Группа ученых из Университета Осаки работает над созданием автономных роботов, способных эффективно справляться с разнообразными задачами в условиях высоких грядок. Доцент Такуя Фуджинага и его коллеги из Высшей школы инженерии представили новый алгоритм, специально разработанный для сельскохозяйственных роботов. Этот алгоритм обеспечивает роботам возможность перемещаться как к определенным точкам, так и вдоль контуров поднятых грядок. В основе этого значительного прорыва в автоматизации лежит применение технологии лидара, которая обычно используется в смартфонах премиум-класса и беспилотных автомобилях.
Существует новейший метод выращивания сельскохозяйственных культур на высоких грядках, который соответствует передовым технологиям. При его использовании поверхность для посадки приподнимается над уровнем земли, что помогает снизить нагрузку на работников. Однако, даже при таком улучшении, сбор нежных продуктов, таких как клубника и томаты, остается трудоемким.
Инженеры Фуджинаги разработали решение для решения этой проблемы: внедрение автоматизации в процесс выращивания, который до сих пор в основном требовал ручного труда. Специально созданный робот оборудован лидарными датчиками, которые используют лазерные импульсы для сканирования окружающей среды.
Важно отметить, что лидар обеспечивает значительно более высокую точность по сравнению с обычной GPS-навигацией. Этот инструмент позволяет роботу создавать подробные 3D-карты, известные как облака точек, и получать понимание о рельефе, растениях и препятствиях. Работая в узких рядах или на неровной местности, это имеет критическое значение.
Робот использует двухрежимную навигацию для перемещения. Алгоритм разработан таким образом, чтобы робот мог переключаться между двумя ключевыми стилями навигации. Он способен самостоятельно двигаться к конкретному месту назначения, например, к зоне сбора урожая, или следовать по дорожке вдоль приподнятой грядки, поддерживая оптимальное расстояние.
Робот, прошедший испытания командой как в виртуальной среде, так и в реальных условиях, продемонстрировал свою способность эффективно маневрировать на различных сельскохозяйственных участках, где условия могут быть неожиданными. Его способность сохранять плавное перемещение даже при изменениях высоты грядки или ландшафта подтверждена в процессе тестирования. Эта адаптивность делает его идеальным кандидатом для использования в сельском хозяйстве в реальных условиях.
Фуджинага видит, что роботы могут расширить свои функции, перемещаясь точнее по ферме. Это позволит им не только собирать урожай, но и заниматься мониторингом болезней и обрезкой. Технология автоматизированного сельского хозяйства может кардинально изменить работу на фермах, включая мониторинг посевов, обрезку, а возможно, и полив с удобрением.
С увеличением практичности и масштабируемости этих автомобилей, они могут значительно уменьшить тяжесть труда на фермерских полях, улучшить продуктивность и содействовать более экологичным подходам к работе.