mezőgazdasági & mezőgazdasági robotok
“High-tech gazdálkodás” nem oximoron. A mai mezőgazdasági műveletek inkább hasonlítanak a Szilícium-völgyre, mint az amerikai Gótikára, az öntözést vezérlő alkalmazásokkal, a traktorokat irányító GPS-rendszerekkel és az RFID-Csorba füljelzőkkel, amelyek figyelik az állatállományt.
és a robotika egyre fontosabb része ennek a technológiai stabilitásnak.
a robotok almát szednek, epret gyűjtenek, salátát szüretelnek és gyomokat szednek le. A drónok olyan légi képeket gyűjtenek, amelyek segítenek a gazdáknak gyorsan felmérni a termés egészségét. A robot üvegházak pedig több ezer mérföldre nőnek ki a hagyományos mezőgazdasági területektől, zöldségeket termesztenek a nagy fogyasztású városi piacok hátsó udvarán.
mindez akkor következik be, amikor a termelők költséges, hosszú távú munkaerőhiánnyal szembesülnek, és-mivel a globális népesség várhatóan 7,7 milliárdról 9,7 milliárdra emelkedik alig több mint 30 év alatt — az élelmiszerigény jelentősen emelkedni fog.
Íme, hogyan segíthetnek a robotok ezen kihívások enyhítésében.
növénytermesztő robotok
arcán a növénytermesztés érettnek tűnik az automatizáláshoz. Ez fizikailag megterhelő és nagyon ismétlődő-az a fajta munka, amelyet gyakran a leghatékonyabban céloznak meg a robotforradalomban. (Lásd gyárak, gyártás, bányászat, logisztikai feldolgozás.) De nem feltétlenül ez a helyzet.
a növények szedéséhez kézügyesség és finom tapintás is szükséges. Sok gyümölcs könnyen zúzódik a melegben, a leveles zöldségek pedig könnyen elszakadnak. És a legtöbb robot egyszerűen nem elég fejlett ahhoz, hogy kezelje ezt a pontossági szintet. Ne feledje, nem volt olyan régen, hogy a robotikusok végre kaptak egy élvonalbeli botot, hogy elkapjanak egy labdát-elég egyszerű az emberek számára, sokkal kevésbé a robotok számára.
de az agtech vállalatok a magánszektorban és a robotika részlegek a tudományos életben továbbra is erőfeszítéseket tesznek, hogy törölje ezt az akadályt.
betakarítás CROO
helyszín: növény város, Fla.
hogyan használja a mezőgazdasági és mezőgazdasági robotokat: Gary Wishnatzki hangosan szól a munkaerő-csipetről, amely szerint a termelők az elmúlt években szembesültek. A berry beszállító Wish Farms tulajdonosa áprilisban elmondta A New Yorkernek, hogy drága ideiglenes vízumprogramok révén alkalmazott munkavállalókra támaszkodik. Az amerikai munkaerőhiány okai között a cikk megemlíti az elnyomott bevándorlást és az alacsonyan képzett háztartási dolgozók étvágyának csökkenését, hogy elvégezzék az eper szüretelését. Wishnatzki automatizálása nem a mezőgazdasági munkahelyek megszüntetéséről szól, hanem a fogyasztók igényeinek kielégítése, akik még a tél holtában is friss eperre számítottak.
ezt a lökést a Harvest CROO társalapítójaként hajtja végre, egy startup, amely kifejlesztett egy fejlett eper-betakarító robotot, a Berry 5-et. Különféle robotkomponenseket használ-egyetlen kar helyett-a levél megragadásához, a bogyó szedéséhez és csomagolásához. A számítógépes látás segít Berry 5 megfejteni az érett bogyókat a nem érettektől a pengetés előtt. És gyors az emberi munkásokhoz képest, akik állítólag nyolc másodperc alatt képesek kiválasztani a növényt, és másfél másodperc alatt áttérni a következőre.
a bogyóipar másoktól származó milliónyi befektetési dollárnak köszönhetően a Berry 5 jelenleg Florida fields-en dolgozik egy próbaüzemben. A vállalat állítólag azt reméli, hogy 2019 vége előtt forgalmazza.
Cambridge-i Egyetem
helyszín: Cambridge, Egyesült Királyság
hogyan használja a mezőgazdasági és mezőgazdasági robotokat: A saláta betakarítása makacsul robotálló maradt, köszönhetően a növény törékeny természetének és a talaj közvetlen közelségének. A Cambridge-i Egyetem kutatói azonban áttörést értek el az úgynevezett “Vegebot”-val, egy másik számítógépes látással működő prototípussal.
így működik: az egyik kamera beolvassa a salátát, és hüvelykujját felfelé vagy lefelé adja a betakarításhoz. Ezután egy második kamera (egy penge közelében helyezkedik el) vezeti a csákányt anélkül, hogy összetörné a növényt. Eközben egy gépi tanulási algoritmus” megtanítja ” a robotot az éretlen vagy beteg saláta elkerülésére.
a Vegebot alig működik az emberi kéz sebességével vagy ügyességével, de egy sor tesztfutam állítólag bizonyította a koncepció sikerességét, ami más föld feletti gyümölcsök, zöldségek és gabonafélék esetében is jól mutat.
“minden mező más, minden saláta más. De ha egy robotos betakarítót jégsalátával tudunk működtetni, akkor sok más terménnyel is működőképessé tehetjük” – mondta Simon Birrell, a Cambridge-i mérnöki Tanszék sajtóközleményében.
míg a skálázható kereskedelmi saláta betakarító továbbra is megfoghatatlan, az egyik előállítására irányuló erőfeszítések felgyorsultak. 2017-ben például a John Deere megvásárolta a CV agtech trailblazer Blue River Technology-t, amely jelentős lépéseket tett a saláta-központú robotika területén.
Bőséges Robotika
Helyszín: Hayward, Kalifornia.
hogyan használja a mezőgazdasági és mezőgazdasági robotokat: A bőséges robotika almaszívó vákuumrobotja kezdetben brutálisnak és pontatlannak tűnhet a Cambridge-i kifinomult Vegebothoz képest, de a szerkezet furcsa megjelenése — hasonlít egy traktorra rögzített szívócsőre-meghazudtolja a fejlett technológiát.
kifinomult számítógépes látást alkalmazva a robot érett almákat nyel fel, és megkerüli éretlen testvéreiket. Ebben nyitott a mezőgazdasági termelők segítségére is, ahogy a Wired megjegyzi, algoritmusa frissíthető az érettséget megítélő szakértők visszajelzései alapján.
az automatizált almaszedés hasonló kihívásokkal néz szembe, mint a saláta-és eperszedés. Dan Steere, az Abundant vezérigazgatója szerint ez ” számos összetett technikai probléma párhuzamos megoldását igényli, a betakarítható gyümölcsök vizuális azonosításától és fizikai manipulálásától a zúzódások nélküli szedésig, a gyümölcsös biztonságos navigálásáig.”
az elmúlt márciusban az almaszedő első kereskedelmi útját tette meg az Új-zélandi gyümölcstermesztő T&G Global területén.
betakarítási automatizálás
helyszín: Groton, tömeg.
hogyan használja a gazdálkodást és a mezőgazdasági robotokat: a helyi kertészeti központban található bájos dekoratív füvek, virágok és cserjés Akcentusok nagy üzlet. A kereskedelmi üvegházak piaca várhatóan 38 milliárd dolláros iparággá válik a következő négy évben, és a termelők egyre inkább robotokat használnak a magas munkaerőigény kielégítésére.
a Roomba feltalálói, az iRobot korábbi alkalmazottai által alapított Harvest Automation ennek a gyorsan növekvő piacnak a szem előtt tartásával készítette el első termékét. A viselkedésen alapuló HV-100 robot a konténeres növények és növények közötti távolság fontos, de rendkívül ismétlődő és megerőltető munkáját végzi. (Az üvegházi növényeknek hely kell közöttük, hogy vastag, bokros és rugalmas legyen, de a túl sok hely azt jelenti, hogy a négyzetmétert nem optimalizálják.) A HV-100-at úgy tervezték, hogy még a perzselő hőmérsékleten és a dísznövényeket, speciális gyümölcsöket és zöldségeket termelő faiskolák érintetlen környezetében is működjön.
gyomláló robotok
ha valaha is gondozott egy személyes kert, akkor jól tudja, hogy a gyomirtás egyszerre fontos és nehéz. A mezőgazdasági termelők is tudják, de hatalmas mértékben. Még akkor is, ha a vetésforgó lehetséges, sok nagy felszerelés legalább kissé támaszkodik a herbicidek használatára. De figyelembe véve a tényeket, hogy a növények ellenállóvá válhatnak a gyomirtókkal szemben, és a fogyasztók egyre inkább idegenkednek a kémiailag kezelt élelmiszerektől, ez aligha tökéletes megoldás. Ez az oka annak, hogy a gyomirtó robotok-beleértve azokat is, amelyek fejlett AI — t tartalmaznak a növények és a gyomok megkülönböztetésére — vonzó lehetőség.
Naio Technologies
helyszín: Ramonville-Saint-Agne, Franciaország
hogyan használja a mezőgazdasági és mezőgazdasági robotokat: A régi világ egyik kiemelkedő Bortermelője, A CH Ditconteau Mouton-Rothschild nagyon új világ, amikor a szőlőültetvények karbantartásáról van szó. A híres birtok azon borászok közé tartozik, akik a Naio Technologies-szel együttműködve bevonják a Ted-et, a vállalat szőlőre szabott robot gyomirtóját.
elektromos és fordított U alakú, a régóta futó Ted egyszerre gördül át és körül egy szőlősoron, RTK műholdas navigációval, hogy a pályán maradjon. (Egy drón feltérképezi a Ted által felmérett kezdeti telket.) Ipari szabványú pengék és ujjgyomor fut végig a bázison, kihúzva a nem kívánt gyomokat a szőlőből, következésképpen csökkentve a gyomirtó szerek szükségességét. Ted unokatestvérei közé tartozik a gyomláló robot Oz és a zöldség robot Dino.
Nexus Robotics
Elhelyezkedés: Dartmouth, N. S.
hogyan használja a mezőgazdasági robotok: ez scrappy Nova Scotia startup játszott David néhány Észak-Amerika legrangosabb robotika-program Góliátok a tavalyi gyom és takarmány AG-bot verseny. A cég fődíjas bejegyzése, az r2weed2 névre keresztelt gyomnövényes autonóm robot (IGEN, ezt helyesen olvastad) mesterséges intelligenciát alkalmaz a gyomok és a növények megkülönböztetésére, így az előbbieket megfosztják, az utóbbit pedig hagyják növekedni. Működése során az R2 olyan adatokat is gyűjt, amelyek segítik a gazdálkodókat a talajelemzésben és a környezeti monitorozásban. A kereskedelmi verzió állítólag még ebben az évben elérhető lesz.
Robot üvegházak/Robot mezőgazdasági
ahelyett, hogy a robotok a területen, az egyik következő nagy előrelépés a mezőgazdasági automatizálás hozza a területen a robotok.
az alábbiakban két jól finanszírozott tengerparti startup található-egy nyugat, egy kelet—, amelyek segítenek elültetni a robot-üvegházhatású jövő magját. Nem minden termeszthető ilyen módon, de bizonyos növények esetében a fejlesztések feltűnőek. Mindkét vállalat drámai csökkenést ígér a felhasznált víz mennyiségében (90-95% – kal kevesebb) az azonos terméshozam érdekében, és mindkettő ellenőrzött beltéri környezettel büszkélkedhet, amely kiküszöböli a növényvédő szerek szükségességét. Itt van, hogyan csinálják.
vas ökör
helyszín: San Carlos, Kalifornia.
hogyan használjuk a mezőgazdasági robotokat: A cég által “a világ első autonóm gazdaságának” nevezett 8000 négyzetméteres területen belül, amely jobban hasonlít egy kutatólaboratóriumra, mint egy farmmezőre, két felhőalapú robot felügyeli a leveles zöldek (romaine és butterhead saláta, bok choy, kelkáposzta, rukkola) és a gyógynövények (bazsalikom, koriander, metélőhagyma, sóska, petrezselyem) növekedését, amelyek mindegyike nehéz hidroponikus hüvelyekben nőtt fel. Számítógépes látást és érzékelőket használva “szemként”, az egyik robot elvégzi a nehéz emelést, a hüvelyeket a létesítményen keresztül szállítja; a második elemzi és kiválasztja az egyes növényeket.
mindez a nagy hatékonyságú LED-es lámpák alatt és néhány tucat helyszíni robot-és növénytudós figyelő szeme alatt történik. Az Y Combinator által támogatott cég-amelyet két Willow Garage öregdiák alapított-azt állítja, hogy a kis hely annyit hozhat, mint egy hektáros hagyományos gazdaság.
az Iron Ox gyártását tavaly októberben kezdte meg üvegházi stílusú létesítményében, majd néhány hónappal később elkezdte értékesíteni első partnerüzletében, szülővárosában, San Carlosban. A hosszú távú cél további gazdaságok létrehozása más nagy keresletű területek közelében, amelyek csökkentenék a hosszú távú szállítási költségeket, amelyek akkor merülnek fel, amikor a termesztés az ország néhány régiójára korlátozódik.
Bowery Farming
helyszín: NYC
hogyan használják a mezőgazdasági robotokat: ellentétben a nagy, alacsony profilú tartályokkal, amelyekben a növényeket az Iron Ox-ban táplálják, a Bowery Farming tálcákat halmoz fel, amelyek mindegyikét zöldekkel töltik meg, a hagyományos vertikális gazdálkodási formátumban a Kearney-n belül, N. J., növekvő tér.
de robotikát, mesterséges intelligenciát is használ, és leveles zöldek és gyógynövények termesztéséhez vezetett, ugyanazzal a végcéllal: a munkaerőhiány, a népességnövekedés és a központosított gazdálkodás okozta problémák kezelésével.
itt egy szabadalmaztatott operációs rendszer és komplex szenzorok gyűjtik az adatokat, és fenntartják a víz, a hőmérséklet, a tápanyagok és a páratartalom ultrapontos egyensúlyát. Ugyanakkor a vertikális gazdálkodók csapata segít a betakarításban és a növények felügyeletében.
a társaság — amely Tom Colicchio híres szakács és az Uber vezérigazgatója, Dara Khosrowshahi befektetési tőkét kapott — a Whole Foods, a Foragers és a Westside Marketen értékesíti zöldségeit és gyógynövényeit. A New York-i metró területén a Peapodon keresztül is elérhetők, Jet.com az Amazon-on és Colicchio két csúcskategóriás éttermében.
légi felvételek a Drónok és a Magvető Drónok
a légi felvételek sok időt takaríthatnak meg a gazdálkodók számára azáltal, hogy madártávlatból látják a növényeket; így gyorsan megérthetik a növényzet egészségét, a rovarproblémákat, az öntözés elrendezését és a gyomnövekedést. Még azt is lehetővé teszi számukra, hogy pontosan meghatározzák, mennyi peszticid szükséges a növényekhez.
a gazdálkodók különféle előfizetési szolgáltatásokat vehetnek igénybe, hogy hozzáférjenek a területeik értékes felüljáróképeihez (beleértve a termikus, infravörös és NDVI képeket), de kevesebb vállalat vett részt teljes mértékben a pilóta nélküli légi járművek (UAV) használatában. Ez valószínűleg az FAA autonóm drónokra vonatkozó korlátozásai miatt következik be, amelyek megkövetelik, hogy a pilóták azonnal készen álljanak a drón irányítására. A kis pilóta nélküli repülőgépeket szintén a leendő pilóta látóterében kell tartani, amikor levegőben vannak.
de odakint vannak, ha még nem is nagy számban. Íme néhány vállalat, amely bizonyítja, hogy van valami a levegőben, amikor a mezőgazdasági képalkotásról, a vetőmag-ültetésről és a felhővetésről van szó.
Amerikai robotika
helyszín: Marlborough, tömeg.
hogyan használják a mezőgazdasági robotokat: az egyik bostoni környéki vállalat, amely figyelemre méltó agtech áttörést ért el, az American Robotics a Scout mögött álló csapat, egy légi képalkotó drón, amely illeszkedik az úgynevezett “drone in a box” modellhez.
a repülések között a Scout egy időjárásálló dobozban él, ahol saját maga tölti fel és dolgozza fel (edge computing segítségével) az összes összegyűjtött adatot. Amikor repülés közben megvizsgálja a mezőket, a doboz teteje kinyílik, és a teljesen autonóm drón felemelkedik, mesterséges intelligenciát használva a futás megtervezéséhez és lebonyolításához. A küldetések során, amelyek igény szerint ütemezhetők vagy elindíthatók, a Scout összegyűjti a növény stresszadatait, amelyeket a gazdák felhasználhatnak a növény teljes életciklusa alatt. Ez az a fajta légi megfigyelés, amely továbbra is kulcsfontosságú tényező az úgynevezett precíziós mezőgazdaság növekvő területén.
Taranis
helyszín: Tel Aviv
hogyan használja a mezőgazdasági robotokat: tekintettel az FAA autonóm drónokra vonatkozó korlátozásaira, talán nem meglepő, hogy a mezőgazdaságra összpontosító UAV-k vezető szállítói közül néhány a mezőgazdasági robotokat használja székhelye az Egyesült Államokon kívül található, és nemzetközi ügyfélkört szolgál ki. Ez magában foglalja az izraeli székhelyű Taranis-t is, amely nagy felbontású szkenneléseket hozott az európai, dél-amerikai és észak-amerikai mezőgazdasági termelőknek. A hagyományosabb repülőgépek mellett a vállalat olyan drónokat is üzemeltet, amelyek számítógépes látást és adattudományt használnak a növényi stressz figyelemmel kísérésére és az azonosítási képességek önfejlesztésére.
UAV Systems International
helyszín: Las Vegas
hogyan használja a mezőgazdasági robotok: minden UAV pilóta, aki akar repülni egy drone, hogy súlya több mint 55 font felszálláskor (beleértve a rakományt) kell petíciót a különleges mentesség az FAA-n keresztül. Ez azt jelenti, hogy a nem mentesített gazdálkodók, akik a vetésterületükön Szeretnék szétszórni a magokat, korlátozottak abban, hogy hány font vetőmagot tudnak elosztani egyetlen futás alatt. Ennek ellenére számos gyártó kifejlesztett kifejezetten erre a célra forgalmazott drónokat.
az UAV Systems International két drónt értékesít, amelyek vetőmagot és műtrágyát terjesztenek, az egyik körülbelül négy font hasznos teherbírású, a másik pedig nagyjából 11 font hasznos teher. Mindkettőnek két mérföldes repülési távolsága és 20 perces korlátja van a cég szerint. Az UAV terménypermetező drónokat és felügyeleti drónokat is forgalmaz, amelyek ellenőrzik a növények egészségét.
sivatagi Kutatóintézet
helyszín: Reno, Nev.
hogyan használjuk a mezőgazdasági robotokat: a Felhővetés arról szól, hogy esik — szó szerint. A koncepció legalább 1946-ra nyúlik vissza, amikor Dr. Bernard Vonnegut felfedezte, hogy bizonyos körülmények között az ezüst-jodid részecskék felhőkbe juttatása ösztönözheti a jégkristályok létrehozását, potenciálisan kicsapódást okozva. (Vicces tény: Bernard Kurt Vonnegut irodalmi legenda testvére volt. De évtizedekkel később, a folyamat még mindig a kritikusok, akik megjegyzik, hogy a változók bővelkednek, és hogy nehéz mérni, hogy mennyi eső vagy havazás valójában a termék egy felhő mag. (Az időjárás-módosítási gyakorlatnak katonai alkalmazásai is vannak, és meg kell jegyezni, hogy nemzetközileg betiltották a háborús használatra ). De ahogy az aszályok súlyosbodnak, a kormányzati szervek folyamatosan próbálkoznak. Júliusban az indonéz Katasztrófavédelmi testület felhővetést használt az aszály sújtotta növények megmentésére.
manapság a felhőket repülőgépekkel, földi generátorokkal vagy fegyver – vagy rakétahajtású tartályokkal vetik be, de a tudósok azt is vizsgálják, hogy a drónok képesek-e kezelni a feladatot. 2017 — ben a nevadai felsőoktatási rendszer részét képező Desert Research Institute a Drone America — val közösen elindított egy pilóta nélküli felhővető drónt egy órás autonóm küzdelem során, és a kutatók meztelen látótávolságán túl.
“e mérföldkő elérése” – mondta Mike Richards, a Drone America elnök-vezérigazgatója-lehetővé teszi számunkra, hogy most a nagyobb magasságú, hosszabb távú repülésekre összpontosítsunk; csakúgy, mint a fejlett pilóta nélküli rögzített szárnyú repülőgépeink zord, jeges időben történő repülésének rendkívüli kihívásai, amelyek optimális téli felhővetési feltételekkel járnak.”
képek a közösségi médián és a vállalati weboldalakon keresztül.