Робота научили самостоятельно находить сорняки и поливать их гербицидами

Австралийские инженеры научили сельскохозяйственного робота SwagBot самостоятельно обнаруживать на поле сорняки для последующего автоматического опрыскивания гербицидом. На разработку обратило внимание издание IEEE Spectrum.

Специалисты, работающие в области сельского хозяйства, стараются автоматизировать полевые работы. К примеру, некоторые современные трактора поддерживают полуавтоматический режим управления, при котором машина отслеживает направление движения по сигналам GPS, что позволяет равномерно обрабатывать даже большие поля. Кроме того, существуют лабораторные разработки, позволяющие автоматизировать процессы в более полной мере. К примеру, в 2017 году проект Hands Free Hectare провел полный цикл полевых работ, включая посев урожая и его сбор, только с использованием роботов и без прямого участия человека. Однако помимо посева и сбора существует множество других этапов выращивания урожая, которые пока не автоматизированы даже экспериментальными машинами.

Инженеры из Австралийского центра полевой робототехники, представившие в 2016 году робота SwagBot, показали его новую функцию, позволяющую ему в автономном режиме искать сорняки и поливать их гербицидом. Робот имеет необычную конструкцию — от его центральной части отходят четыре стойки, на концах которых закреплены поворотные колеса, приводимые в движение электродвигателями. В центральной части робота располагаются плата управления, лидар, несколько камер, а также антенна для обмена информацией с системой управления. Кроме того, под центральной частью корпуса располагается манипулятор, на котором должен располагаться распылитель гербицида.

На представленном инженерами ролике можно видеть, что робот самостоятельно ездит по полю, анализируя изображение с двух камер, одна из которых направлена на землю, а вторая на пространство перед роботом. Разработчики оснастили робота алгоритмом компьютерного зрения, обученным распознавать сорняки вида Nassella trichotoma — инвазивного вида из Южной Америки, внесенного в австралийский государственный список сорняков национального значения. После распознавания сорняка алгоритм выделяет его на изображении, и этот сигнал передается системе управления, которая перемещает робота таким образом, чтобы сорняк оказался ровно под манипулятором. Затем робот останавливается и выдвигает манипулятор для опрыскивания. Стоит отметить, что во время испытаний робот не распылял гербицид, но эта часть системы не представляет особой инженерной сложности и легко реализуема.

Ранее другие инженеры также создавали роботов для устранения сорняков, но не таких качественных. К примеру, в 2016 году американский инженер Джо Джоунз, работавший в компании iRobot и создавший робота-пылесоса Roomba, представил робота, который срезает сорняки с помощью триммера. Однако его принцип работы намного проще — в качестве сорняков робот воспринимает все растения, проходящие в его клиренс. Кроме того, в 2016 году робота-садовника, умеющего удалять сорняки, показал проект Farmbot, но он подразумевает, что растения выращиваются в специальной зоне под стационарным роботом, а не на поле.

Григорий Копиев