Адаптивна робототехніка може зробити революцію в розумному сільському господарстві
Дослідники системи Техаського університету A&M працюють над створенням настроюваної, адаптивної та масштабованої системи рою, що складається з безпілотних наземних і повітряних роботів, призначених для допомоги у спільних завданнях інтелектуального сільського господарства.
Використання адаптивної ройової робототехніки може принести значні екологічні та економічні вигоди для інтелектуального сільського господарства в усьому світі за рахунок впровадження автономних наземних і повітряних технологій.
"Сільськогосподарські роботи при правильному використанні можуть поліпшити кількість і якість продукції при одночасному зниженні витрат", - сказав Кіджу Лі, доцент, і науковий співробітник факультету Шарлотти і Уолтера Б'юкенен в Департаменті інженерних технологій і промислового розподілу і J. Mike Walker '66.
Проект спільно очолюють Лі, доктор Мутукма Багаватіаннан з Техаського департаменту ґрунтових і сільськогосподарських наук A&M і доктор Хуан Ландівар з Центру досліджень і поширення знань AgriLife при Техаському університеті A&M в Корпус-Крісті.Фінансування здійснюється Національним інститутом продовольства та сільського господарства Міністерства сільського господарства США в рамках програми Національної робототехнічної ініціативи 3.0.
"Ми розробимо технічну та теоретичну основу для розгортання масштабованої системи роя, що складається з фізичного робота, наземних і повітряних роботів, цифрового симулятора двійників для моделювання з низькою і високою точністю, а також простого у використанні користувача. Інтерфейс для фермерів, щоб використовувати цю систему CASS", - сказав Лі.
Такий підхід до інтелектуального сільського господарства, заснований на технології CASS, може призвести до довгострокових вигод завдяки скороченню відходів за рахунок кращої логістики, оптимального використання води і добрив і загального скорочення використання пестицидів.
Дослідницька група вважає, що, використовуючи машини меншого розміру для зменшення ущільнення ґрунту і працюючи над запобіганням стійких до гербіцидів бур'янів за допомогою нехімічних методів боротьби, можна домогтися значних екологічних переваг.
Останні тенденції в інтелектуальному сільському господарстві, орієнтовані на використання великогабаритної техніки, були спрямовані на максимальне збільшення кількості продукції і мінімізацію витрат - підхід, який призвів до деяких економічних і екологічних проблем.
Лі сказав, що такі проблеми, як ущільнення ґрунту, обмежена здатність справлятися з дрібномасштабною мінливістю полів і зниження врожайності сільськогосподарських культур, є одними з довгострокових проблем, які виникли в результаті цього підходу.
Використовуючи гнучкість ройової робототехніки, система CASS покликана стати технологією платформи, яку можна налаштувати відповідно до потреб конкретного додатка.
"Поточні тенденції в точному землеробстві та інтелектуальному сільському господарстві в основному зосереджені на більшій техніці або на одному або невеликій кількості роботів, обладнаних і запрограмованих для виконання вузькоспеціалізованих завдань", - сказав Лі. "Цей проект послужить важливим шляхом на шляху до нашої довгострокової мети по створенню простої у використанні роботизованої системи рою, яка може служити універсальною платформою для широкого спектру сільськогосподарських додатків".
Хоча існують і інші системи, що використовують ройову робототехніку, вони зазвичай призначені для виконання тільки одного конкретного завдання, а не для адаптації до різних ситуацій.
Рухаючись вперед, у команди буде можливість вирішити кілька завдань, пов'язаних зі складними за масштабом додатками в сільському господарстві, шляхом розробки і впровадження своєї системи.
"Незважаючи на великий потенціал, дослідження ройової робототехніки в основному обмежувалися моделюванням з низькою точністю і лабораторними експериментами", - сказав Лі.
"Вони рідко представляють складності середовища сільськогосподарського поля. Крім того, співпраця людини та роя не була широко вивчена, і необхідні безперервні підходи до розробки та оцінки, зокрема, для цільових кінцевих користувачів - у нашому випадку - фермерів", - зауважив Лі.
Також читайте: