На выставке Золотая Нива 2024 ведущий российский разработчик ИИ-систем для беспилотной сельхозяйственной техники, компания Cognitive Pilot, представил промышленный образец первого в мире полностью беспилотного роботизированного мини-трактора. Он способен самостоятельно выполнять все основные сельхозоперации с помощью разнообразного навесного оборудования, оснащённого специальным набором датчиков.

Источник изображений: cognitivepilot.com

Беспилотный трактор спроектирован полностью «с нуля». Выставочный полностью работоспособный образец выпущен на фабрике Cognitive Pilot по производству роботизированной техники в Томске. Программное обеспечение сельскохозяйственного робота предусматривает передачу владельцу в режиме реального времени всей необходимой информации о состоянии техники и мониторинг выполнения работ. Принципиальным отличием представленного трактора от других подобных разработок является полное отсутствие кабины.

«Мы проявляем большой интерес к новым направлениям использования ИИ, в том числе в агропромышленном комплексе. Разработка дизайна беспилотных систем искусственного интеллекта, выполненная специалистами Cognitive Pilot с помощью нейронных сетей, позволит решить ряд важных проблем отрасли», — заявила Наталья Чернышёва, директор направления AgroTech кластера биомедицинских технологий Фонда «Сколково»

Cognitive Pilot — дочерняя компания «Сбера», резидент фонда «Сколково». Разрабатывает и предлагает решения в направлениях сельского хозяйства, рельсового и автомобильного транспорта, а также инновационных сенсоров для беспилотных транспортных средств.

Международная группа учёных превратила семена в своеобразных роботов или ботов. Благодаря специальной оболочке — фактически экзоскелету, — любые семена смогут самостоятельно заделываться в почву. Это открывает путь к наиболее оптимальному и недорогому засеву полей с воздуха и даже высадке лесных насаждений, к примеру, дронами. Семена в экзоскелетах просто разбрасываются по площади, а дальше они сами проникают под землю.

Источник изображений: IIT

На разработку умной оболочки для семян учёных из Итальянского технологического института (IIT-Italian Institute of Technology) и Немецкого университета Фрайбурга вдохновили семена дикого овса (Avena sterilis). Каждое семя этого растения заключено в оболочку со щетинками и двумя большими усиками. На почве под воздействием перепадов влажности усики начинают вращаться и направляют семя в ближайшую трещину в земле. Щетинки не дают семени выскользнуть обратно, а продолжающиеся вращения усиками заталкивают зерно всё глубже и глубже, обеспечивая ему наиболее комфортные условия для проращивания.

Натуральное зерно дикого овса

Свою разработку учёные назвали HybriBot. Оболочка и усики выполнены из натуральных материалов и полностью разлагаются в почве. Оболочка для семени изготовлена из муки и воды (из теста). После высыхания капсула покрывается этилцеллюлозой, которая представляет собой нерастворимый в воде экологически чистый биополимер, часто используемый для контролируемого внесения удобрений в почву. Усики учёные взяли настоящие — от дикого овса. Волоски щетины на капсуле тоже натуральные. Вес одного такого бота составил 60 мг или примерно в три раза тяжелее обычного зерна дикого овса.

Заготовки для сборки зернового бота

В ходе тестирования боты успешно использовались для доставки в почву семян таких растений, как помидоры, цикорий и иван-чай. Почва использовалась разная — для комнатных растений, глина и песок. Есть надежда, что в будущем эта технология найдёт применение в сельском и лесном хозяйстве. Хотя первоначально она кажется какой-то избыточно сложной, при массовом производстве она не сильно поднимет цену на посадочный материал. Если помечтать, то эта технология поможет быстро засевать поверхности других планет, например, Марса, если там дойдёт дело до терраформирования.

Добавим, статья о работе свободно доступна на сайте журнала Advanced Materials. Видео выше в ускоренном режиме показывает процесс самостоятельного закапывания зерна в оболочке HybriBot в землю.

Израильская компания Tevel вместе с компанией Unifrutti в Чили организовала сбор яблок с помощью роботизированной платформы с искусственным интеллектом. ИИ управляет летающими дронами с проводным питанием от платформы. Дроны снуют среди веток и выбирают только спелые фрукты без признаков повреждений. Сбор яблок ведётся без участия людей на всех этапах. Это будущее фермерства, утверждают разработчики.

Источник изображений: Tevel

Обучаемый машинный интеллект анализирует внешний вид яблок и даёт команду на съём только тогда, если фрукт необходимой спелости и без повреждений. Работа платформы на опытном хозяйстве показала высочайшую избирательную способность системы. Она очень сильно сокращает затраты на сбор урожая, позволяя за каждый проход выбирать плоды только лучшего качества. Обычный человек с улицы на такое не способен. А специально обученные сборщики урожая — это редкое явление.

Проводное питание даёт возможность летающим дронам-сборщикам работать до тех пор, пока сама платформа получает питание. Если платформу запитать силовым кабелем, то работа может продолжаться бесконечно и, возможно, даже в тёмное время суток. В этом нет особенных преград — достаточно только правильно настроить фильтры на текущее освещение.

Захват яблок дронами осуществляется присоской с воздушным подсосом. Утверждается, что это минимизирует повреждение плодов. Сорванные яблоки дроны укладывают на ленту платформы, а с неё фрукты попадают в контейнеры для транспортировки на предприятие по упаковке.

Для своего робота-сборщика разработчики взяли платформу компании Darwin Harvesting Group и оснастили её необходимым оборудованием, включая 8 автономных дронов-сборщиков. Компания Tevel ожидает, что робот получит признание среди фермеров, которым в сезон сбора урожая катастрофически не хватает рабочих рук.

В заключение отметим, что предложенное автономное решение для сбора яблок требует особенной посадки и формовки сада. Оно не универсальное. Дроны ограничены как длиной питающего кабеля, так и глубиной проникновения в ветви трубы с присоской. Фактически сад должен выглядеть как почти плоская шпалера, а это, в свою очередь, снизит урожай в пересчёте на площади посадок. И всё же, если этот вид работ будет проводиться без привлечения людей, то это может привести к снижению цен на продукцию и к повышению её качества.