Использование роботов в сельском хозяйстве



В настоящее время в мире наблюдается рост численности населения и повышение спроса на продукцию сельского хозяйства. Это, в свою очередь, приводит к развитию автоматизации и роботизации этой отрасли, что способствует росту производительности и уменьшению затрат на производство сельскохозяйственной продукции.

Ключевые слова: сельскохозяйственная робототехника, робототехника, сельское хозяйство, роботы, автоматизация .

Введение

Роботизация сельского хозяйства позволяет за счёт уменьшения человеческого фактора снизить себестоимость производства, улучшить качество продукции, повысить безопасность. Роботы, в отличие от человека, могут круглосуточно мониторить состояние растений, животных и среды и корректировать отклонения от заданных параметров.

Роботы в земледелии

В этой отрасли техника выполняет повторяющиеся несложные операции при возделывании различных сельскохозяйственных растений. При этом главная её цель — замена человеческого труда, минимизация вредного воздействия химических средств на людей и окружающую среду, а также в повышении производительности предприятий и урожайности возделываемых культур.

Роботизация борьбы с сорняками лежит в общем тренде изменений форм-фактора сельскохозяйственной техники — от управляемой человеком мощной техники к множеству небольших и недорогих автономных устройств, возможно, работающих «в команде».

Рис. 1. Схема робота по борьбе с сорняками

Существуют также роботы, предназначенные для выполнения повторяющихся операций на поле или в садах. Они представляют собой четырехколесную самоходную машину, имеющую переднюю и заднюю навесные системы для обрабатывающих орудий. Изменение направления движения осуществляется поворотом передних, задних либо всех четырех колес, а также способом «краб». В начале работы оператор с помощью пульта записывает в память машины алгоритм перемещения и выполнения всего цикла операций. После этого робот по команде самостоятельно выполняет установленную программу, реагируя при этом на возникающие барьеры и другие помехи по сигналам, поступающим от системы датчиков. При обнаружении неизвестного препятствия устройство останавливается и посылает текстовое сообщение пользователю. Для коррекции движения в реальном времени используется сигнал GPS.

Рис. 2. Робот, обходящий препятствия

Работа на зерноуборочном комбайне очень сложна: человеку нужно следить за тем, чтобы не наехать на камень, животное или человека, за равномерным наполнением силосовозов с минимальными потерями силоса. Поэтому в этой области автоматизация полезна как нигде. Специальные камеры могут различать участки поля, направлять машину, а также синхронизировать перемещения комбайна и силосовозов, что приводит к уменьшению потерь зерна.

Рис. 3. Работа автоматического комбайна

Роботы для сбора фруктов и ягод часто имеют чувствительные камеры, чтобы по цвету определять спелость плода, и механические руки, которые позволяют без повреждений собирать урожай. Такие машины выполняют свою задачу в разы быстрее человека, что делает их незаменимыми в сельском хозяйстве.

Рис. 4. Робот для сбора ягод

Вывод

Современное земледелие трудно представить без роботов. Они выполняют самые разные задачи: от полива и прополки до распашки и сбора злаков. Машины значительно упростили работу людей, сделав сельскохозяйственные товары дешевле и доступнее. В будущем, автоматизация этой отрасли будет только развиваться, принося людям большую пользу.

Литература:

1. Сельское хозяйство и роботы: [сайт] / А. Бойко; RoboTrends. — URL: http://robotrends.ru/robopedia/selskoe-hozyaystvo-i-roboty (дата обращения: 23.12.2020). — Текст: электронный.
2. Роботы для полей: обзор интеллектуальной сельхозтехники: [сайт] / В. Я. Гольтяпин; Агробизнес Техника, 2019. — URL: https://agbztech.ru/article/robots-for-fields-review-of-intelligent-agricultural-equipment/ (дата обращения: 23.12.2020). — Текст: электронный.
3. Десять роботов для бережного сбора урожая: [сайт] / В. Моисеев; Новости Интернета вещей, 2018. — URL: https://iot.ru/selskoe-khozyaystvo/11-robotizirovannykh-resheniy-dlya-berezhnogo-sbora-urozhaya (дата обращения: 23.12.2020). — Текст: электронный.
4. Как мы первыми в мире роботизируем кормоуборочные комбайны: [сайт] / Хабр, 2020. URL: https://habr.com/ru/company/cognitivepilot/blog/515432/ (дата обращения: 23.12.2020). — Текст: электронный.