Весьма благоприятная ситуация для производителей робототехники возникла благодаря дефициту рабочих рук на сельскохозяйственном рынке труда в ЕС. Постоянная нехватка квалифицированных кадров вызывает интерес владельцев земельных угодий к средствам автоматизации труда. 

Сельское хозяйство – территория высоких технологий

Сельское хозяйство сегодня и так является одной из самых высокотехнологичных отраслей. Системы параллельного вождения из диковинки уже уверено перешли в ранг обязательного дополнения для ряда сельскохозяйственных работ. Вспахивание поля можно делать и «на глазок» - еще не тронутая земля визуально хорошо отличается от уже обработанной. Внесение удобрений или СЗР внешне не меняет состояние почвы и потому нужно как то визуализировать уже обработанные участки, во избежание их повторной обработки, что и помогает сделать система параллельного вождения.

Наше будущее – беспилотная сельскохозяйственная техника

Уже имеются наработки, когда один, ведомый человеком трактор является «лидером» для еще нескольких беспилотных машин, идущих в связке с ним. Компания Case IH уже показала свой концепт беспилотного трактора, который должен будет сам выполнять основные типы обработки территории. Все больше компаний концентрируют свои усилия на данном направлении.

С какими трудностями ожидаемо столкнутся разработчики такой техники?

• Робот для сельского хозяйства должен уметь различать людей, причем не просто теоретически, а еще и в нештатном режиме. То есть, встретив даже праздно гуляющих по полю людей беспилотник должен отработать безопасным для людей образом.
• Могут быть значительные проблемы при поиске роботом места обработки, выборе пути следования к месту работы и обратно. 
• Уже оказавшись на месте, робот должен безошибочно отличать объекты обработки (сорняки, культурные растения) от посторонних объектов. Все вышерасположенные пункты должны быть решены усилиями программистов.
• Сотрудники хозяйств, где планируется использование робототехники, должны будут пройти специальные курсы. Правила техники безопасности, при работе с такой техникой потребуют пересмотра.
• Чисто финансовый момент – владельцы хозяйств должны будут видеть реальную выгоду от перехода на подобную технику. Все равно, «всех уволить и набрать роботов» не получится – вместо водителей и комбайнеров в селе придется работать программистам и другим IT-специалистам. Это помимо механиков, которые должны будут обслуживать выросший парк роботизированной техники.

Что, несомненно, является хорошим стимулом для производителей, так это отсутствие на данном рынке конкуренции. Поскольку сегодня еще только разрабатывается общая идея того, как должно выглядеть сельское хозяйство будущего, различные производители просто демонстрируют свое виденье этого. В общем, можно сказать, что ряд требований к подобной технике уже есть:

• Есть потребность в модульности такой техники. Ремонт в полевых условиях, равно как и модернизация, должны выглядеть как замена одного модуля другим, без лишних манипуляций.
• Такая техника должна иметь малый вес, чтобы оказывать минимальное влияние на почву.
• Понадобится совершенная система оптического контроля. Техника должна безошибочно различать сорняки и полезные растения на всех этапах вегетации.

Животноводство

Поскольку кормление коров и последующая уборка за ними требует значительных усилий, то этот труд уже давно механизирован. Сегодня речь идет о максимально возможной автоматизации, совмещенной с учетом. Система «электрический пастух» уже внедрена многими хозяйствами и защищает от возможности ухода животных. Но куда больше возможностей сулит введение точного учета количества потребленной пищи и полученного молока. Это позволит точнее корректировать диету животных.

Растениеводство

Чтобы знать, сколько удобрений нужно внести, следует узнать уже имеющееся в почве их количество и потребности той культуры, которую планируют высаживать. Пока остается лишь мечтать о появлении технологий полностью автоматического анализа агрохимического состава почвы. Зато, что есть уже сегодня, это система видеофиксации сорняков от компании AgBOT ll. Такой подход позволяет составлять карту их распространения. Плюс происходит автоматическое нанесение СЗР. Поскольку это производится точечно, то загрязнение окружающей среды минимально.

СЗР заменит лазер?

Еще более интересное решение есть у компании RoboCrop, которая предлагает вовсе отказаться от СЗР, заменив их лазером. При обнаружении сорняк будет просто сжигаться на месте. Такой вариант сулит еще меньшее загрязнение окружающей среды.

Оценку состояния растений может выполнять робот

Уход за растениями требует постоянного мониторинга их состояния. Поэтому группа английских и норвежских ученых предоставила свой концепт решения данной задачи – платформу Thorvald. Она оснащена GPS модулем и датчиками, позволяющими решать основные задачи по оценке состояния растений.

В сельском хозяйстве тоже нужны БПЛА

Производить оценку в масштабах нескольких полей сразу сегодня можно используя БПЛА. Возможности такой техники позволяют применять ее не только для мониторинга, но и для внесения СЗР. Остается лишь мечтать о возможности интеграции системы получения данных, получаемых с БПЛА в единую базу и их использование для создания картограмм обработки территории.

Когда саженцев очень много, роботы незаменимы

Компании HETO Agrotechnics и Harvest Automation продемонстрировали свой подход к проблеме ухода за саженцами в промышленных масштабах. Их роботы значительно ускоряют обслуживание большого числа саженцев.

Еще одно направление это сбор урожая. Представить себе сбор пшеницы вручную сегодня уже не получится. Отчасти это связано с простотой оценки степени созревания зерна и его неприхотливостью во время сбора. После того как зерна созрели, их собирают сразу на всей территории. Если вести речь о плантации клубники или овощей, то ситуация сложнее. Техника, собирающая такие плоды, должна отличать степень зрелости, отбраковывать дефектные плоды. Сбор овощей и, особенно, фруктов должен производиться максимально щадящим образом, чтобы не испортить плоды.

Комбайн по сбору ягод должен быть быстрым и аккуратным

Комбайн Agrobot – уже существующий образец, используемый для сбора урожая клубники. Это весьма сложное и высокотехнологичное устройство, демонстрирующее одновременно высокие темпы работы.

Wall-Ye – еще одна компания, занимающаяся разработкой роботов для сельского хозяйства и программного обеспечения для них. Как говорится, «первый пошел», ну а аграриям остается ждать появления комплексных систем, которые дадут возможность полностью контролировать процесс обработки земли на всех этапах. Это потребует создания единой базы данных сельскохозяйственных угодий предприятия, на основании данных которой и будут осуществляться различные работы.

Данные об агрохимическом анализе, урожайности, типе выращенных культур в разные года должны пополнять базу данных поля, на основании чего и должны будут работать различные роботы, обслуживающие и защищающие рост растений. Сегодня, аграриям доступна система управления сельхозпредприятием от компании «Комплексный АгроСервис». Она сохраняет данные о севообороте, урожайности, расходе ГСМ и других параметрах поля. Ее использование позволяет точнее учитывать расходы, возникающие при обработке определенной территории и урожайность.

Самоходный опрыскиватель «Водолей» оснащен компьютером опрыскивания с GPS модулем

Для равномерного внесения жидких удобрений компания «Комплексный АгроСервис» разработала самоходный опрыскиватель «Водолей» с бортовым компьютером опрыскивания. При установленных шинах низкого давления воздействие на грунт, оказываемое им при передвижении, меньше, чем у ноги человека – не более 160 гр/см². Поэтому он отличается чрезвычайно высокой проходимостью и может выходить в поле весной на три недели раньше, чем обычная техника.

Бортовой компьютер опрыскивания с GPS модулем обеспечивает постоянный уровень внесения ЖКУ, КАС, СЗР или их смеси даже при меняющейся скорости движения техники по полю. Как показала экспертная оценка кафедры агрокультуры Мелитопольского Аграрного Университета, такой режим дает экономию до 40% удобрений, при повышении урожайности до 20%. А наличие GPS модуля позволяет системе управления сельхозпредприятием получать данные о местоположении опрыскивателя и сохранять их в базе данных.