Растения будут выращивать при помощи роботов

Изобретатель робота-пылесоса создал робота-огородника

Американец Джо Джоунз, работавший в компании iRobot и создавший робота-пылесоса Roomba, разработал нового робота, предназначенного для выпалывания сорняков на огороде. Как пишет MIT Technology Review, начать серийное производство новых аппаратов и их продажу разработчик планирует в 2017 году. Их стоимость составит 250 долларов за штуку.

Во многих странах мира сегодня ведется активная разработка различных роботов, которые помогут фермерам лучше выращивать и оберегать урожай. Такие аппараты позволят автоматизировать некоторые виды работ. В апреле текущего года Япония представила программу, согласно которой каждый ушедший на пенсию фермер будет заменен роботами. Для этого в стране создаются 20 новых типов аппаратов.

Новый робот Джоунза, получивший название Tertill, представляет собой относительно простой аппарат. Он оснащен аккумулятором, солнечной батареей для подзарядки, триммером с леской и несколькими датчиками приближения. Аппарат способен передвигаться по огороду на четырех наклонных колесах, с помощью которых может передвигаться по сложной местности.

При обнаружении сорняка робот включает триммер и срезает его. Программное обеспечение настроено довольно просто: сорняком робот считает любое растение, проходящее в его клиренс. Расстояние от поверхности земли до днища робота составляет три сантиметра. При этом робот способен объезжать высокие растения и сетку, огораживающую еще не взошедшие посевы.

По словам Джоунза, когда робот будет готов к серийному производству, он получит две дополнительные функции. Он сможет передавать на смартфон владельца информацию о состоянии посевов и почвы. Кроме того, аппарат будет работать пугалом, распугивая кроликов или белок, которые могут повредить посевам.

По мнению разработчика, основавшего компанию Franklin Robotics для производства Tertill, новый робот будет интересен любителям робототехники, а также фермерам, выращивающим растения без применения удобрений и средств против сорняков.

В середине июня текущего года американский инженер Рори Аронсон представил робота-садовника, способного самостоятельно сажать и поливать растения, а также следить за садом. Аппарат представляет собой раму с подвижными по ширине и высоте штангами. На этих штангах закреплены сменные насадки для посадки семян, полива и удаления сорняков.

Управлять роботом можно с помощью смартфона или настольного компьютера. С помощью специального приложения пользователь может выбрать растения, которые следует посадить, и места для них. Собрать робота можно самостоятельно, его проект опубликован на GitHub. При самостоятельной сборке в зависимости от метариалов стоимость робота может составить от 1,5 до четырех тысяч долларов.

Растения будут выращивать при помощи роботов

Добавление статьи в новую подборку

Автоматизированная система гораздо лучше справляется с изменениями условий выращивания растений. В нужный момент она может подсказать, направить или сообщить оператору о проблемах с посадками. Но теперь технологии вышли на совершенно иной уровень.

Читать еще:  Необычные горшочки для кактусов

Целью проекта группы ученых, которому дали название Flora Robotica, является изучение взаимодействия и симбиотических связей между роботизированными установками и растениями. Апофеозом исследований должны стать устройства, которые смогут выращивать овощи и зелень без участия человека.

Проекция того, как будут выглядеть умные растения

Роботизированные растения

Участники проекта поставили перед собой довольно амбициозные задачи: создать сеть биогибридных установок, которые будут обеспечивать жителей больших городов свежими продуктами. В настоящее время к участию в разработке привлечены специалисты из шести исследовательских групп, расположенных в Австрии, Германии, Дании и Польше. Для воплощения необычного проекта потребовались консультации ученых из совершенно не связанных друг с другом отраслей науки: биологии растений, эволюционной робототехники, архитектуры, информационных технологий, мехатроники, зоологии искусственной жизни и теории самоорганизующихся систем.

Податливые растения смогут вытягиваться и изменять направление роста

Искусственные «заросли» смогут поддерживать жизнедеятельность растений при помощи полива, «следования» за солнцем и информирования оператора о недостатке питательных веществ. Также будет применяться фототропизм (изменение направления роста растений в зависимости от падающего света), геотропизм (рост растений в определенном направлении по отношению к центру земного шара) и тигмотропизм (способность растений изгибаться при прикосновении к ним). При этом и сами растения буду «направлять» роботизированную установку, например, вытягиваясь к свету и закрепляясь на шпалерах для лучшего роста.

У каждого растения будет индивидуальная подсветка

Архитектурное и биологическое решение для города

Искусственные растения будут изготавливать из небольших подвижных сенсорных датчиков и самоуправляемых модулей. Каждая установка будет подключена к Интернету, поэтому весь процесс роста и развития растений можно отслеживать в режиме реального времени. Фактически, во время вегетации роботы будут стимулировать растения и направлять их, формируя одновременно и архитектурное разнообразие мегаполисов. Роботизированные растительные механизмы органично сливаются со стенами, крышами и скамейками, создавая неповторимое дизайнерское разнообразие.

Эластичные и прочные материалы могут служить скамейками, подставками и шпалерами

Одни и те же установки можно использовать для вертикального озеленения и ускоренного и безопасного выращивания растений. В скором времени крупные города станут зелеными центрами, наполненными свежей зеленью и овощами. И это будет победой симбиоза растений и технологий.

Растения будут прорастать через поры в эластичном материале

Пока неясно, какая роль будет отведена насекомым в процессе опыления «неживых» цветов. Не будут ли их отпугивать странные конструкции либо, напротив, последние станут активной «приманкой» для крылатых помощников? Пока этот вопрос остается открытым.

Так будут выглядеть искусственные стебли

Роботизированное растениеводство постепенно входит в нашу жизнь. Очевидно, что без помощи умных машин выращивать растения становится все сложнее, и уже очень скоро роботам можно будет перепоручить большую часть забот по культивированию и уходу за растениями.

Iron Ox предлагает выращивать растения с помощью роботов

Когда речь заходит об автоматизации, люди часто представляют, как роботы выполняют работу вместо них. Многие рисует себе образы андроидов в комбинезонах, безэмоционально выполняющих свою работу без обедов и выходных, отвлекаясь только на подзарядку батарей. Но на самом деле все обстоит иначе. Реальность намного более беспорядочна, и процесс автоматизации является одним из компромиссов в плане достижения постепенного прогресса. Примером этого является проект Agritech Iron Ox. После запуска в 2015 году с целью автоматизации тяжелой работы по выращиванию продукции компания представила свою первую «автономную» производственную ферму на прошлой неделе. На доступных компании 0,2 акрах земли ее инженеры используют запатентованные системы роботов для выращивания около 26 000 единиц салата, листовой зелени и травы в гидропонных чанах ежегодно. Компания заявляет, что она должна начать продавать свой урожай в «ближайшие пару месяцев», и сначала будет ориентироваться на рестораны.

Но, как объясняет соучредитель и генеральный директор Брэндон Александр, несмотря на «автономность», люди по-прежнему играют решающую роль в производстве на ферме. Это они сажают каждую рассаду и упаковывают готовый продукт. Роботы просто не справятся с такими задачами. По словам Александра, ранее работавшего в исследовательской лаборатории Google X, чтобы достигнуть даже такого уровня автоматизации потребовались годы работы с навигацией по ограничениям современной робототехники.

Читать еще:  "Умные" розетки – что это и где используется

«Существует огромное различие между вашим оборудованием, работающим один раз для видео, и если оно работает каждый день. Большинство людей за пределами робототехники недооценивают, насколько велика эта разница», – сказал Брэндон.

Перспективность разработок

Гидропоника имеет много преимуществ перед традиционным сельским хозяйством. Она использует меньше воды, абсолютно стерильна и намного эффективнее использует пространство. По заверениям Iron Ox, они выращивают в 30 раз больше продукции на акр, чем обычная ферма. Но это также требует больших трудовых вложений. В выстроенной Iron Ox системе гидропоники, каждое растение должно переноситься одно за другим сквозь череду специальных чанов для выращивания, меняющихся в зависимости от темпа роста. Именно эта простая задача – перемещение растений – и стала центральной частью усилий по автоматизации Iron Ox.

«Основная часть затрат в гидропоническом сельском хозяйстве как раз и касается этих вопросов. Их решения составляют более 50 процентов стоимости работ по выращиванию. Если вы находитесь в помещении, тракторов нет, ничего нет, так что продукт выращивается вручную», – сообщил Александр.

Чтобы преодолеть эти проблемы, Iron Ox разработали две роботизированные системы. Первой является носильщик: колесный бот по имени Angus весом в тонну, который перемещает поддоны саженцев вокруг склада в своих гидропонных чанах. Вторая – роботизированная рука (в настоящее время не имеющая названия), которая захватывает отдельные растения и перемещает их из чана в чан. Все это контролируется компьютерной программой получившей прозвище «Мозг», которая контролирует условия выращивания в каждом поддоне и корректирует их баланс газов и питательных веществ для оптимальных условий выращивания.

По словам Александра, была проведена огромная работа для того, чтобы достичь такого уровня, особенно учитывая список проблем, с которыми столкнулась команда. По его словам, первоначально он планировал использовать светодиоды для обеспечения роста растений. Но это привело к тому, что счета за электроэнергию оказались просто огромными. Следующим шагом стал подход с традиционным тепличным освещением, дополненным светодиодами.

Читать еще:  10 самых романтических комнатных растений ко дню Св. Валентина

Еще одним вызовом при разработке программного обеспечения для роботизированной руки стал алгоритм определения листьев на растении, чтобы робот не пытался перетаскивать их сквозь друг друга. Также сложно было добиться ускорения и замедления Angus на малых скоростях, чтобы он не разбрызгивал питательную жидкость для растений при переносе их из чана в чан. «Лучшим мотиватором для решавших эту проблему инженеров была возможность перестать убирать воду после тестирования», – пошутил Александр.

Когда лучшее не враг хорошему

Преодолеть эти технические сложности было достаточно непросто, но это ничто по сравнению с проблемой, с которой компания столкнулась сейчас – стоимость. Если Iron Ox действительно хочет изменить сельское хозяйство, ей необходимо конкурировать по цене с современными подсобными хозяйствами, которые были оптимизированы за последнее столетие так, чтобы производить невероятное количество продуктов как можно дешевле.

Джонатан Гилл, исследователь по робототехнике в Университете Харпера Адамса и один из основателей бесплатного проекта Hectare в Великобритании, говорит, что это будет сложно. Только «малая часть» мировой сельскохозяйственной отрасли была автоматизирована на данный момент, просто потому, что это «экономически невыгодно». Роботы недостаточно хороши, человеческий труд дешевле, и эти уравнения не будут меняться только потому, что Iron Ox этого хотят. Их решение может вовсе не являться самым эффективным методом выращивания пищи для всего мира.

Но, как сказал Джонатан, у компании есть и другие преимущества. «Они всегда смогут продавать свою продукцию как премиальную. Она полностью органичная, практически не несет следов человеческого вмешательства, и они могут смело утверждать, что их продукты более свежие и имеют лучшие питательные свойства, чем у конкурентов», – заявил Гилл. Они также могут быть ближе к клиентам и адаптировать свои культуры к последним изменениям спроса.

«Здесь, в Великобритании, у нас было очень жаркое лето, и, как только температура превысила отметку в 30 градусов, салат перестал расти. Супермаркеты переживали нехватку продуктов, но в такой ситуации Iron Ox смогла бы гарантировать поставки на рынок для крупных клиентов», – сказал Гилл.

Александр упоминает те же преимущества и говорит, что фермы компании будут расположены недалеко от городских центров и смогут легко адаптироваться к капризам рынка. Но он также утверждает, что им придется конкурировать с крупными фермами по цене. Сначала Iron Ox планирует продавать зелень небольшим клиентам, но Александр утверждает, что к 2019 году они смогут наладить поставки и для крупных сетей.

Источники:

http://nplus1.ru/news/2016/11/15/cropsweregood
http://www.ogorod.ru/ru/main/trends/11156/
http://www.qled.com.ua/story/iron-ox-%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9-%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D1%85%D0%BE%D0%B4-%D0%BA-%D0%B3%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B5/

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector