Ag robot fremskynder dataindsamling, analyser af afgrøder, mens de vokser

En ny letvægter, billig landbrugsrobot kunne transformere dataindsamling og feltspejling for agronomer, frøfirmaer og landmænd.

TerraSentia-afgrødefænotyperobotten, udviklet af et team af forskere ved University of Illinois, vil blive vist ved 2018 Energy Innovation Summit Technology Showcase i National Harbor, Maryland, den 14. marts.

Rejser autonomt mellem afgrøderækker, robotten måler egenskaberne ved individuelle planter ved hjælp af en række sensorer, inklusive kameraer, overførsel af data i realtid til operatørens telefon eller bærbare computer. En tilpasset app og tablet-computer, der følger med robotten, gør det muligt for operatøren at styre robotten ved hjælp af virtual reality og GPS.

TerraSentia kan tilpasses og læres, ifølge forskerne, som i øjeblikket udvikler maskinlæringsalgoritmer til at "lære" robotten at opdage og identificere almindelige sygdomme, og måle en voksende række af egenskaber, såsom plante- og majsørehøjde, bladarealindeks og biomasse.

"Disse robotter vil fundamentalt ændre den måde, folk indsamler og bruger data fra deres felter på, "sagde U. af I. landbrugs- og biologisk ingeniørprofessor Girish Chowdhary. Han leder et team af studerende, ingeniører og postdoc-forskere i udvikling af robotten.

Ved 24 pund, TerraSentia er så let, at den kan rulle over unge planter uden at skade dem. Den 13-tommer brede robot er også kompakt og bærbar:En agronom kan nemt smide den på et lastbilsæde eller i en bils bagagerum for at transportere den til marken, sagde Chowdhary.

Automatisering af dataindsamling og analyse har potentiale til at forbedre avlsrørledningen ved at låse op for mysterierne om, hvorfor plantesorter reagerer på meget forskellige måder på miljøforhold, sagde U. of I. plantebiologi professor Carl Bernacchi, en af ​​forskerne, der samarbejder om projektet.

Data indsamlet af afgrøde-spejderrobotten kunne hjælpe planteavlere med at identificere de genetiske slægter, der sandsynligvis vil producere den bedste kvalitet og højeste udbytte på bestemte steder, sagde Bernacchi.

Han og Stephen P. Long, en Stanley O. Ikenberry Endowed Chair og Gutgsell Endowed University Professor i afgrødevidenskaber og plantebiologi i Illinois, hjulpet med at bestemme, hvilke planteegenskaber der var vigtige for robotten at måle.

"Det vil være transformerende for avlere at kunne måle hver enkelt plante i marken på kort tid, "Sagde Bernacchi." Afgrødeavlere vil måske dyrke tusindvis af forskellige genotyper, alle lidt forskellige fra hinanden, og mål hver plante hurtigt. Det er ikke muligt lige nu, medmindre du har en hær af mennesker - og det koster meget tid og penge og er en meget subjektiv proces.

"En robot eller sværm af robotter kunne gå ind på en mark og gøre de samme typer ting, som folk gør manuelt lige nu, men i et meget mere objektivt hurtigere og billigere måde, " sagde Bernacchi.

TerraSentia udfylder "et stort hul på det nuværende marked for landbrugsudstyr" mellem massivt maskineri, der dyrker eller sprøjter mange hektar hurtigt, og menneskelige arbejdere, der kan udføre opgaver, der kræver præcision, men som bevæger sig meget langsommere, Sagde Chowdhary.

"Der er et stort marked for disse robotter, ikke kun i USA, hvor landbrug er en rentabel forretning, men også i udviklingslande som Brasilien og Indien, hvor subsistensbønder kæmper med ekstreme vejrforhold som monsuner og hårdt sollys, sammen med ukrudt og skadedyr, "Sagde Chowdhary.

Som en del af en trinvis introduktionsproces, flere store frøfirmaer, store amerikanske universiteter og oversøiske partnere tester 20 af TerraSentia -robotterne i foråret gennem et tidligt adopter -program. Chowdhary sagde, at robotten forventes at blive tilgængelig for landmænd om cirka tre år, med nogle modeller, der koster mindre end $5, 000.

"Vi får denne teknologi i hænderne på brugerne, så de kan fortælle os, hvad der fungerer for dem, og hvad vi skal forbedre, " sagde Chowdhary. "Vi forsøger at fjerne risikoen for teknologien og skabe et produkt, der umiddelbart er gavnligt for avlere og opdrættere i staten Illinois og videre."