Человеческий прогресс неразрывно связан с развитием сельского хозяйства. С каждым столетием способы его ведения становятся все более хитроделанными. Но казалось бы, куда уж дальше его совершенствовать? Однако бесконечность не предел, и наши учёные придумали как с помощью роботов сделать его еще лучше.

Нашу современную жизнь невозможно представить без разнообразных деликатесов, которые доступны для покупки круглый год. Далеко не все задумываются о том, откуда в супермаркете в разгар зимы берется свежий хлеб или, например, помидоры с огурцами — явно не зимние блюда.

Ответ прост — все это мы имеем благодаря хорошо развитому и организованному земледелию, которое может себе позволить выращивать огромное количество самых разнообразных сельскохозяйственных культур круглый год, и притом в промышленных масштабах.

Богатые и плодородные земли нашей страны позволяют с легкостью выращивать не только пшеницу, рожь, овес и прочие злаки, но и экзотику вроде арбузов. Казалось бы, уже сейчас с агрокультурой у нас все просто замечательно и можно почивать на лаврах, но есть ли смысл и возможность сделать еще лучше?

Есть и то, и другое. Смысл улучшать агрокультуру состоит в том, что это сделает нас богаче, а также поможет прокормить больше едоков — что опять же, хорошо как для качества жизни, так и для экономики в целом.

С возможностями достичь прогресса все тоже хорошо, и тут есть целых два направления для работы.

• Первое — это работа с агрокультурами, то есть совершенствование уже имеющихся, а также выведение и внедрение новых. Человек занимался селекцией растений с глубокой древности, и именно благодаря этому на полках магазинов имеются современные фрукты и овощи. Самое сложное и перспективное направление — работа с генами растений и их модификация, но наличие разнообразных предрассудков, связанных с ГМО, сильно тормозит прогресс в этой области.

• Второе направление — улучшение механизации и автоматизации сельскохозяйственного труда. Если раньше человеку приходилось своими руками брать тяпку и полоть землю, то позднее он припахал к этому занятию разнообразную животину, а относительно недавно — и механических помощников.

Это привело к резкому росту урожайность, но одно «бутылочное горлышко» до сих пор толком не преодолели — в обработке сельхозугодий до сих пор не обойтись без участия человека.

Он должен управлять техникой, чинить ее и решать, где какой механический помощник нужен. Но является ли эта проблема непреодолимой? Конечно же нет! Над ее решением уже работают специалисты Федерального научного агроинженерного центра ВИМ, и сегодня мы расскажем вам, что именно они могут предложить.

Робот-агроном вместо агронома-человека: постановка проблемы

Чтобы автоматизировать труд аграриев, ученым нужно разработать новые системы автоматизации сельскохозяйственного производства. Самый перспективный вариант — внедрить искусственный интеллект на наиболее важных направлениях работы в полях.

Всего таких важных направлений ученые насчитали три штуки. Пройдемся по ним: – Управление машинами для обработки земли — таким образом, агрономы хотят разгрузить трактористов и других операторов сельхозмашин. Посевы и жатва после таких инноваций станут в разы легче, чем раньше.

• Отслеживание качества выполнения агротехнологических процессов– эту штуку нужно внедрить, чтобы подсистемы, занимающиеся первым направлением, не наломали дров и ухаживали за растениями правильно.

• Контроль за состоянием поля — эти подсистемы, как и во втором случае, занимаются контролем угодий, но их отличие в том, что они следят за динамикой роста и созревания культур, а не процессом обработки земли.

Все эти, а также другие функции, наши ученые-агрономы решают с помощью модуля «Агрорешения». Что в него входит и как именно он сможет облегчить аграриям жизнь? Сейчас рассмотрим.

Автоматизация агрокультуры? Yes, we can!

Чтобы автоматизировать обработку сельхозугодий, учёные решили связать все звенья агрокомплекса единой облачной сетью, которая, с одной стороны, будет собирать массивы данных с полей, а с другой — принимать на их основе повседневные решения по управлению инфраструктурой.

Под этот «железный колпак» должны попасть, в частности, датчики, сенсоры, метеостанции, сельскохозяйственные машины, мобильные лаборатории и даже беспилотники, которые, по задумке, должны летать над полями и давать аграриям авиафотосъемку в прямом эфире.

Как все это должно работать?

В самом начале операторы (люди, ответственные за эксплуатацию комплекса), дают машинам задачу — например, посеять рожь. Роботизированным агрегатам программно задаются параметры посева — глубина вскапывания земли, режим влажности, концентрация семян и так далее.

После этого тракторы, под надзором системы, отвечающей за оптимальное использование сельхозагрегатов, начинают работу на земле, отправляя операторам в прямом эфире данные по состоянию техники.

Параллельно с этим модуль отслеживания окружающей среды анализирует, насколько рационально и правильно обрабатывается пашня, чтобы в случае эксцессов со стороны других систем предупредить их об опасности и скорректировать поведение.

Наконец, после того как поле вспахали, а семена успешно посадили, агрегаты сами возвращаются на базу для техобслуживания, а модуль слежки за окружающей средой начинает мониторить всходы до следующей технологической операции.

При такой системе участие человека минимально, а эффективность производства продуктов сильно вырастает из-за предсказуемости воздействия на пашню и минимального человеческого фактора.

Какая польза от этой разработки?

Первая и самая очевидная выгода от этой разработки для нас — то, что с введением такой сильной автоматизации продукты в магазинах могут стать дешевле. «Почему?», — спросите вы. Это произойдет из-за удешевления производства сельхозпродукции и увеличения ее количества, благодаря столь прогрессивным методам ведения хозяйства.

В далекой же перспективе — экономический рост, а значит, и обогащение населения. Этот результат — следствие больше конкурентоспособности российского сельского хозяйства перед иностранным, а значит, и большая доля на рынке.

Наконец, что не менее важно, автоматизация сельского хозяйства даст людям новый шанс на то, чтобы наконец победить голод и дать возможность большей части жителей нашей планеты нормально питаться, а значит, процветать и творить. Это ли не прекрасно?

Источник: Ferra