Сельское хозяйство входит в число отраслей с наибольшим спросом на роботов
В интенсивном агропроме будущего рои роботов с коллективным искусственным разумом станут привычной картиной
Таково мнение Марко Соцци, научный сотрудник отдела территориальных и агролесных систем Падуанского университета, Италия, опубликованной в статье на портале Вreaking Latest News.
«Потенциально наиболее передовым и желательным аспектом будущего точного земледелия, который предполагает все более широкое внедрение искусственного интеллекта и робототехники в сельском хозяйстве, является интеграция различных технологий с текущими сельскохозяйственными системами и с теми, которые разрабатываются: я думаю, например, агроэлектроэнергетики или агролесоводства, последнее очень полезно для обеспечения экологической устойчивости сельского хозяйства. Забегая вперед, я предвижу использование компактных роботов, которые передвигаются группами, используя концепцию роевой робототехники, группового интеллекта.
Сельское хозяйство — одна из отраслей с наибольшим спросом на роботов. Сегодня в мире уже существуют тысячи единиц: в прошлом году в глобальном сельском хозяйстве насчитывалось восемь тысяч единиц, рост на 6% по сравнению с 2021 годом. В 2023 агроботов станет больше – агрополитика и исследования способствуют этому развитию.
Внимание, уделяемое сельскохозяйственным роботам, можно оценить, взглянув на стратегии разных стран. Япония, например, считает сельское хозяйство одним из ключевых секторов роботизированного развития страны. Речь идет о производителе промышленных роботов номер один в мире по версии Международной федерации робототехники. Страна восходящего солнца разработала «Новую стратегию робототехники» с целью стать первым глобальным центром инноваций в области робототехники. С этой целью правительство Японии выделило более 930,5 млн долларов на поддержку в 2022 году.
Почему будет возрастать потребность в роботах в сельском хозяйстве? Нехватка рабочей силы – первая проблема, которую призвана решить технология. Пример, предоставленный программой Horizon Европейской комиссии, ясно показывает это. В Нидерландах Марк Буйзе, один из очень немногих владельцев роботов в европейском сельском хозяйстве, установил один из них для автономной прополки 15 гектаров земли. Он сам признает, что с помощью робота прополку можно выполнить задачу за один-два дня, тогда как традиционно эта операция требует недель работы и команды как минимум из четырех-пяти рабочих, если делать это вручную.
Эффективность и скорость действий, точность, исключающая ошибки человеческого фактора, побуждают фермеров проявлять растущий интерес к использованию ИИ и робототехники в растениеводстве.
Исследования способствуют этому развитию. На международном уровне, что касается внедрения искусственного интеллекта и робототехники в сельское хозяйство, во Франции и Северной Европе стартапы играют преобладающую роль в части НИОКР: первоначальные инвестиции в разработку прототипа робота для экспериментальных целей относительно невелики. После того, как будет продемонстрирована эффективность и осуществимость их изобретения, те же инновационные компании отправляются на поиски промышленного партнера. Ряд академических исследовательских центров также имеют свои наработки. В некоторых случаях индустриальный мир с интересом наблюдает за проектами и приобретает их для коммерческого развития.
В Италии реализуется несколько проектов, где наиболее значима тема защиты растений с помощью роботизированных систем. С одной стороны, потому что Италия входит в число страны, которые используют больше всего пестицидов в ЕС, как и Германия, Испания и Франция, а с другой стороны, потому что в Италии проблема особенно актуальна, учитывая близость сельскохозяйственных районов к населенным центрам. Примеры: робот для защиты виноградников Icaro X4 венецианского стартапа Free Green Nature, который вошел в акционерный капитал с контрольным пакетом акций итальянской транснациональной компании Maschio Gaspardo. Опять же в качестве примера укажу на приобретение транснациональной (базирующейся в Италии) сельскохозяйственной техники SAME DeutzFahr большинства французских VitiBot.
Также хотелось бы отметить еще один итальянский исследовательский проект спин-оффа Болонского университета в виде модульной роботизированной платформы среднего размера со сменными инструментами для выполнения сельскохозяйственных операций . Запатентованный и полностью электрический модуль Dedalo является прекрасным примером применения искусственного интеллекта и робототехники в сельском хозяйстве: он оснащен алгоритмами искусственного интеллекта и мехатронными технологиями и способен автономно перемещаться между рядами и в открытом поле.
За первой версией, довольно громоздкой, последовала вторая, очень компактная, также предназначенная для управления травяным покровом (т. е. борьбы с сорняками с низким воздействием на окружающую среду) на виноградниках и в садах, даже при наличии фотогальванических систем. Таким образом, становится интересным возможное использование роботов для агровольтаики.
Также стоит отметить проект SMASH (Smart Machine Agriculture Solutions Hightech), агробот, разработанный Yanmar Group, в котором Департамент сельского хозяйства Флорентийского университета, IIT и Институт биоробототехники Scuola Superiore Sant’Anna сотрудничали. Проект характеризуется очень высоким уровнем технологической зрелости. Один из двух рабочих прототипов, предназначенных для работы на винограднике, уже прошел серьезные испытания в реальных условиях.
Падуанский университет активно участвует в проекте по метрологической оценке и тестированию роботов на международных соревнованиях, в том числе в области сельского хозяйства 4.0. Проект, координируемый Миланским политехническим институтом, называется METRICS и предназначен для организации воспроизводимых и объективных оценочных кампаний, направленных на устойчивое структурирование европейского сообщества в области искусственного интеллекта и робототехники в сельском хозяйстве. В частности, оценивается автономное управление роботами в сельском хозяйстве для борьбы с сорняками и другие аспекты производительности в соответствии с определенным протоколом.
Как известно, сегодня уже есть автономные тракторы. Разработаны программно-аппаратные решения, которые можно установить на существующие машины, способные гарантировать определенный уровень «интеллектуальности». Это автономные транспортные средства, оснащенные спутниковыми системами наведения, которые воздействуют на рулевую колонку, чтобы следовать заранее определенной или рассчитанной самостоятельно траектории; кроме того, могут быть датчики для обхода препятствий. Так что с этой точки зрения большинство новых тракторов, приобретаемых сегодня по «стимулам 4.0», уже таковыми являются. Однако полностью автономные тракторы, хотя и существуют, по-прежнему составляют рыночную нишу: на их долю приходится всего 3% от общего количества в мире. Я думаю, что в будущем автономные тракторы получат более широкое распространение, как и другие технологии интеграции сельхозопераций с искусственным интеллектом».
