Робот для умного земледелия, который разрабатывают в Кабардино-Балкарском научном центр РАН (КБНЦ), сможет вести мониторинг, опрыскивать растения и транспортировать их из открытого грунта. Специалисты центра создают сельскохозяйственную технологию, которая исключит ручной труд. Заведующая инжиниринговым центром КБНЦ, кандидат экономических наук Оксана Загазежева рассказала "Поляне" о спектре работ, которые смогут выполнять роботы, а также о том, в чем разница между выращиванием лекарственных трав и плодовых.
– В вашей линейке заявлены семейство многоцелевых агромультиботов, робот-агрозащитник, агродрон, а также роботы для уборки плодов и для других отраслей экономики. Расскажите кратко о тех из них, которые можно будет применять для выращивания лекарственных трав?
– Семейство агромультиботов предназначено для безлюдного сельскохозяйственного производства на основе последовательной разработки и внедрения серии мобильных автономных роботов. Каждый из них будет выполнять определенный набор агротехнических операций. Совместное применение всех роботов обеспечит полный функционально замкнутый цикл сельскохозяйственного производства. Многие роботы смогут работать по широкому спектру культур, в том числе и с лекарственными растениями.
Например, в Кабардино-Балкарском научном центре разработан робототехнический комплекс умного земледелия – агрозащитник, представляющий из себя многоагентную систему, состоящую из автономных мобильных роботов различного назначения: для мониторинга состояния посевов, для внесения активных веществ – удобрений и пестицидов – и для обеспечения остальных роботов химикатами и энергией, транспортировки урожая. Подобную систему можно использовать в условиях выращивания лекарственных растений на открытом грунте. Также в КБНЦ разрабатывается антропоморфный робот для уборки урожая в теплице.
Мультиагентная группа мобильных роботов с интеллектуальным управлением для выполнения агротехнических операций по возделыванию и уборке урожая плодоовощных культур открытого грунта
– Расскажите подробнее об агрозащитнике?
– Робот-агрозащитник представляет собой мобильную транспортную платформу, предназначенную для перемещения в посевах. Платформа изготовлена с учетом ширины междурядья посевов кукурузы и позволяет перемещаться по полю не нанося вред посевам. На ней можно устанавливать различные модули с полезной нагрузкой.
В текущей версии – это арка с опрыскивателями. Робот может самостоятельно перемещаться в поле, ориентируясь с помощью GPS/ГЛОНАСС-датчика, камеры и датчиков наличия препятствий. Может отслеживать состояние посевов за счет видеосъемки и сбора данных с датчиков на борту, чтобы при необходимости вносить удобрения или пестициды в области, где обнаружено заболевание или сорняк.
Подобная система позволит быстро реагировать на любые опасности для растений и своевременно вносить необходимые химикаты, что не только спасет урожай, но и позволит снизить химическую нагрузку на почву и растения.
Робот для умного земледелия
– А какие решения вы разрабатываете сейчас?
– Дорабатываем робототехнический комплекс для умного земледелия. Уже изготовлен лабораторный образец, на котором мы тестируем различные технологии, в частности систему мониторинга состояния посевов и автоматического внесения химических средств защиты. Кроме того, разрабатываем мобильные системы для загрузки активных веществ и доставки источников энергии до роботов. Создается интернет-сервис для защиты растений. Запланировано проектирование линейки роботов для ухода за плодовыми садами.
Мультиагентный робототехнический комплекс для уборки яблок
– Чем специфика выращивания лекарственных трав отличается от традиционных сельхозкультур с точки зрения автоматизации? Какие уникальные задачи приходится решать?
– Разрабатываемые роботы в первую очередь рассматривались для традиционных сельхозкультур, распространённых на юге России, в частности, для активно возделываемой Институтом сельского хозяйства КБНЦ кукурузы и распространённых в КБР яблок, поэтому опыта работы с лекарственными растениями у нас пока мало.
При работе с лекарственными культурами в первую очередь надо учитывать требования к минимальному использованию химических средств и необходимость разработки механических или физических средств устранения сорных растений. Нередко лекарственные растения выращиваются в сложных географических условиях (например, на склонах гор), что приводит к повышенным требованиям к устойчивости и проходимости автономных роботов.
Стоит отметить и необходимость минимизации вредных выбросов на территории выращивания лекарственных трав. Учитывая, что для большинства роботов мы используем электропривод и углеродные нейтральные источники энергии – данное требование можно считать выполненным.
– Могут ли ваши решения применяться на небольших плантациях лекарственных трав или они рассчитаны только на крупные агрохолдинги?
– В первую очередь мы ориентируемся на крупных и средних сельхозтоваропроизводителей, поэтому работа с небольшими плантациями возможна, но, вероятно, требует доработки модельного ряда.
Например, интересной для нас задачей является разработка небольшого мобильного робота для прополки небольших участков посевов, что должно быть более применимо для небольших плантаций лекарственных трав.
– Для каких этапов жизненного цикла лекарственных трав применимы ваши решения? Посадка, уход, мониторинг, сбор?
– Текущая версия робототехнического комплекса для умного земледелия позволяет обеспечивать весь цикл ухода за растениями. Также реализованы роботы для сбора урожая, например для сбора огурцов на открытом грунте или в теплице. Роботов для обеспечения посадки пока нет, но подобные идеи уже рассматриваются.
Мультиагентный робототехнический комплекс для уборки плодоовощной продукции в защищенном грунте
Тестовая транспортная платформа для тестирования основных технологий AgroMultiBot
– Что нужно сделать, если я хочу полностью автоматизировать все операции на поле или в теплице при помощи ваших роботов? Какой бюджет нужно закладывать при этом, допустим, на площадь 100 га?
– Если взять в качестве примера комплекс для умного земледелия, то один робот способен обработать 30–50 га. Стоимость базовой комплектации такого робота составляет около 8 млн рублей. Это в случае производства мелкой серии. При массовом производстве стоимость будет заметно ниже.
– Как вы тестируете ваши агроботы?
– В структуре Инжинирингового центра КБНЦ функционирует полиландшафтный полигон распределенного типа для испытаний робототехнических комплексов и систем сельскохозяйственного, бытового и специального назначения. Тестирование наших роботов проходит на его территории. Также в состав КБНЦ входит Институт сельского хозяйства, где выращиваются различные культуры, в том числе и зерновые, – вот там мы и проводим свои испытания.
Робот для умного земледелия
– Какие компании уже пользуются вашими роботами? Если их пока нет, то как вы планируете реализовывать роботов?
– К сожалению, быстро создать такого типа робот очень сложно, что связано с наличием ряда технологических барьеров. Поэтому все наши роботы пока находятся в стадии разработки или в стадии тестирования. Мы планируем внедрить техническую поддержку и сопровождение. С дальнейшей судьбой наших роботов для умного земледелия можно будет знакомиться на сайте КБНЦ РАН.
Не хотите пропускать интeресные материалы? Подписывайтесь на Telegram-канал "Поляны": https://t.me/napolaneru