Робот-прополка, который может автономно удалять всходы

Важные новости

Прополка робот, который может автономно удалять рассаду

Робот-прополка, разработанный исследователями. Фото: Котаниеми и др.

Робототехнические системы уже используются в различных условиях по всему миру, помогая людям решать самые разнообразные задачи. Одним из секторов, в котором роботы могут оказаться особенно выгодными, является сельское хозяйство, где они могут выполнять сложные ручные задачи быстрее и эффективнее.

Среди многих сельскохозяйственных задач, которые могут решать роботы, является удаление сорняков, что может привести к значительным ущерб как животноводству, так и растениеводству. Фактически, быстрорастущие и инвазивные сорняки могут как снизить урожайность сельскохозяйственных культур, так и потенциально отравить животных, включая лошадей, овец и коров.

Исследователи из Финского центра технических исследований VVT недавно разработали нового робота, который может автономно удалять инвазивный сорняк, известный как Rumex longifolius или щавель длиннолистный, который очень богат оксалатами — соединениями, которые могут быть ядовитыми для некоторых видов домашнего скота. Их робот представлен в статье, предварительно опубликованной на arXiv.

«Технологии автоматической прополки в последнее время привлекли к себе большое внимание из-за вреда и проблем, которые сорняки наносят животноводству, а также из-за того, что сорняки снижают урожайность», — Яркко Котаниеми, Нико Кёнскоски и Тапио Хейккильä написали в своей статье.

Мы нацелены на автоматическую и механическую прополку Rumex на открытых пастбищах, используя технологии легких мобильных полевых роботов. Мы описываем мобильного робота-прополку с GNSS-навигацией, компьютерным 3D-зрением для обнаружения сорняков и роботизированная рука с механическим инструментом для прополки.»

Робот для удаления сорняков, разработанный Котаниеми, Канскоски и Хейккилем; предназначен для механического удаления сорняков Rumex, когда они еще находятся на стадии всходов. Удаление этих растений в виде рассады с разрушением их корней весьма предпочтительнее использования гербицидов, поскольку это ограничивает ущерб окружающей среде и здоровью людей, потребляющих близлежащие культуры.

В своих предыдущих работах исследователи представили подход, основанный на компьютерном зрении, для обнаружения и локализации сорняка Румекс. Их новая статья основана на предыдущих попытках разработать роботизированную платформу, которая могла бы удалять сорняки, выявленные с помощью модели компьютерного зрения.

Чтобы спланировать миссии робота по прополке, исследователи использовали многоуровневый подход к управлению. Этот подход разделяет задачи по удалению сорняков на три меньших набора действий, включая наведение робота к сорняку, обнаружение этого сорняка и, наконец, его удаление.

«Цель удаления сорняков определяется как миссия по прополке, которая определяется картой расположения сорняков на пастбищном поле», — пишут исследователи.

«Миссия состоит из задач по перемещению платформы, обнаружению сорняков и выполнению действий по прополке всех сорняков в последовательности, указанной на карте сорняков», — написали исследователи в своей статье. «Каждая задача состоит из фиксированного набора примитивных действий, таких как движения руки робота, получение изображений и навигационные действия».

Котаниеми, Кнскоски и Хейккильä уже протестировали свой роботизированный платформер в реальных условиях, выполнив серию тестов на открытом воздухе, на травяном поле. Они обнаружили, что он очень эффективен и может надежно удалять сорняки Rumex, однако его способность обнаруживать сорняки часто снижается в загроможденных или очень ярких помещениях.

В будущем они могли бы попытаться еще больше улучшить работу робота. возможности обнаружения, чтобы облегчить его потенциальную коммерциализацию и использование фермерами.

«Мы представили автоматический механический робот для прополки, который удаляет сорняки с пастбищ без использования гербицидов», Котаниеми, Кнскоски и Хейккильаумль. ; заключили в своей статье. «Он основан на легкой мобильной платформе, легком роботизированном манипуляторе с датчиком силы/крутящего момента, 3D-камере потребительского уровня и инструменте для прополки. Испытания на реальном пастбище показали возможность использования этих технологий для роботизированной прополки».

Дополнительная информация: Яркко Котаниеми и др., Робот-прополка для удаления рассады, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2405.12596

Информация журнала: arXiv

Новости сегодня

Последние новости