Фрукты соберут российские дроны
«Федеральный научный агроинженерный центр Вим» создал квадрокоптер, который найдет, оценит качество и соберет плоды с фруктовых деревьев.
Летающий садовник
Дроны, которые эксперты считают будущим сельского хозяйства, в ближайшее время кардинально изменят садоводство. Они начнут вместо людей собирать плоды с деревьев.
«Федеральный научный агроинженерный центр Вим» запатентовал модель БПЛА для сбора фруктов. Авторы изобретения - ученые агроинженерного центра Леонид Марченко, Андрей Измайлов и Алексей Кутырев. Они уверены, что использование беспилотных летательных аппаратов для сбора плодов фруктовых деревьев позволит повысить эффективность и качество собираемых плодов, минимизировав их повреждаемость до предельно допустимых значений.
В этом БПЛА есть всё необходимое для работы. Он оснащен 3D-камерами, которые позволяют визуально определять фрукты, системой навигации на основе ГЛОНАСС, позволяющей самостоятельно ориентироваться на местности. Сбор осуществляется с высокой точностью и аккуратностью.
Сначала в полетный контроллер дрона загружают полетное задание — цифровую карту сада с координатами каждого дерева, высотой крон и точным маршрутом. Стереокамеры определяют геометрические размеры и плотность крон деревьев, расстояния между деревьями, распознают и оценивают плоды, определят координаты и передают информацию в технологический контроллер. Затем БПЛА начинает облет деревьев, 3D-камеры сканируют кроны и выбирает цели. Навигационный приемник ГЛОНАСС точно знает, где находится дрон, а система технического зрения вычисляет координаты каждого фрукта в пространстве и оценивает. Затем выдвигается манипулятор, захват зажимает плод, поворачивается, скручивает плодоножку и отрывает плод от ветки дерева. Все это происходит без участия человека. Главный плюс — полная автономность и невероятная по меркам сельского хозяйства точность.
Лучше зарубежных систем
БПЛА может работать со сложными плодами. Он аккуратно помещает плоды в корзину, что исключает их повреждение. После загрузки контейнера робот перегружает плоды в большой транспортный наземный контейнер безударным способом.
Именно аккуратность – преимущество российской разработки. Китайские, корейские и американские конструкции оказались несовершенны - они работают в одной плоскости, что вызывает повреждение кроны и плода. Кроме того, там используются зубчатые пилы и ножницы. При срезании плодов они повреждались, а у БПЛА нарушался «баланс масс» из-за неравномерной загрузки контейнеров плодами. Кроме того, этими БПЛА нужно дистанционно управлять, значит, где-то должен стоять оператор, что дает низкую производительность и недостаточное качество сбора плодов.
Запатентованному дрону от «Федерального научного агроинженерного центра Вим», безусловно, еще понадобится доработка. Но важно, что это успешно действующая модель, и будущее именно за такими технологиями. Система не только осуществляет мониторинг с воздуха и анализ садов, но и проводит прямые манипуляции без участия человека - самый сложный уровень робототехники. При этом технология подходит для широкого спектра фруктовых деревьев — от яблок и груш до культур с более высокой кроной.
Спрос на агродроны будет только расти
Генеральный директор и основатель компании ООО «ГеосАэро» (применяет БПЛА для мониторинга в области сельского хозяйства) Захар Завьялов уверен, что перспективы подобных технологий связаны, во многом, с дефицитом кадров.
По оценке экспертов, в аграрном секторе России в целом спрос на дроны постоянно растет. В обновленном Минпромторгом проекте Стратегии развития беспилотной авиации России на период до 2030 года и на перспективу до 2035 года сельское хозяйство названо одним из главных заказчиков разработки беспилотных авиационных систем. Причина очевидна - площадь сельхозугодий России достигает 380 млн га.
Новая разработка может интегрироваться с другими системами прецизионного земледелия - мониторинга урожая, оценки спелости. Это очередной шаг к внедрению систем умного растениеводства и полной автоматизации сельского хозяйства. Особенно перспективна разработка в тепличных хозяйствах, где одни роботы проверяют на болезни и лечат растения, другие – собирают плоды. Это этап развития автоматизированных теплиц.
В перспективе российская разработка может найти спрос в странах с высокими затратами на рабочую силу (ЕС, Иран, США) и как самостоятельный продукт, и как часть больших систем умного земледелия.
