Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку с новыми материалами

Наука


Станислав Иванейко,

Роботы проникли почти во все сферы жизни, особенно быстро они осваивают земледелие, включая уход за полезными культурами и сбор урожая. В США появились целые хозяйства, где основную работу выполняют не люди, а механизмы. От людского труда никто не отказывается, но фермеры больше следят за контролем роботов, а не ходят по огороду с лопатами и ведрами.



Население США постоянно растет. В 1990 году американцев было 250 миллионов, в 2010 - уже 310. Согласно прогнозу Бюро переписи населения, к 2050 году на территории США будут проживать 420 миллионов человек. Эффективный сбор качественного урожая жизненно важен для растущей нации, однако зачастую урожай теряется из-за несвоевременной уборки, к тому же свою лепту вносят недосмотр за плантацией - мало или много воды, нехватка либо перебор удобрений, атака насекомых, сорняки. Ученые решили облегчить задачу фермеров и переложить заботу об урожае на механические плечи роботов.

Речь в основном идет о крупных хозяйствах, где необходимо выполнять огромный объем работы. Хотя приобрести робота можно и для деревенского огорода, вопрос только в деньгах: моделей дешевле 30 тысяч долларов нет, а для некоторых версий счет идет на пятизначные суммы. При этом роботы-фермеры относительно просты в разработке из-за узкой направленности - как правило, работа в поле монотонная и повторяющаяся. Достаточно обучить устройство нужным алгоритмам, и помощник фермеру готов.



В Департаменте агрокультур и биоинженерии при Иллинойском университете выделили три типа фермерских роботов. Первый вид самый простой, годится для сбора данных об урожае: в каком состоянии плоды, нужно ли их обработать или полить. Второй тип умеет сам заботиться о растениях: сажать, удобрять, поливать и собирать. А третий все это делает без указки человека, то есть способен целиком заменить людской труд.

Моделей много, но до широкого применения еще далеко. Какие-то роботы останутся на бумаге, какие-то выкопают куст картофеля перед ликующими учеными и отправятся на полку лаборатории, а какие-то уже трудятся в поле.
Чего роботам пока не хватает - так это универсальности. Большинство из них узкие специалисты. Для сбора разных плодов нужны совершенно разные устройства с разными алгоритмами и принципами работы.



Робот Wall-Ye (название которого отсылает к оскароносному фильму Pixar "ВАЛЛ-И") самостоятельно обрезает виноградную лозу, убирает засохшие кусты и ориентируется на местности. Устройство определяет, что ему делать, но можно задать конкретную цель: полить, собрать урожай и так далее. Подъезжая к кусту, робот сканирует его и принимает решение, нужно ли делать что-то с растением. Весит Wall-Ye двадцать килограммов.

Японцы в 2008 году представили прототип робота-сборщика клубники. Машина не только аккуратно, без повреждений, срывает плод, но и самостоятельно определяет зрелость по цвету ягоды. Если клубника неспелая - робот оставит ее целой. О дальнейшей судьбе устройства не сообщается.



Американская компания Harvest Automation выпустила робота, который ловко справляется со складированием горшков или ведер. Устройство особенно полезно в хозяйствах по заготовке рассад. Молодые растения сидят в горшках, и их нужно переносить с одного места в другое при начале или завершении сезона. Робот сам расставляет объекты на заданном друг от друга расстоянии. Устройство тестировалось в одиннадцати фермерских хозяйствах США. Теперь оно доступно для заказа.



В США используются роботы по сбору цитрусов. Устройства трясут деревья, сбрасывая апельсины, лимоны и грейпфруты в грузовик, который принимает груз. За час роботизированная установка объезжает 450-500 цитрусовых деревьев, сбрасывая 95% плодов. Наполняется примерно 100 коробок с фруктами в течение шестидесяти минут. Инженеры работают над аналогом для сбора яблок, но признаются, что сделать это труднее: яблоки проще повредить, поэтому "стряхивание" должно быть более деликатным.

Робот Lettuce Bot следит за тем, чтобы в поле не было сорняков и растения "держали строй". Устройство ездит по рядам, сканируя урожай. Робот распознает сорняк и вырывает его. То же касается растения, если оно мешает другим. Пока Lettuce Bot в продаже нет: разработчики проводят тесты и делают робота более универсальным, чтобы он мог следить за большим количеством культур.



Один из фермеров штата Айдахо, Роберт Блэр, для обработки своих земель использует трактор на автопилоте и беспилотник. Летательный аппарат делает снимки плантаций. Затем, обработав изображения, Роберт определяет, какие участки нужно полить водой или удобрить. Подобные дроны, к слову, можно использовать для орошения растений: получается быстрее, чем при использовании наземной техники, и проще установки "поливалок".

Компания Autonomous Tractor Corporation разрабатывает тракторы с автопилотом. Модели оборудованы GPS-навигатором и способны довезти человека до заданной точки. Или можно нагрузить машину и отправить в поле, где удобрения или материалы будет ждать другой рабочий.



Сев за руль трактора и задав координаты, фермер волен заняться другими делами или отдохнуть, пока машина везет его к нужному сектору. Для СНГ это не особо актуально: территории маленькие и поездки не отнимают много времени. А для США, где у фермеров огромные участки земли, тракторы с автопилотом пригодятся.

Другая модификация трактора обходится без навигации. Достаточно проехать по нужному маршруту один раз. Техника запомнит маршрут и далее сможет ездить по нему самостоятельно. В теории машину можно будет использовать для орошения и удобрения плантаций. Благодаря встроенному радару трактор не врежется в дерево или столб, а при малейшем отклонении от курса отключится, чтобы не повредить почву или плоды.



Роботы годятся также и для доения коров. В городе Олбани (штат Нью-Йорк) ферма закупила механизмы, которые целиком контролируют животных: кормят, поят и ждут, когда буренки сами захотят отдать молоко. По словам фермеров, коровы с охотой доятся 4-5 раз в день. Также робот следит за показателями каждого животного: количество и качество молока, пройденная дистанция, объем съеденной пищи.



Еще один полезный в хозяйстве робот - коровий пастух. Четырехколесное устройство анализирует передвижение стада и контролирует, чтобы животные двигались в нужном направлении и не разбегались.



К сожалению, ожидать появления таких роботов на полях Беларуси в ближайшее время точно не стоит. Хотя они наверняка были бы востребованы нашими фермерскими хозяйствами.

Нужные услуги в нужный момент