Робот з камерою IDS усуває необхідність в гербіцидах
Для скорочення використання гербіцидів в сільському господарстві був розроблений інтелектуальний робот. Завдяки використанню надійної промислової камери від IDS робот був додатково вдосконалений.
Засоби захисту рослин є невід'ємною частиною сучасного сільського господарства. Вони призначені для захисту сільськогосподарських культур і захисту від бур'янів і шкідників. У 2019 році, за даними Федерального агентства з охорони навколишнього середовища Німеччини, на групу гербіцидів (знищувачів бур'янів) припадало 50,6% розподілюваних засобів захисту рослин. На жаль, крім бажаного ефекту, вони також таять в собі численні ризики для людини і навколишнього середовища.
Робот Rosi
Студентський проект Rowesys був запущений в 2019 році в Швейцарському федеральному технологічному інституті (ETH) в Цюріху з метою розробки робота для більш стійкого сільського господарства без надмірного використання гербіцидів. На нижній стороні робота знаходиться промислова камера uEye + з інтерфейсом GigE Vision від IDS Imaging Development Systems GmbH .
Команда, що складається з 10 студентів, які вивчають електротехніку, Машинобудування та промисловий дизайн, побудувала перший функціональний прототип під назвою Rosie всього за 9 місяців. Робот складається з зовнішньої оболонки, яка захищає всі компоненти всередині корпусу. Всередині знаходяться дві потужні батареї і блок управління, в якому знаходиться більшість електричних компонентів системи. Каркас робота виконаний з алюмінієвих профілів. За допомогою 4-х маленьких лопат з індивідуальною пружиною Rosi чисто механічно видаляє бур'яни між посіяними рослинами. Вони простягаються через ґрунт позаду робота зліва і праворуч від рядів рослин. Це означає, що можна відмовитися від використання екологічно шкідливих гербіцидів. Оскільки робот переміщається по полю автономно, зусилля фермера зводяться до мінімуму. У той же час можливе плавне інтуїтивне управління за допомогою джойстика.
Розумні камери і датчики
Для автономної навігації Rosie повинен спочатку визначити точне положення, а також кінець ряду рослин. Робот має кілька камер і датчиків, а також алгоритми розпізнавання шляху і положення. На основі отриманих даних він завжди переміщується по розпізнаному рядку в межах поля. Дійшовши до кінця, він перемикається в режим повороту і знаходить наступний ряд. Це робиться до тих пір, поки все поле не буде оброблено. Завдяки чотирьом двигунам кожне колесо може управлятися індивідуально. Це робить Rosi дуже рухомим і дозволяє розвернутися на місці.
В даний час команда працює над подальшим розвитком і оптимізацією системи. На порядку денному різні моніторингові завдання. Мета полягає в тому, щоб спостерігати за рослинами протягом більш тривалого періоду часу, щоб надати фермеру або селекціонеру, наприклад, інформацію про їх зростання. Для цього Rosie був додатково оснащена надійною промисловою камерою IDS .
Використовуючи зображення, ми розрізняємо бур'яни та сільськогосподарські культури для видалення бур'янів без використання гербіцидів. Активний інструмент під роботом також повинен мати можливість видаляти бур'яни безпосередньо навколо рослин.
Продумане розміщення камери IDS означає, що вона захоплює зображення рослин зверху
Ранні заходи
Камера встановлена на нижній стороні робота і орієнтована вертикально вниз. Поки робот проїжджає по полях, він захоплює рослини зверху. За допомогою нейронних мереж вищевказаний аналіз може бути виконаний в залежності від програми. У майбутньому ця інформація повинна допомогти фермерам вживати заходів на ранній стадії, наприклад, проти грибкових уражень. До цих пір Rosie використовувався для польових випробувань на полях цукрових буряків, пшениці та кукурудзи.
Стале та ефективне майбутнє
Сільськогосподарські роботи будуть грати все більш важливу роль в майбутньому. Щоб мати можливість надійно виконувати різні завдання в будь-якому середовищі і при різних умовах освітлення і погоди, їм необхідно не тільки хороше програмне забезпечення для обробки зображень, але, перш за все, надійні камери. Використання таких систем камер на роботах майбутнього буде найрізноманітнішим — від 3d до мультиспектральних камер. Команда Rowesys продовжить роботу над інтелектуальними рішеннями на основі камер і в майбутньому сприятиме більш стійкому та ефективному сільському господарству за допомогою інноваційних технологій.
Також читайте: