Чотиритонний робот з лазерами спалить сто тисяч бур'янів за годину роботи в полі

Американська компанія Carbon Robotics, розташована в Сіетлі, розробила сільськогосподарського робота для знищення бур'янів. Чотириколісний робот вагою трохи більше чотирьох тонн здатний в повністю автономному режимі пересуватися по полю і боротися з бур'янами, спалюючи їх за допомогою масиву з восьми 150-ватних інфрачервоних вуглекислотних лазерів. За словами розробників, він здатний знищити до ста тисяч бур'янів за годину. Для того щоб відрізнити небажані рослини від корисних сільськогосподарських культур, використовується система розпізнавання зображень, що задіює камери і обчислювальні модулі на графічних процесорах NVIDIA. За день робот здатний обробити до восьми гектарів землі і значно знизити витрати на ручну працю і гербіциди. Крім того, лазерне випромінювання не пошкоджує ґрунт, що сприятливо позначається на майбутньому врожаї, повідомляється в прес-релізі, розміщеному на сайті компанії.

Багато сфер людської діяльності піддаються інтенсивній автоматизації, і сільське господарство не виняток. Більш того, специфіка багатьох сільськогосподарських робіт на полі - безліч монотонно повторюваних дій і фіксовані маршрути на обмеженій території - розташовують до впровадження автоматичних пристроїв і робототехніки. Наприклад, у 2017 році британські фахівці з проекту Hands Free Hectare провели повний цикл польових робіт, що включає посів і збір врожаю, використовуючи тільки роботів без прямої участі людини.

Крім посіву і складання врожаю, роботи можуть задіюватися і для інших не менш важливих робіт, таких, наприклад, як знищення небажаних рослин. У 2019 році інженери з Австралії представили універсального чотириколісного сільськогосподарського робота SwagBot, який в автономному режимі міг шукати бур'яни і обробляти їх гербіцидами.

Американські інженери з компанії Carbon Robotics розробили свій варіант робота для прополки, який здатний в повністю автономному режимі обробляти поля від дикорослих сорних рослин. На відміну від австралійської машини, новий робот від Carbon Robotics використовує більш екологічний спосіб знищення бур'янів - випромінювання потужних лазерів.

Чотириколісний робот важить 4300 кілограмів і здатний розвивати швидкість до 8 кілометрів на годину. Розміщені на корпусі камери, лідари і GPS модуль дозволяють роботу переміщатися точно вздовж борозд на полі навіть у нічний час. Система розпізнавання зображень, що задіює дванадцять камер високої роздільної здатності і вісім графічних процесорів NVIDIA 30-ої серії, займається визначенням місця розташування бур'янів і сільськогосподарських культур на оброблюваному полі під роботом в реальному часі за допомогою алгоритмів машинного навчання. Виявлені системою комп'ютерного зору бур'яни потім знищуються вісьмома інфрачервоними CO2 лазерами з довжиною хвилі 10.6 мікрометрів потужністю 150 ватт кожен. Енергію для роботи всіх систем і пересування виробляє дизельний двигун Cummins QSF 2.8 потужністю 74 кінські сили.

Компанія стверджує, що їх робот здатний знищувати до ста тисяч бур'янів на годину і обробляти від шести до восьми гектарів за день, що дозволяє замінити ручну працю декількох груп робітників одним роботом, тим самим значно знизивши вартість обробки. Також важлива перевага полягає в обраному способі знищення бур'янів. Інфрачервоні лазери, на відміну від гербіцидів, не впливають на ґрунт і не завдають шкоди вирощуваним рослинам, що збільшує врожайність і не загрожує здоров'ю людини і тварин. За підрахунками компанії, зниження загальних витрат на ручну працю, гербіциди та добрива може сягати до 28 відсотків.

Роботи для прополювання вже пройшли бета-тестування на полях з різними сільськогосподарськими культурами, наприклад з броколі і цибулею, і підтвердили свою працездатність. Згідно з інформацією, розміщеною на сайті виробника, на поточний момент всі роботи модельного ряду 2021 року вже розкуплені, а компанія приймає попередні замовлення на наступний рік.

Замість того щоб розробляти нові сільськогосподарські роботи з нуля, можна спробувати переобладнати вже наявні машини. Ізраїльська компанія Blue White Robotics розробила комплект для перетворення будь-якого трактора на безпілотник, здатний розпізнавати різні ділянки поля і плантації.