Rosyjscy naukowcy stworzyli autonomicznego drona na platformie kołowej, który automatycznie porusza się po ogrodzie, odnajduje wiszące na drzewach owoce i identyfikuje wśród nich te chore lub uszkodzone. Otrzymał imię botANNIC. Na podstawie zebranych danych tworzona jest mapa sanitarna chorób nasadzeń rolniczych. Testy przeprowadzone w działającej gospodarstwie sadowniczym wykazały, że dokładność monitorowania przekracza 80%. W zamyśle autorów zastosowanie opracowania powinno zwiększyć produktywność i zminimalizować straty owoców spowodowane chorobami i szkodnikami. Według agronomów urządzenie może służyć jedynie jako ludzki asystent, ale nie jako zamiennik. Przystosowanie wynalazku do pracy w szklarniach będzie trudne, gdyż nie ma torów dla pojazdów kołowych.
Cztery klasy
Specjaliści NUST MISIS wraz z kolegami z Państwowego Uniwersytetu Technicznego w Tambow (TSTU), Chińskiego Uniwersytetu Technologii Górniczej i Wyższej Szkoły Ekonomii opracowali kołową platformę robotyczną o nazwie botANNIC. Samodzielnie monitoruje stan owoców w sadach, identyfikuje owoce chore lub uszkodzone i na podstawie uzyskanych danych tworzy mapę chorób ogrodniczych. Jak wykazały testy, dokładność urządzenia przekracza 80%.
„Za pomocą kamery stereo, która wykorzystuje sieci neuronowe do odtwarzania ludzkiego wzroku, botANNIC skanuje liściaste i owocujące części drzew, wykrywa jabłka w koronie drzew, ujawniając ich stopień dojrzałości i uszkodzenia” – Iwan Uszakow, kierownik działu fizyki w NUST MISIS, powiedział Izvestia.
Zdjęte z powietrza: autorobot zapewni kontrolę środowiskową w przedsiębiorstwach
Jak mały samochód zastąpi inspektora ochrony środowiska
botANNIC samodzielnie orientuje się w ogrodzie korzystając z trójwymiarowej mapy terenu, ale w razie potrzeby operator może wyznaczyć mu trajektorię i punkt końcowy trasy. Wymiary platformy – 1.5×1.5 m, nośność – 200 kg, moc silnika elektrycznego – 500 W. W konstrukcji zastosowano akumulatory litowo-jonowe. Dron wyposażony jest w kamerę stereoskopową oraz czujnik hiperspektralny, który pozwala na dokładną analizę wyglądu owoców i ocenę ich jakości na podstawie wyników obserwacji. Dron poruszając się po ogrodzie zbiera informacje, które następnie przesyłane są do komputera pokładowego platformy oraz tabletu operatora.
Duża nośność platformy kołowej umożliwia montaż na niej dodatkowego wyposażenia. Na przykład manipulator do pobierania próbek lub zbioru owoców.
System pomyślnie sprawdził się podczas testów na terenie przemysłowego sadu jabłoniowego Federalnego Centrum Naukowego. IV Michurin, położony w rejonie Tambowa. Wyniki badań publikowane są w prestiżowym czasopiśmie naukowym Drones.
- Aby wykryć jabłka na tle liści w zmiennym świetle słonecznym, opracowano algorytm automatycznego wybierania obszaru na pierwszym planie. Następnie system dalej klasyfikuje obrazy owoców za pomocą analizy wielowymiarowej na następujące grupy: jabłko zdrowe (klasa 0), zgniłe (klasa 1), plamiste (klasa 2), uszkodzone przez owady (klasa 3) lub parch grzybiczy (klasa 4). Dokładność klasyfikacji wynosi co najmniej 80%” – powiedział Alexander Divin, profesor na Wydziale Mechatroniki i Pomiarów Technologicznych TSTU.
System przeznaczony jest do pracy w tzw. ogrodach intensywnych, w których drzewa sadzi się w sposób zwarty. Naukowcy zamierzają wyposażyć botANNIC w dodatkowe czujniki i emiter laserowy, za pomocą których będzie mógł niszczyć szkodliwe owady i chwasty. Zastosowanie technologii powinno doprowadzić do wzrostu produktywności gospodarstwa i zmniejszenia strat owoców występujących z różnych przyczyn.
zbiór jabłekFoto: RIA Novosti / Vitaly Timkiv
Pomóż agronomowi
Pavel Tyurin, główny technolog firmy Plodovoye, powiedział Izwiestii, że w tej chwili kontrola jakości owoców na plantacjach owocowych odbywa się ręcznie. Do tego służy stanowisko hotelowe – prognostyk lub entomolog. Stale sprawdza ogród. Do jego obowiązków należy dbanie o stan drzew i owoców. Musi jednak działać profilaktycznie i zapobiegać występowaniu chorób i szkodników. Na przykład w ogrodzie zainstalowana jest specjalna pułapka na ćmę dorszową, jeśli zostaną tam znalezione owady, drzewa są traktowane pestycydami. Ponadto, zgodnie ze wskazaniami stacji pogodowej, monitorują stan środowiska.