Робот использует лидарные датчики, чтобы осторожно перемещаться по сложным земляничным полям.
Давайте будем честными, мы все любим клубнику.
Но, несмотря на свою популярность, клубника имеет один существенный недостаток — её сбор превращается в кошмар.
Они растут низко к земле, малейшее неосторожное движение повреждает их кожицу, а их сбор требует времени, точности и большого количества ручного труда.
Теперь добавьте к этому сокращение рабочей силы в сельском хозяйстве, и станет ясно, что клубничному хозяйству нужна помощь.
Чтобы решить проблему нехватки рабочей силы, исследователи из Университета Осаки разрабатывают автономных роботов, способных выполнять сложные задачи по навигации и работе в условиях выращивания на высоких грядках.
Доцент Такуя Фуджинага из Высшей школы инженерии и его команда разработали новейшую инновацию — специализированный алгоритм для сельскохозяйственных роботов.
Алгоритм позволяет им двигаться в двух разных режимах: к заданным точкам назначения и по контурам приподнятых грядок.
В основе этого прорыва в области автоматизации лежит технология лидар — метод измерения, который обычно используется в смартфонах премиум-класса и беспилотных автомобилях.
Выращивание на высоких грядках соответствует передовым технологиям
При выращивании на высоких грядках поверхность для посадки приподнимается над землей, что снижает физическую нагрузку на работников. Но даже при таком улучшении сбор клубники, томатов и других нежных продуктов остается трудоемким.
Решение Фуджинаги направлено на устранение этого разрыва путём внедрения автоматизации в среду, которая по-прежнему в значительной степени зависит от ручного труда.
Недавно разработанный робот использует лидарные (световые) датчики для сканирования окружающей среды с помощью лазерных импульсов.
Это позволяет роботу создавать подробные 3D-карты, известные как облака точек, и получать чёткое представление о рельефе, растениях и любых препятствиях. По сравнению с традиционной GPS-навигацией лидар обеспечивает гораздо более высокую точность, что крайне важно при работе в узких рядах или на неровной местности.
Двухрежимная навигация по перемещению
Алгоритм позволяет роботу переключаться между двумя ключевыми стилями навигации. Он может автономно двигаться к определенному месту назначения, например, к зоне сбора урожая, или по дорожке вдоль приподнятой грядки, сохраняя постоянное оптимальное расстояние.
Такая гибкость позволяет ему стабильно работать с различными и зачастую непредсказуемыми конфигурациями сельскохозяйственных полей.
Команда проверила работоспособность робота в ходе экспериментов как в виртуальной среде, так и в реальных условиях.
Испытания подтвердили, что робот может поддерживать плавное и надёжное движение даже при изменении высоты грядки или условий местности. Такой уровень адаптивности делает робота отличным кандидатом для интеграции в реальные сельскохозяйственные работы.
Путь к полностью автоматизированному сельскому хозяйству
Помимо сбора урожая, Фуджинага видит более широкий потенциал для этих роботов. «Если роботы смогут более точно перемещаться по ферме, спектр задач, которые они смогут выполнять автоматически, расширится не только за счёт сбора урожая, но и за счёт мониторинга болезней и обрезки», — сказал он.
Позволяя роботам заниматься не только сбором урожая, но и мониторингом посевов, целенаправленной обрезкой и, возможно, даже поливом или удобрением, эта технология может кардинально изменить работу ферм.
По мере того как эти машины становятся более практичными и масштабируемыми, они обещают снизить физическую нагрузку на фермерских работников, повысить эффективность и способствовать более экологичным методам работы.
Статья переведена с сайта https://interestingengineering.com