок вертикальных ферм достигнет $9,9 млрд, но уже сейчас стартапы привлекают крупные инвестиции. Во-вторых, большинство начинающих специалистов стремится найти работу вдали от сельской местности, а если они всё-таки хотят построить карьеру в фермерстве, то фабрики растений с их многоярусными полками, умными датчиками и LED-подсветкой привлекают их больше, чем земельные участки с комбайнами и тракторами.
Фермеры уже начали внедрять новые технологии, чтобы выдержать конкуренцию на рынке. В Швейцарии тестируют робота, который пропалывает грядки, а затем аккуратно обрабатывает их пестицидами. Компания Indigo Agriculture использует микробы вместо традиционных химических удобрений, что позволяет фермерам выращивать растения даже в самых суровых климатических условиях.
