Робот для посева, обрезки и сбора урожая для сельского хозяйства

С ростом осведомленности об экологических проблемах такой разрыв между производительностью людей и обычных роботов стимулировал инновации для улучшения последних. Группа исследователей во главе с Такуей Отани, доцентом Университета Васэда, в сотрудничестве с компанией Sustainergy и Sony CSL разработали нового робота, который может эффективно выполнять синекультуру. Робот называется SynRobo, а "syn" передает значение "вместе с" людьми. Он управляет различными смешанными растениями, выращиваемыми в тени солнечных панелей, на неиспользуемом пространстве. Статья, описывающая их исследование, была опубликована в томе 13, выпуск 1 журнала Agriculture, 21 декабря 2022 года. Соавторами этой статьи являются профессор Ацуо Таканиши, также из Университета Васэда, другие исследователи Sony CSL и студенты Университета Васэда.

Отани кратко объясняет конструкцию нового робота. "Он оснащен четырехколесным механизмом, который позволяет передвигаться по неровной земле, и роботизированной рукой, которая расширяется и сжимается, помогая преодолевать препятствия. Робот может двигаться по склонам и избегать небольших шагов. Система также использует 360-градусную камеру для распознавания и маневрирования в окружающей среде. Кроме того, он оснащен различными сельскохозяйственными инструментами - анкерами (для пробивания отверстий), ножницами для обрезки и уборочными установками. Робот регулирует свое положение с помощью роботизированной руки и стола с ортогональными осями, который может перемещаться по горизонтали ".

Помимо этих неотъемлемых особенностей, исследователи также изобрели методы эффективного посева. Они покрыли семена разных растений почвой, чтобы получились шарики одинакового размера. Они сделали их форму и размер одинаковыми, чтобы робот мог легко сеять семена с нескольких растений. Кроме того, была разработана простая в использовании система маневрирования, управляемая человеком, для облегчения функциональности робота. Система помогает ему управлять инструментами, осуществлять автоматический посев и переключать задачи.

Новый робот может успешно сеять, подрезать и собирать урожай в густой растительности, обеспечивая минимальный контакт с окружающей средой во время выполнения задач благодаря своему маленькому и гибкому корпусу. Кроме того, новая система маневрирования позволила роботу на 50% лучше избегать препятствий, сократив при этом время его работы на 49% по сравнению с простым контроллером.

"В результате этого исследования был разработан сельскохозяйственный робот, который работает в условиях, когда несколько видов растений растут в плотных смесях", - рассказывает нам Отани. "Его можно широко использовать как в сельском хозяйстве, так и в синекультуре - при работе с разными растениями нужно менять только инструменты. Этот робот будет способствовать повышению урожайности с единицы площади и повышению эффективности сельского хозяйства. Кроме того, данные о его сельскохозяйственных операциях помогут автоматизировать систему маневрирования. В результате роботы могут помогать сельскому хозяйству во множестве условий. Фактически, компания Sustainergy в настоящее время готовится к коммерциализации этой инновации на заброшенных полях в Японии и в пустынных районах Кении, среди других мест ".

Такие достижения будут способствовать развитию синекультурного земледелия с использованием возобновляемых источников энергии и помогут решить различные насущные проблемы, включая изменение климата и энергетический кризис. Настоящее исследование является важным шагом на пути к достижению устойчивого сельского хозяйства и углеродной нейтральности. Мы надеемся на умного и умелого робота, который эффективно поддерживает крупномасштабную синекокультуру!