Следующее поколение сельскохозяйственных роботов

Робототехника

Следующее поколение сельскохозяйственных роботов | DeepTech

DEEPTECH

September 24, 2023

Введение

Требуется много работы для сбора урожая, ухода и посадки сельскохозяйственной продукции. К сожалению, фермерам по всему миру сложно найти подходящих рабочих для своих полей. Некоторые эксперты обвиняют многолетнее снижение числа иммигрантов, приезжающих в развитые и развивающиеся страны на сезонную работу. С другой стороны, другие полагают, что стареющее население работников не может удовлетворить сложные требования сельскохозяйственных работ.

Независимо от того, почему фермеры не могут идти в ногу со спросом, технологические компании предлагают фермерам решение, которое требует очень мало от рабочей силы. Фермы можно превратить в сельскохозяйственных роботов нового поколения, а не зависеть от наемных работников. Согласно обзору аналитиков Research Dive, сельскохозяйственные роботы сокращают время и сокращают количество ручного труда, поскольку они работают интеллектуально и автономно.

Новое поколение сельскохозяйственных роботов

В современном сельском хозяйстве всегда использовались машины, которые делали работу более эффективной и легкой. Даже в самых маленьких хозяйствах используются бороны, плуги и культиваторы. Однако новое поколение сельскохозяйственных роботов имеет более высокий уровень сложности, что делает возможной автоматизацию. На рынке доступно множество роботов, которые не только автоматизируют сбор урожая и посадку. Этот сельскохозяйственный робот использует искусственный интеллект, чтобы улучшить успех фермы за счет принятия более эффективных решений.

Роботы для мониторинга и анализа урожая

Следующее поколение сельскохозяйственных роботов включает машины, которые могут отслеживать и анализировать состояние урожая в режиме реального времени. Эти роботы, часто в форме дронов или автономных наземных транспортных средств, используют передовые датчики и технологии визуализации для сбора данных о здоровье растений, уровне влажности, дефиците питательных веществ, а также наличии вредителей или болезней. Эти подробные данные в режиме реального времени позволяют применять методы точного земледелия, такие как целевое использование пестицидов и орошение, улучшая здоровье и продуктивность сельскохозяйственных культур, одновременно сводя к минимуму воздействие на окружающую среду.

Повышение урожайности за счет борьбы с сорняками

Фермерам и ученым хорошо известен тот факт, что почти 250 видов сорняков стали устойчивыми к гербицидам. Североамериканские производители кукурузы и сои потеряют почти 43 миллиарда долларов в год из-за потери урожая, если гербициды неожиданно перестанут действовать.

Робот See & Spray от Blue River Technology решает эту проблему. Сельскохозяйственный робот использует компьютерное зрение для выявления сорняков и патрулирования сельскохозяйственных угодий. Робот непосредственно распыляет гербициды на инвазивные растения, как только обнаруживает сорняк. По оценкам компании, ее точная технология опрыскивания может снизить количество гербицидов, используемых на фермах, почти на 80%.

Можно предотвратить развитие у этого вида устойчивости к гербицидам, используя сложного сельскохозяйственного робота для опрыскивания определенных растений. Это поможет уберечь химикаты от попадания в воду, что в конечном итоге улучшит условия окружающей среды. На данный момент производители хлопка — единственные, кто попробовал плоды See & Spray. Однако было бы интересно увидеть достижения в технологиях, которые будут полезны фермам, выращивающим другие виды сельскохозяйственных культур.

Борьба с сорняками является серьезной проблемой в сельском хозяйстве. Разрабатываются роботы следующего поколения, способные точно выявлять и уничтожать сорняки, не нанося вреда окружающим культурам. Эти роботы используют машинное зрение и искусственный интеллект, чтобы различать сельскохозяйственные культуры и сорняки, а также применять целевые обработки или физически удалять сорняки. Такая прецизионная борьба с сорняками может значительно сократить количество используемых гербицидов, что приведет как к экономии затрат, так и к уменьшению воздействия на окружающую среду.

Уборочный сельскохозяйственный робот снижает потребность в ручной рабочей силе

Поскольку молодое поколение не проявляет интереса к сельскому хозяйству, весьма сомнительно, что сельскохозяйственная отрасль будет наводнена новыми работниками. Таким образом, приобретение уборочных сельскохозяйственных роботов является практичным вариантом для фермеров, который позволит сократить человеческие усилия в сельском хозяйстве.

Когда овощи и спелые фрукты лежат в поле, насекомые, погодные условия и время могут сделать урожай непригодным для использования. На рынке сельскохозяйственных роботов есть несколько компаний, которые уже разработали и спроектировали роботов-уборщиков для сбора урожая в нужное время и увеличения прибыли. Робот компании Panasonic, оснащенный искусственным интеллектом, определяет спелость помидоров с помощью распознавания изображений, а также собирает их.

Интеллектуальный сельскохозяйственный робот повышает урожайность и качество почвы

По данным Министерства сельского хозяйства США, плохое качество почвы снижает урожайность и приводит к нездоровью растений. Ежегодно фермеры платят около 44 миллиардов долларов за эрозию почвы.

Такие компании, как PEAT и CropDiagnosis, создали приложения, которые помогают фермерам улучшать и диагностировать нездоровые условия почвы. Эти приложения используют технологию GPS и визуализацию, чтобы предлагать полезные решения и диагностировать проблемы. Хотя эта технология не может действовать без должного человеческого руководства, но это лишь вопрос времени.

Автономные тракторы и комбайны

Автономные тракторы и комбайны представляют собой значительный шаг вперед в области сельскохозяйственной робототехники. Используя передовые алгоритмы искусственного интеллекта, эти машины могут перемещаться по полям, сеять семена, вносить удобрения и собирать урожай с минимальным вмешательством человека. Их точная технология позволяет оптимизировать использование семян, воды и удобрений, сокращая отходы и повышая урожайность. Использование этих роботов не только экономит время и труд фермеров, но также помогает добиться более устойчивых и эффективных методов ведения сельского хозяйства.

Роботизированное управление теплицей

Тепличное хозяйство обеспечивает контролируемые условия для роста сельскохозяйственных культур, но требует интенсивного управления. Новые роботизированные системы могут автоматизировать такие задачи, как посев, пересадка, обрезка и сбор урожая в теплице. Эти роботы также могут контролировать условия окружающей среды и при необходимости регулировать уровень освещения, температуры и влажности, обеспечивая оптимальные условия роста и уменьшая необходимость постоянного надзора со стороны человека.

Роботы для управления животноводством

В животноводстве роботы используются для автоматизации таких задач, как кормление, доение и мониторинг здоровья животных. Роботизированные доильные системы позволяют доить коров по требованию, улучшая условия содержания животных и производительность молока. Роботы также могут следить за отдельными животными на предмет признаков заболевания или стресса, что позволяет своевременно вмешаться. Внедрение этих технологий может повысить эффективность и благополучие животных в животноводстве, одновременно снизив рабочую нагрузку.

Достижения в области автономных тракторов

Автономные тракторы находятся в авангарде следующего поколения сельскохозяйственных роботов. Эти тракторы оснащены GPS, датчиками и алгоритмами искусственного интеллекта, которые позволяют им автономно выполнять такие задачи, как вспашка, посев и опрыскивание. Оптимизируя маршруты и операции, автономные тракторы могут снизить расход топлива и повысить эффективность покрытия полей, что в конечном итоге приведет к повышению урожайности и снижению затрат для фермеров.

Дроновая технология для мониторинга урожая

Дроны, оснащенные камерами и датчиками высокого разрешения, меняют мониторинг урожая. Они могут быстро обследовать большие площади земли и предоставить фермерам подробные аэрофотоснимки. Анализируя эти данные, фермеры могут выявлять проблемные области, следить за состоянием сельскохозяйственных культур, оценивать потребности в орошении и оптимизировать применение пестицидов, что, в свою очередь, может привести к повышению урожайности и устойчивым методам ведения сельского хозяйства.

Робототехника в точном ирригации

Прецизионные ирригационные роботы предназначены для обеспечения оптимального количества воды для каждого растения. Эти роботы, оснащенные датчиками, способны оценивать уровень влажности почвы и соответствующим образом подавать воду. Такой целенаправленный подход к орошению может привести к значительной экономии воды и гарантировать получение сельскохозяйственными культурами необходимой влаги для оптимального роста.

Аналитика данных и искусственный интеллект для прогнозирования доходности

Роботы, оснащенные датчиками, могут собирать огромное количество данных о состоянии почвы, погодных условиях и здоровье сельскохозяйственных культур. Используя искусственный интеллект и анализ данных, эти данные можно обрабатывать для прогнозирования урожайности с высокой точностью. Прогнозы урожайности позволяют фермерам принимать обоснованные решения относительно сроков выхода на рынок и ценообразования.

Роботы для домашнего и вертикального сельского хозяйства

С растущей потребностью в устойчивых методах ведения сельского хозяйства набирает популярность закрытое и вертикальное земледелие. Роботы в этих условиях могут выполнять посев, полив и сбор урожая в контролируемой среде. Это не только максимально эффективно использует пространство, но и позволяет осуществлять производство круглый год, независимо от внешних погодных условий.

Интеграция блокчейна для отслеживания

Роботы в сельском хозяйстве также способствуют интеграции технологии блокчейн для улучшения отслеживания. От посадки до сбора урожая и распределения — роботы могут записывать данные на каждом этапе сельскохозяйственного процесса. Эти данные, хранящиеся в блокчейне, обеспечивают безопасную и прозрачную запись, позволяя потребителям отслеживать путь продукции от фермы к столу. Это может укрепить доверие и позволить фермерам потенциально устанавливать более высокие цены на свою продукцию.

Источник: YouTube

Будущее сельскохозяйственных роботов

Учитывая рост населения планеты, пищевые потребности не могут быть удовлетворены с помощью сегодняшних методов ведения сельского хозяйства. По оценкам, к 2050 году более 9 миллиардов человек будут нуждаться в овощах, фруктах, молочных продуктах и мясе. Организация Объединенных Наций утверждает, что фермерам потребуется увеличить мировые запасы продовольствия на 28%, чтобы накормить эти 9 миллиардов человек.

Сельскохозяйственный робот будет играть важную роль в удовлетворении диетических потребностей будущего населения. Инновации могут включать в себя роботов, которые максимизируют количество молока от коров, опыляют растения и используют интенсивные методы ведения сельского хозяйства, чтобы сократить количество необходимых земель для выращивания продуктов питания.