Yanmar разрабатывает модульную роботизированную платформу для сельского хозяйства

Автор поста Artem 30.04.2020 0 Комментарии

Агроробот Yanmar будет использоваться для мониторинга и контроля роста сельскохозяйственных культур

Агроробот Yanmar будет использоваться для мониторинга и контроля роста сельскохозяйственных культур, отбора проб почвы для анализа и точного внесения агрохимикатов.


 

В научно-исследовательском центре японского производителя дизельный двигателей Yanmar — Yanmar R & D Europe (YRE), расположенном во Флоренции (Италия), — ведётся разработка машинных технологий нового поколения.  Одно из направлений работы центра — полевые исследования технологий, которые помогут создать добавленную стоимость сельскохозяйственной отрасли.

Проект SMASH, стоимостью €4 млн, разрабатывается в сотрудничестве с 10 технологическими партнерами. Результатом разработки станет мобильная сельскохозяйственная “экосистема” для мониторинга, анализа и управления развитием сельскохозяйственных культур.

разрабатывается в сотрудничестве с 10 технологическими партнерами

Партнёры проекта


 

Модульная роботизированная платформа

SMASH, или “умная машина для сельскохозяйственных хайтек-решений” (Smart Machine for Agricultural Solutions Hightech), проект софинансированный местным правительством Тосканы. Он состоит из разработки модульной роботизированной платформы, в которой используются новейшие IT-технологии для мониторинга состояния культур и почв, анализа собранной информации и предоставления фермерам информации для принятия решений по уходу.

Задачи проекта:

  • разработка системы управления самоходным многоцелевым роботом для точных манипуляций (включая точечное распыление);
  • интеграция технологий позиционирования и автономной навигации;
  • разработка программного обеспечения для управления мобильной базой (в сотрудничестве с другими партнерами).

Разработка прототипа агроробота

Для создания многофункционального агроробота требуется экспертиза в разных областях, потому в команду было вовлечено множество партнёров. Был необходим значительный опыт в механике для разработки структуры агроробота, опыт в коммуникации для связи устройств, которые должны «общаться» друг с другом.

Одним из участников проекта стал факультет сельского хозяйства Флорентийского университета, имеющий богатый опыт в управлении растениеводством. Недавно им был завершён проект Rhea финансируемый ЕС. В проекте была реализована идея использования парка небольших, разнородных агророботов (наземных и воздушных) с датчиками и манипуляторами для улучшения алгоритма принятием решений.

По словам инженера по моделированию и контролю YRE Мануэля Пенчелли, отправной точкой проекта был механизм на гусеничном ходу для передвижения по пляжу и очистки береговой линии!

Тестируется два рабочих SMASH-прототипа

Сегодня тестируется два рабочих прототипа SMASH — для винограда и для шпината. Один прототип прошёл испытания на винограднике в провинции Пиза.

Фермер программирует задачу и занимается своими делами, в то время как SMASH самостоятельно, без контроля со стороны выполняет задание. Это может быть задание по мониторингу, диагностированию заболеваний и распылению агрохимикатов.

По словам Мануэля Пенчелли, SMASH — это не отдельный механизм, а комплекс устройств, в который помимо агроробота входит базовая станция, дроны и полевые датчики, которые обмениваясь информацией предоставляют ценные сведения для фермера. Данные отличаются точностью и оперативностью, плюс фермер или его работники экономят время на скаутинге.

Технологии точного земледелия

Роботизированная рука

Роботизированная рука


 

В состав SMASH входят:

  • мобильная база с роботизированной рукой с манипуляторами и системами видения;
  • дрон;
  • вспомогательная наземная станция.

Система разработана для реализации целого ряда технологий точного земледелия. В ней реализуется совокупность передовых знаний в сфере геоматики, робототехники, интеллектуального анализа данных, машинного обучения и т.д. Актуальности проекту добавляют экологические и социальные проблемы решению которых будет способствовать реализация проекта.


"К тем функциям которые может выполнять роботизированная рука, мы сможем добавлять новые, путём установки на заднюю часть машины навесных приспособлений для механической прополки и обработки почвы. Эта работа будет выполняться одновременно с мониторингом и диагностикой".

- инженер по моделированию и контролю YRE Мануэль Пенчелли


 

Восемь электродвигателей

Восемь электродвигателей


 

Опыт компании Yanmar реализован в разработке программного обеспечения для агроробота, а также в интеграции и установке всех компонентов других участников проекта. За место на самоходной платформе конкурировали электроустройства с проводами, датчиками, камерами, GPS-приемниками и восемью электродвигателями. Результат интеграции — многофункциональное самоходное устройство с независимой системой рулевого управления, превосходным сцеплением с поверхностью и высокой проходимостью.

Различные условия работы — тип и влажность почв, геометрическая форма поля и даже рабочие, перемещающиеся вокруг агробота, — не должны были повлиять на его работу. По словам Мануэля Пенчелли при разработке задача локализации транспортного средства, повышение его надежности и понимания физических ограничений. Скорость передвижения, угол поворота, точное позиционирование, связь между бортовыми устройствами — аспекты влияющие на точность работы.

Комплексный подход в работе над проектом

При работе над проектом недостаточно просто автоматизировать существующие технологии. Участники проекта ставили задачу создания новых возможностей для агрария.

Важными целями проекта Марко Виери называет помощь фермерам в выращивании здоровой высококачественной продукции, сокращении использования пестицидов, при одновременном улучшении качества почв (повышении уровня питательных веществ и полезных бактерий).

Возможности точного земледелия на основе искусственного интеллекта

Даже когда речь идет о выращивании таких ценных культур, как виноград, оливки и орехи, будущее сельского хозяйства в автоматизации процессов и внедрении передовых технологий. Роботы работаю 24 часа в сутки и оказывают меньшее воздействие на почву, чем тракторы, использование парка роботов позволит сократить трудовые и капитальные затраты.

Своим проектом компания Yanmar ставит задачу показать возможности и потенциальные выгоды более точных методов ведения сельского хозяйства. Если технологии приведут к повышению качества и урожайности продукции, то в обозримом будущем агророботы станут привычным дополнением сельского пейзажа, как это уже случилось с дронами.