Биозащита с умом: растениям поможет робот
Ученые Тюменского государственного университета разрабатывают роботизированный комплекс для защиты растений, основанный на применении интеллектуальных систем.
Машинное зрение и нейросеть
На базе Тюменского государственного университета (ТюмГУ) реализуется инновационный IT-проект для АПК. В университетском Институте экологической и сельскохозяйственной биологии (X-BIO) разрабатывается роботизированная система для мониторинга состояния растений в промышленных теплицах. Основная задача устройства – автоматический сбор данных в агрокомплексах, автоматизация процессов фитосанитарного контроля, формирование интеллектуальной системы биологической защиты растений, а, в конечном итоге – полная автоматизация работ по раннему выявлению болезней и вредителей растений.
Для этого учеными и аграриями-практиками созданы специальные интеллектуальные системы. В октябре 2025 года представлен эскизный прототип роботизированного комплекса. Он включает автономную передвижную платформу и специализированное навесное оборудование.
Проектирование 3D-моделей деталей, их печать и сборка, программирование систем управления и навигации, а также интеграция с навесным оборудованием для тестовых испытаний в тепличных условиях проводились на базе Тюменского государственного университета.
Ученые, специалисты-практики и госпрограмма
Над проектом роботизированной системы работает большая команда, в которую входят доценты, преподаватели и научные сотрудники X-BIO, а также Школы компьютерных наук и Школы естественных наук ТюмГУ. В качестве партнеров привлекаются специалисты-практики из частных технологических компаний, инновационных центров и центров прототипирования. Они участвуют в создании физической версии робота. Региональные агрохолдинги и сельскохозяйственные предприятия помогают проводить полевые испытания, чтобы адаптировать разработку к реальным потребностям отрасли.
Финансирование работ гарантировано грантом Минобрнауки России в рамках программы «Приоритет-2030». За счет этих средств оплачивается работа специалистов и обеспечение доступа к оборудованию.
В дальнейшем на основе опыта и данных, полученных в результате предварительных тестов, в роботизированном модуле будет усовершенствована тонкая настройка прототипа мобильной автономной платформы и дополнительного оборудования. Будут развиваться интеллектуальные компоненты комплекса – проведено дополнительное улучшение существующих моделей искусственного интеллекта с использованием обновленных баз данных. Задача – повысить точность диагностики. Важнейшая цель – расширить список болезней и вредителей, которые система будет определять автоматически.
Новый IT-ресурс для АПК
Таким образом университетские научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы получат практическую связь с работами по биологической защите растений. У российских аграриев появится новый эффективный инструмент для развития промышленного тепличного производства. Он дает возможность сократить долю ручного труда, повысить эффективность агробиозащиты растений и за счет этого увеличить урожайность.
Сегодня в России в сегменте цифровых систем мониторинга здоровья растений идет активная работа и начинается конкуренция. Так в 2022 году в ТюмГУ стартовал комплексный проект по разработке программно-аппаратных средств фитосанитарного мониторинга в растениеводстве с помощью БПЛА в рамках стратегического проекта «Биобезопасный мир». Работы развернуты с индустриальными партнерами – компаниями «Агрофирма КРиММ» и УК «Агроинтел».
В Российском государственном аграрном университете МСХА имени К.А. Тимирязева разработан робот, который диагностирует состояние растений. Мониторинг происходит в пять раз быстрее, чем в процессе традиционного визуального осмотра человеком, а точность диагностики превышает 90%, потому что исключен человеческий фактор. В честь великого русского селекционера и ботаника Николая Ивановича Вавилова проект получил имя «Вавилов».
Развитие и экспорт
Переход от российских ИИ-алгоритмов к реальным комплексам – важный этап развития цифровых технологий для АПК. Новый роботизированный комплекс поддержит быстро растущий тепличный бизнес России. По данным отраслевой экспертизы Россельхозбанка, к концу 2024 года отечественные овощеводы вырастили в теплицах около 1,6 млн тонн тепличных овощей, что на 23,3% больше, чем в 2019 году (1,27 млн тонн).
Быстрый и точный мониторинг позволяет оперативно выявить болезни, снизить потери урожая и повысить качество продукции. За счет уменьшения потерь производители увеличат объемы производства, а, значит, увеличат доходность. Рост объемов производства увеличит конкуренцию и, в перспективе, снизит цены на продукцию.
А комплект – роботизированный комплекс плюс умные системы точного земледелия – в перспективе может экспортироваться в страны Восточной Европы, Ближнего Востока и Азии, где востребованы доступные технологии фитоконтроля и автоматизации АПК.
