Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Nye robotter indstillet til at omdanne landbruget

Kredit:EAKNARNARIN JITONG, Shutterstock

Europæiske forbrugere forventer, at en ren forsyningskæde og biodiversitet bevares. Derfor, det er påkrævet at reducere tilførslerne af pesticider og kemisk gødning til et minimum og/eller erstatte dem med agroøkologiske eller robotløsninger. Desuden, gennemsnitsalderen for europæiske landmænd er blandt de højeste af alle sektorer, Derfor skal landbruget tiltrække unge mennesker med attraktive arbejdsmuligheder.

Det er her, den nye landbrugsrobotløsning til præcisionslandbrug udviklede sig inden for rammerne af EU Flourish (indsamling og analyse af luftdata, og automatiseret jordintervention til præcisionslandbrug) kan spille en rolle. Brug af robotter i præcisionslandbrug har potentiale ikke kun til at øge udbyttet, men også for at reducere afhængigheden af ​​gødning, herbicider og pesticider ved selektiv sprøjtning af enkelte planter eller gennem fjernelse af ukrudt.

Hjælper landbrugsjord med at blomstre

Præcisionslandbrug kombinerer teknologier, der tilpasser den pleje, planter modtager uden at øge arbejdskraften på landmandens side. Projektkonsortiet målrettede udviklingen af ​​innovative landbrugsteknikker ved at overvåge nøgleindikatorer for afgrødes sundhed og kun målrette behandling mod planter eller angrebne områder, der kræver det.

"Sammenlignet med konventionel praksis, præcisionslandbrugsteknikker er meget mere miljøvenlige og medfører flere økonomiske fordele, "siger projektkoordinator prof. Roland Siegwart og forsker Dr. Inkyu Sa. I betragtning af at de fleste af de anvendte pesticider er herbicider til bekæmpelse af ukrudtet, radikalt at reducere brugen af ​​disse kemikalier og detektere dele af afgrødefeltet, der er fri for angreb, hjælper med at dyrke sundere afgrøder.

Landbrug med droner og robotter

Udvikling af præcisionslandbrugsteknikker er et meget aktivt forskningsområde, så målet med Flourish var at bygge bro mellem landbrugsrobotternes nuværende og ønskede kapacitet. Projektkonsortiet udviklede et autonomt landbrugssystem, hvor droner og robotter arbejder sammen for at overvåge afgrøden og præcist fjerne ukrudt. Det nyudviklede robotsystem kombinerer luftmålingsevnerne i et lille autonomt ubemandet ubemandet luftfartøj (UAV) med et multifunktionelt ubemandet terrængående køretøj (UGV).

"Udstyret med et kamera, forskellige sensorer, GPS og statistisk software UAV kan scanne forskellige afgrødeegenskaber såsom højde, overdækning og klorofylniveauer, og give oplysninger om plante 'fænotyping', "forklar prof. Siegwart og dr. Inkyu Sa. Dronen kan også skelne mellem afgrøder og ukrudt, mens avancerede algoritmer gør det muligt at optimere sin flyvebane. Når UAV'en har afsluttet sin opgave, kommunikerer den de områder, der har brug for opmærksomhed på UGV'en.

Ved hjælp af de data, der er leveret fra UAV, UGV -prototypen, kaldet Bonirob, navigerer selvstændigt i sit miljø og udfører handlinger på bestemte steder. For eksempel, det kan sprøjte et pesticid på et valgt afgrødeområde, og i tilfælde af ukrudt, det kan slippe af med dem mekanisk, undgå brug af farlige herbicider.

Billedgenkendelse spiller en central rolle i Bonirobs drift. Baseret på parametre som plantefarve, form og størrelse, robotten kan lettere hjælpe landmænd med at klassificere planter. Undersøgelse af afgrødemønstre sammen med billeder, det kan også differentiere mere præcist mellem de ønskede planter og ukrudt, selv når deres visuelle udseende ændrer sig betydeligt på grund af vejrforhold eller vækst.

I øjeblikket, Blomstrende medlemmer arbejder sammen med slutbrugere om at definere produktspecifikationer og sikre, at interesserne forbliver på linje. Ud over, de evaluerer og optimerer det nyudviklede system for at gøre det mere robust og let at bruge med en kort opsætningstid. Projektmedlemmer forsøger også at lette interoperabilitet med andre produkter på markedet ved at anvende standardkommunikationsprotokoller, f.eks. Robotoperativsystemet. Dette vil sikre minimale adgangsbarrierer, når systemet er klar til at komme ind på markedet.

Teknologiske fremskridt inden for landbrug som dem, der blev introduceret af Flourish, vil gøre det muligt for landmænd at minimere kemisk brug og producere sundere afgrøder og højere udbytter. Systemet forventes også at reducere omkostninger for landmændene og minimere miljøpåvirkningen fra afgrødebrug.


Varme artikler