В Италии создали робота-виноградаря: неутомим и равнодушен к алкоголю

Полку сельскохозяйственных роботов прибыло. В Италии разработан мобильный электронный виноградарь Фраски. Он неутомимо ухаживает за виноградниками и совершенно равнодушен к дарам виноградной лозы.

Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail

Лаборатория по разработке робототехники для взаимодействия с человеком и реабилитационных программ (Soft Robotics for Human Cooperation and Rehabilitation Lab) Итальянского технологического института в Генуе создала Frasky — прототип робота, способный автономно перемещаться и выполнять операции на виноградниках.

Проект, координируемый исследователем Мануэлем Каталано, является результатом сотрудничества с партнерами из «JOiiNT LAB» — совместной лаборатории, целью которой является создание синергии между исследованиями и промышленностью. В проекте участвуют Итальянский технологический институт (IIT) и научно-промышленная экосистема региона Бергамо, включающая компании Consorzio Intellimech и Confindustria Bergamo, Бергамский университет и инновационный винодельческий кластер Kilometro Rosso, название которого понятно без перевода. Основная цель проекта — с помощью робототехники и искусственного интеллекта решить проблемы, с которыми сегодня сталкивается сельскохозяйственный сектор Италии, такие как экологическая устойчивость культур и нехватка квалифицированной и ответственной рабочей силы.

Мануэль Каталано уверен, что внедрение искусственного интеллекта и автоматики в сельское хозяйство позволит разрабатывать все более совершенные модели точного земледелия. Например, это позволяет более эффективно и целенаправленно использовать ресурсы, снижает воздействие на окружающую среду и оказывает конкретную поддержку фермерам и производителям вина и виноградных соков. Это важные факторы, если учесть, что отрасль страдает от растущей нехватки рабочих рук и проблем, связанных с изменением климата.

Фраски — пока что прототип робота, предназначенный для перемещения и взаимодействия в сельскохозяйственной среде. Он оснащен роботизированной рукой и манипулятором для работы с надземными частями растений. Встроенная в руку камера позволяет системе составлять карту окружающей среды и точно определять препятствия и конкретные объекты, например гроздья винограда.

Фраски предназначен для автономного перемещения по виноградникам и выполнения таких задач, как мониторинг роста растений и созревания ягод, массовая или выборочная профилактическая обработка виноградных гроздей, сбор урожая.

Установка смонтирована на мобильной платформе, предназначенной для навигации на открытом воздухе, с четырьмя автономно моторизованными колесами. Вся система является модульной и гибкой как в аппаратном, так и в программном обеспечении, что позволяет интегрировать инструменты в соответствии с потребностями фермеров. Например, роботизированная рука Фраски оснащена насадкой для выборочного опрыскивания виноградника.

В основе его рабочих возможностей лежит программное обеспечение, разработанное командой IIT. Оно разделено на три основных модуля:

• Навигационный, который позволяет роботу ориентироваться в пространстве и достигать нужных точек, избегая препятствий;
• Сенсорный, которые обеспечивает анализ окружающей среды и распознавание объектов;
• Оперативный, управляющий движениями манипулятора во время выполнения задач.

Данные, собранные модулем восприятия, могут быть использованы как для создания карты виноградника, так и для поддержки модуля манипуляций, позволяющего выполнять целенаправленные действия, такие как захват гроздей винограда, визуальный осмотр или обработка.

Программное обеспечение предоставляет интуитивно понятный графический интерфейс, с помощью которого оператор может отправлять команды и отслеживать работу робота в режиме реального времени.

Фраски выполняет точный цифровой мониторинг и картирование посевов, оказывает  помощь фермерам в выполнении рутинных повторяющихся задач. Он обеспечивает точное и своевременное внесение удобрений на виноградниках, что исключает недостаток подкормки и ее избыточность. Все это приносит ощутимую пользу окружающей среде и здоровью персонала, поскольку ограничивает воздействие потенциально вредных химических веществ на человека.

Создание робота, способного работать в реальных сельскохозяйственных условиях, было сопряжено с немалыми техническими трудностями.

Во-первых, виноградники часто разбиты на неровной местности, а сельскохозяйственная система подвержена сезонным климатическим изменениям. Крошечные посадки превращаются в обильные лозы с густой листвой и большими гроздьями ягод. К концу лета листва становится гуще и объемнее, что ухудшает видимость, затрудняет доступ к растениям и ограничивает мобильность робота.

Кроме того, роботизированная система должна уметь передвигаться автономно, объезжать препятствия и собирать данные о состоянии посевов, одновременно выполняя манипуляции непосредственно с растениями. Работа с плодами требует ловкости и аккуратности, поскольку нежные плоды легко повреждаются.

Чтобы справиться со всеми этими сложностями, Фраски сначала протестировали в лаборатории на искусственном винограднике, а затем проверили в полевых условиях на настоящем винограднике в Бергамо. Эти тесты продемонстрировали способность платформы перемещаться, составлять карту местности и автономно выполнять обработку.

В настоящее время мы работаем над тем, чтобы сделать Frasky еще более гибким, автономным и способным адаптироваться к различным условиям ведения сельского хозяйства. Наша цель — расширить возможности робота по восприятию и манипулированию, чтобы он мог выполнять и другие задачи, помимо уже проверенных, и работать вместе с виноградарями, выполняя повторяющиеся и более трудоемкие операции.Франческа Негреллоисследовательница из IIT и менеджер по технологиям в JOiiNT LAB.

О генетических истоках самых популярных сортов виноградных вин вы можете узнать из недавней публикации Hi-Tech Mail.

Поделиться