Выдержка из статьи ТОП новых сельскохозяйственных роботов 2021 года издательства «ГлавПахарь» в двух частях.
Роботам в сельском хозяйстве — быть, это уже более чем очевидный факт, а всего лишь пару лет назад вызывало огромные споры и неоднозначное отношение. В настоящее время речь идет не просто о прототипах, нет-нет, мы с Вами наблюдаем по сути становление совершенно новой отрасли автоматизации и роботизации АПК. Сельхозработы уже не просто существуют на стадиях разработки, они фактически запущены в серийное производство и их можно увидеть в садах самых передовых аграриев как Европы, Азии, так и США.
Новые роботы для сбора яблок
Робот NARO (Япония)
Японская национальная организация исследований в области сельского хозяйства и пищевых продуктов NARO в сотрудничестве с Университетом Ritsumeikan и производителем автозапчастей DENSO Corp. разработала прототип инновационного робота-уборщика, который может собирать фрукты с той же скоростью, что и человек.
Автоматизированная робоплатформа NARO предназначена для сбора различных фруктов, в том числе цитрусовых, яблок, японских груш и других плодов, выращиваемых, в том числе по технологии интенсивного садоводства. Техника перемещается между деревьями с помощью беспилотной наземной системы UGV и технологий искусственного интеллекта.
Робот собирает фрукты двумя специализированными мягкими захватами («руками»). Собранные плоды помещаются в автоматизированную камеру хранения, установленную на базовой платформе агрегата. На то чтобы собрать один фрукт, машине необходимо около 11 секунд, что сопоставимо со скоростью сбора урожая непосредственно человеком.
Ripe Robotics Eve (Австралия)
Австралийская компания Ripe Robotics приступила к коммерческим испытаниям своего нового автоматизированного робота для сбора урожая фруктов Eve.
Компьютерные технологии могут распознавать фрукты и определять, насколько они спелые. Полевая робототехника способна собирать плоды полностью в автоматическом режиме. Новый робот имеет собственную систему электропривода и может легко передвигаться по ряду фруктовых деревьев. Камера делает снимки деревьев, что позволяет всесторонне оценить, созрел ли плод.
Последняя версия робота Ripe Robotics Eve способна собирать яблоки и апельсины. Бункерный контейнер вмещает около 380 кг яблок и 420 кг апельсинов. Агрегат работает с всасывающей трубкой, которая полностью входит в бункер, пока собирает плоды различных видов. В серийное производство роботы поступят в 2022 году.
Новый робот для обрезки деревьев
Phoenix (Германии)
В 2021 году ученые университета Гогенхайма в Германии разработали нового автономного робота-садовника на гусеничном шасси с технологией искусственного интеллекта.
Новый робот Phoenix предназначен для ухода за фруктовыми плодовыми деревьями и садами преимущественно в регионе Центральной Европы. Технология позволяет увеличить срок жизни растений за счет создания большой зоны со здоровыми деревьями, обеспечивающими высокие урожаи. Робот анализирует данные с помощью искусственного интеллекта и выполняет операции по регулярному и профессиональному обрезанию веток.
Агрегат имеет установленный на мобильный порт поворотный манипулятор и может свободно передвигаться во всех направлениях. Техника оснащена специализированными датчиками, которые помогают ориентироваться на местности и распознавать деревья и их строение с учетом построения трехмерной модели растения.
Новые роботы опрыскиватели садов
Yanmar YV01 (Япония)
Японский производитель сельхозтехники Yanmar представил совершенно нового робота-опрыскивателя YV01 для садов и виноградников.
Презентация агрегата состоялась в 2021 году в рамках ярмарки фермеров в провинции Шампань во Франции. Робот был продемонстрирован в реальных условиях эксплуатации в узких рядах виноградников региона.
Техника оснащена двухцилиндровым бензиновым двигателем Honda объемом 0,8 л и мощностью 27 л.с. Робот имеет трансмиссию, разработанную компанией Poclain Hydraulics. Агрегат способен подниматься на склоны до 45%. При этом робот может работать с максимальной скоростью до 4 км/ч.
Объем бункера для рабочего раствора составляет 200 литров. Его вертикальное положение обеспечивает одновременное опрыскивание одного ряда за один проход. Робот-опрыскиватель имеет топливный бак объемом 19 литров, что позволяет вносить удобрений непрерывно на протяжении 4 часов. Управлять техникой можно с помощью телефона или планшета.
AgXeed Agbot (Голландия)
Сразу после создания инновационного робота-трактора нидерландский стартап AgXeed представил новую разработку — роботизированный трактор-опрыскиватель AgXeed AgBot 2.055W3 Hol Spraying Systems.
Технике еще предстоят тесты совместно с распылительной структурой CF2000-AB. Агрегат получил высокопроизводительный вентилятор с электрическим приводом и съемную распылительную штангу с 16 форсунками (по 8 с каждой стороны).
Автономный опрыскиватель, разработанный в партнерстве с производителем полевых роботов Precision Makers, предназначен для интенсивной непрерывной работы в садах и виноградниках, а также на традиционных сельхозугодьях среднего размера.
Техника, как и робот-трактор бренда, получила название Agbot. Машина оснащена четырехцилиндровым дизельным двигателем Deutz с водяным охлаждением мощностью 156 л.с. Мотор установлен в центре робота непосредственно под «капотом». Агрегат имеет электрическую трансмиссию, а вместо сменных гусениц два широких колеса, повышающих проходимость и одновременно снижающих давление на почву.
Новые автономные платформы, робот-тракторы для сада
Future Acres Carry (США, Калифорния)
В 2021 году компания Future Acres разработала нового автономного электрического сельскохозяйственного робота-помощника Carry для сбора урожая.
Новая техника оснащена грузовой платформой и призвана помочь фермерам собирать урожай садов, плантаций и виноградников вручную с меньшими затратами труда и времени. Используя беспилотную технологию управления с компьютерным зрением или дистанционное управление, Carry автономно и безопасно следует за рабочими на ферме в течение всего рабочего дня.
Возможности машинного и компьютерного зрения также позволяют технике избегать препятствий, таких как деревья и люди, но при этом собирать и применять данные для дальнейшего повышения точности. Робот оснащен сменным аккумулятором, позволяющим осуществлять непрерывную работу на протяжении 7-10 часов, что соразмерно 10-16 км пройденного пути по местности различного рельефа и в любых неблагоприятных погодных условиях. Грузоподъемность агрегата составляет до 260 кг.
PeK Automotive Slopehelper (Словения)
Компания PeK Automotive презентовала новую версию сельскохозяйственного автономного электрического робота Slopehelper, который покрывает полный годовой цикл работы на виноградниках и садах.
Агрегат имеет электрический привод и полностью работает от литиевых батарей, обеспечивая до 14 часов автономной работы без подзарядки. Он использует дифференциальную GNSS и одноразовую предварительную географическую разметку поля для навигации.
Гусеничный робот имеет длину 2,6 метра, ширину 1,6 метра и вес 1600 кг. Он может выдерживать полезную нагрузку до 2000 кг и может тянуть 2000 кг. Таким образом, техника может перевозить цистерны, бункеры, контейнеры (для собранных продуктов), людей (для проверки, сортировки), а также прицепные машины и легковесный сельскохозяйственный инвентарь. Машина работает на двух гусеницах, что обеспечивает относительно низкое давление на грунт.
Робот имеет пять различных режимов работы: автономный режим, полуавтономный режим, вид от первого лица, визуальное дистанционное управление и режим слежения.
AutoAgri (Норвегия)
В 2021 году норвежская компания AutoAgri выпустила на рынок первого автономного робота для перевозки больших грузов. Робот предназначен как для эксплуатации в сельском хозяйстве, так и для работы в жилищно-коммунальной сфере.
Автономный робот способен перевозить грузы весом до 2 тонн. Техника оснащена специализированным средним креплением стандартной трехточечной навески второй категории в сочетании с электрическим ВОМ 540-1000 об/мин и вспомогательной гидравликой.
Агрегат оснащается профильной трансмиссией, которая может быть как полностью электрической ICS 20 E, так и гибридной ICS 20 HD. При этом все версии роботов оборудованы литиевыми батареями, а, к примеру, ICS 20 HD имеет дополнительный дизельный двигатель экологического класса Stage V мощностью 60 л.с. Навигационная система машины базируется на технологии RTK-GPS.
Новые автономные (робот) косилки и прополки для сада
WeLASER CEOL (Испания)
Еще одной новинкой года, предусматривающей применение лазерной технологии, стал автономный полевой робот WeLASER CEOL.
В целом проект WeLASER направлен на «разработку нехимического решения для борьбы с сорняками на основе новаторских лазерных технологий». Робот оснащен искусственным интеллектом и машинным зрением и может отличать сорняки от сельскохозяйственных культур. Агрегат можно приспособить для работы с любыми культурами. Первоначально проект WeLASER будет сосредоточен на сахарной свекле, а также на пшенице и кукурузе. Гибридная система машины предотвращает образование колей и снижает расход дизельного топлива в 3-5 раз по сравнению с обычным трактором. Техника оборудована гусеницами и значительно легче трактора.
Кроме того, CEOL оборудован подъемником первой категории, позволяющим адаптировать его к различным навесным устройствам. Он может перевозить или буксировать оборудование различных размеров и, таким образом, роботизировать большую часть работы, выполняемой сегодня с помощью тракторов. Решение наведения с GNSS RTK-позиционированием предлагает автоматическое пилотирование с сантиметровой точностью.
Новый робот способен идентифицировать не менее 90% сорняков и меристем с точностью до 1 см. Таким образом, эффективность всей системы составит около 65,61%. Прототип робота оснащен дизельным двигателем.
Aigro Up (Голландия)
Нидерландский производитель Aigro создал нового автономного робота серии Up для нужд сельского хозяйства.
Робот шириной 60 см для обработки почвы, прополки сорняков и скашивания травы предназначен как для фермеров, занимающихся земледелием, так и для садоводов, которые выращивают деревья и фрукты.
С помощью датчиков и алгоритмов робот ориентируется в рядах растений и деревьев. По словам разработчиков, система RTK-GPS используется только для перемещения между рядами и участками. Таким образом, робот продолжает выполнять свою работу, даже если сигнал GPS достаточно слабый.
Техника имеет сразу две литий-ионные батареи и может работать до 10 часов на одном заряде аккумулятора. Ширина колеи робота составляет 44 см. Новинка появится в продаже уже в 2022 году.
McConnel Robocut2 (Англия)
Компания McConnel расширила модельный ряд радиоуправляемых косилочных роботов и презентовала новый агрегат Robocut2 RC40. Новый RC40, как и модели RC56 и RC75, может применяться в ландшафтном дизайне, в сельском и лесном хозяйстве, а также коммунальных целях.
Робот совместим с очень широким спектром дополнительного оборудования: косилки, два типа мульчирующих устройств (для травы, кустов или лесного мульчирования), фрезы для пней, траншеекопатели, вилы для поддонов, ковш фронтального погрузчика, выравнивающий или снегоочистительный отвал, снегоочиститель и так далее.
Робот Robocut2 RC40 разработан специально для эксплуатации в условиях преодоления труднодоступной местности с крутыми склонами. Оборудование отличается низким центром тяжести и специализированными резиновыми гусеницами для лучшего сцепления с поверхностью и дорогой.
Машина получила двухскоростную гидростатическую трансмиссию и новый 3-х цилиндровый дизельный двигатель Yanmar мощностью 40 л.с. экологического класса Stage V с сажевым фильтром. Благодаря адаптивным движителям и трекам, робот способен без проскальзывания держаться на самых крутых склонах под углом до 55 градусов в любом направлении (подъем, спуск или уклон в стороны).
Кроме того, техника имеет двойные дуги защиты от опрокидывания и цельнометаллические закрытые панели кузова, которые не только предотвращают попадание пыли и мусора в моторный отсек, но также обеспечивают защиту и повышенную надежность при работе в тяжелых условиях. Управление устройством осуществляется дистанционно на расстоянии до 150 метров с помощью пульта дистанционного управления Hetronic.
Vogt MDB-F23 (Германия)
Производитель коммунальной и сельскохозяйственной техники Vogt расширил модельный ряд серии MDB, добавив в линейку новую маневренную и компактную роботизированную косилку.
Новый гусеничный агрегат MDB-F23 подходит для кошения травы на крутых участках поля с уклоном до 50°. Машина оснащена надежным бензиновым двигателем мощностью 23 л.с. с низким расходом топлива и имеет гидравлический привод косилки через ремень POWER BELT.
Разработка подходит для экстремальных спусков благодаря низкому центру тяжести и небольшому весу. Мощная мульчирующая косилка применяется для работы с высокой травой и подростом диаметром до 30 мм. Сфера эксплуатации включает сельскохозяйственную, лесохозяйственную и дорожно-коммунальную отрасли. Сердцем радиоуправляемой машины является низкорасположенное «низкоцентровое» шасси. Основные компоненты, такие как двигатель и гидравлическая система, последовательно прикреплены к нижней опорной раме.
Основные проблемы и перспективы развития рынка роботов в сельском хозяйстве
Роботизация сельского хозяйства связана с определенными рисками. Среди главных проблем, с которыми сталкивается отрасль, можно выделить актуальные вопросы точной идентификации и классификации целей, препятствий, позиционирования и навигации, сложности агрономических методов и процессов, безопасности и стандартизации, а также энергоэффективности.
При этом многие маркетинговые и аналитические агентства надеются на быстрое решение данных проблем и ожидают стремительный рост рынка сельскохозяйственных роботов в следующие 5 лет.
Согласно прогнозу Market Research Engine (MRE), к 2025 году оборот на рынке роботов для АПК возрастет до рекордных 75 млрд долларов, что в 5 раз превышает показатели текущего года. Технологии сохранят растущий тренд по всем направлениям специализации.
Нам же остается только не пропустить тот момент, когда роботы в саду станут не чем-то фантастическим, а простой обыденностью. Среди экспертов отрасли много как сторонников, так и противников роботизации, при чем и у тех, и у тех есть весомые аргументы за и против. Но факт остается фактом, роботы действительно уменьшают большинство затрат и упрощают саму работу в полях. При грамотном подходе к оптимизации инвестиционных влияний, инновационности, производительности, эффективности и окупаемости роботам гарантировано «место под солнцем» в сфере АПК уже в ближайшем будущем.
Источник: ГлавПахарь (выдержка из статьей) — часть 1 (23.02.2022), часть 2 (25.02.2022).
Автор: Анатолий Лукин
В планах ПРОекта ЯБЛОКИ составить статьи ТОП инноваций десятилетия по тематикам:
* Автономные платформы, робот-тракторы
* Робот-сборщик яблок
* Робот-обрезчик деревьев
* Робот-опрыскиватель
* Автономная роботизированная косилка, прополка, обработка приствольной зоны.
Конечно же в статях будут представлены и роботы российского производства и планируются к написанию по мере спроса по данному вопросу, для ускорения интересующей вас тематики пишите в личку (telegram).
Кто сказал, что безлюдное производство яблок — это быль?