16° C, предимно ясно
Стават все по-бързи и умни, прогнозират добивите
Световният добив на домати предизвика нова селскостопанска иновация – роботизираното бране, което навлиза все по-скоростно в практиката. Предимствата на този метод са, че решава проблемите с работната ръка и оттам производствените разходи, в същото време не е по-малко прецизен от човешката ръка. А това че доматите се берат на ръка представлява значителна част от разходите за производство по цял свят - до 30% от общата стойност. Освен това производителите се сблъскват със затруднения при намирането на качествена работна ръка. С влошаващата се ситуация, те се нуждаят от решения, за да гарантират реколтата от домати. Механизираният добив на бъдещето често използва технологията на изкуствения интелект за генериране на данни в роботиката.
За оптимизиране на производството на домати с по-голяма ефективност, устойчиви практики и максимален добив, компанията за прецизно агрономство Syngenta си сътрудничи с американските агротехнически иноватори Four Growers и разработват роботизиран метод за беритба на домати. GR-100 е техният автономен робот за прибиране на доматената реколта в оранжерии или на открито. Сътрудничеството между двата агрогиганта цели да доведе до по-бърз напредък в отглеждането на културите, намаляване на загубите и по-доволни производители, и потребители.
„Това партньорство се явява като връзка между генетиката и автоматизацията", казва Руд Каагман, главен ръководител на глобалния отдел за домати в Syngenta. „Успехът на роботизацията в бъдеще се базира на прилагането на роботика с различни характеристики при растенията. Така че наблягаме върху създаването на
сортове, адаптирани за роботизирано бране,
което да позволи успех на отглеждащите ги производители." За оптимизиране на ефективността на роботизираното бране, производителите се нуждаят от комбинация от интуитивна машина и растения, проектирани да са съвместими с нея. Затова компанията на свой ред включва роботика в етапа на научни изследвания и разработки, за да селектира структури на растенията, които най-добре се съчетават с машинното бране. Когато производителите по цял свят бъдат готови да преминат към роботизираното прибиране, една от амбициите на агрокомпанията е да има сортове, които постигат по-голяма ефективност и добавена стойност, чрез роботизацията. Например, разполагането на плодовете на доматите – в днешния си вид са из цялото растение, някои скрити зад стъблото и листата. Това затруднява роботите-берачи, затова изследователите се стремят да намерят начин да избират генетичните особености на сортовете, така че растението да е позиционирано в удобство на машината за бране.
Роботиката, съчетана с генетиката,
обединява технологията и природата,
за да създаде по-добро бъдеще за зеленчука, който се консумира по целия свят.
"За разлика от другите машини, които виждаме на полето днес и които берат всички плодове (узрели или неузрели), при Four Growers роботиката и изкуственият интелект ни позволяват да берем плодовете индивидуално, така че да са само тези, които са напълно узрели", твърди Брандън Контино, изпълнителен директор на фирмата-произовдител. GR-100 e калибриран с 4 стерео камери и изкуствен интелект, благодарение на които може да открива и откъсва доматите с прецизност.
Прибира реколтата с капацитет от 43 кг/час,
като работи денонощно с постоянна скорост. Всичко от което се интересува мениджърът на стопанството относно работата на берача-робот е достъпно на контролния му монитор. Изображения и сензори дават информация за добива в периметър от 3 м.
GR-100 прогнозира добива,
докато бере, с помощта на AI
Изкуственият интелект (AI) помага на GR-100 да открива кога и какъв брой домати ще узреят, което дава повече контрол за ценообразуване и прогнозиране на пазарното присъствие на доматопроизводителя. Алгоритъмът на машината позволява до 34 пъти по-бързо придвижване без сблъсъци, отколкото стандартните алгоритми. Така конкретният модел се твърди, че е
до 5 пъти по-бърз от конкурентните роботи
на пазара, като не уврежда растенията в процеса на изпълнение. Патентована е и технология за опаковане, с елеваторна система за претегляне. Тя позволява капацитет на натоварване с до 24 броя щайги, с общо тегло 246 кг в една сесия на прибиране. GR-100 е проектиран да работи в рамките на съществуващите параметри на оранжерии, с минимална необходимост от модифициране на настройките.
За повечето сортове домати, които се предлагат на пазара, може да са необходими до осем години изследвания и огромно количество данни, преди да стигнат до оранжериите на производителите. Вместо да разчитат на събирането на данни от хора, роботите и изкуственият интелект позволяват на учените да събират повече данни с по-висока степен на точност от всякога. „Колкото по-добри са данните, толкова по-добре можем да изберем правилния сорт, който искаме да пуснем на пазара", обяснява Каагман. „Тези роботи имат опции, които можем да използваме не само за реколтиране. Те броят плодовете, проверяват размера им, измерват теглото им и изчисляват общия добив. Роботът събира много данни, които досега сме събирали само с преценка на око."
За разлика от човешките очи, роботите не се уморяват и нямат предубеждения, така че данните са по-точни от всякога. Производителите на робота използват машинно обучение с над 20 камери, които гледат към растенията в реално време, за да събират данни за анализи и следователно изготвянето на решения в полза на бизнеса и потребителите.
Междувременно, екип от изследователи в Техническия университет в Делфт, Нидерландия и Швейцарският технически университет EPFL са използвали
ChahtGPT в разработката
на робот за бране на домати
Програмата с изкуствен интелект ChatGPT изиграла съществена роля в процеса на разработка от самото начало. За да решат какъв вид робот да създадат, изследователите задали на ChatGPT въпроси за това, кои ще бъдат най-големите предизвикателства за човечеството в бъдеще, което ги накарало да се съсредоточат върху проблемите с доставките на храна. Така се спрели на доматите, защото програмата предвидила, че ще бъдат едни от икономически най-ценните за автоматизиране продукти.
По време на процеса на проектиране алгоритъмът с AI дал на екипа полезни предложения, като например направата на грайфер от силикон или гума, така че
роботът да работи щадейки почвата
с намалено уплътняване и по-лесно придвижване, или използването на двигател Dynamixel All-in-one за задвижване. Тъй като технологията се занимавала с голяма част от изследванията за робота, инженерният екип сякаш изпълнявал повече технически задачи, за да потвърди знанията на AI. По този начин ChatGPT се явява с действията си като изследовател и инженер в процеса на разработка, а реалните изследователи били негови мениджъри, което ги прави отговорни за определянето на целите на дизайна. Не смеели да се позовават на ChatGPT в проектирането на дизайна, защото не се знаело дали ще бъде реалистичен експеримент, така че реални инженери поемат тази част от работата. Отчасти, защото съдействието на такъв алгоритъм оставя компаниите, комерсиализиращи роботи, с въпросителни относно плагиатството и интелектуалната собственост, защото програмата може да е предоставила непроверена информация.
„Всъщност изходът може да бъде подвеждащ, ако не е проверен или валидиран. AI ботовете са проектирани да генерират „най-вероятния" отговор на въпрос, така че съществува риск от дезинформация и пристрастия в областта на роботите", казват учените. Дори решението на ChatGPT, че доматите ще бъдат икономически най-ценните култури за работа, може да е било пристрастно или уж реалистична догадка, спрямо обхванатите култури в данните, които са използвани за вземането на решения. Така че обективността, достоверността и непредвидимия ход на събитията в бъдещето са основните проблеми при използването на допълнителна помощ от AI в разработката на селскостопански роботи.
Друг робот, който прибира реколтата в някои страни, е Artemy, разработен съвместно от производителите DENSO и Certhon. Оборудван е с усъвършенствана зрителна технология за сканиране на реколтата и работи напълно автоматично както през деня, така и през нощта. Има
функция за автоматична смяна на редовете,
като използва технология за разпознаване на изображения, за да избягва препятствия, така че да може да се премести безпроблемно в съседните ленти за движение. Освен това моделът има други „екстри" - допълнителни функции, като например автоматична подмяна и прехвърляне на щайги, които намаляват тежката физическа работа на фермерите. Интелигентната технология е насочена предимно за прибирането на чери и малки сортове домати. Отлично разпознава препятствия, плодове и редове с до 98% точност, дори при силно осветление. Технологията му на работа включва разпознаване, отрязване, транспортиране и научаване. Първо открива плодовете и установява кои домати са готови за прибиране, благодарение на зрителната технология. След това многофункционални остриета хващат и отрязват дръжката на доматите наведнъж, в правилна позиция. Гъвкаво рамо внимателно поставя плодовете в кутия за прибираната реколта. Благодарение на технологията за съхранение на информация, роботът става „по-умен" и с по-обогатена база данни след всяко бране и с практиката става все по-добър.
Коментари