Российские ученые создали автономный дрон на колесной платформе, который автоматически перемещается по саду, находит висящие на деревьях плоды и идентифицирует среди них больные или поврежденные. Он получил название botANNIC. На основании собранных данных формируется санитарная карта болезней сельскохозяйственных посадок. Испытания на действующей фруктовой ферме показали, что точность мониторинга превышает 80%. По замыслу авторов, использование разработки должно повысить урожайность и минимизировать потери плодов от болезней и вредителей. По мнению агрономов, устройство можно использовать только в качестве помощника человека, но не в качестве замены. Адаптировать изобретение для работы в теплицах будет сложно, так как здесь нет гусениц для колесной техники.
Четыре класса
Специалисты НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Тамбовского государственного технического университета (ТГТУ), Китайского университета горных технологий и Высшей школы экономики разработали колесную роботизированную платформу под названием botANNIC. Он автономно контролирует состояние плодов в садах, выявляет больные или поврежденные плоды и на основании полученных данных формирует карту болезней садоводства. Как показали испытания, точность прибора превышает 80%.
«С помощью стереокамеры, которая использует нейронные сети для воспроизведения человеческого зрения, ботАННИК сканирует лиственные и плодоносные части деревьев, обнаруживает яблоки в кроне деревьев, выявляя степень их спелости и поврежденности», — Иван Ушаков, руководитель отдела физики НИТУ «МИСиС», рассказали «Известиям».
Снято с воздуха: авторобот обеспечит экологический контроль на предприятиях
Как маленькая машина заменит инспектора-эколога
botANNIC самостоятельно ориентируется в саду с помощью трехмерной карты местности, но при желании оператор может задать ей траекторию и конечную точку маршрута. Размеры платформы – 1.5х1.5 м, грузоподъемность – 200 кг, мощность электродвигателя – 500 Вт. В конструкции используются литий-ионные аккумуляторы. Дрон оснащен стереокамерой и гиперспектральным датчиком, позволяющим тщательно анализировать внешний вид плодов и оценивать их качество по результатам наблюдения. В процессе перемещения по саду дрон собирает информацию, которая затем загружается на бортовой компьютер платформы и планшет оператора.
Большая грузоподъемность колесной платформы позволяет устанавливать на нее дополнительное оборудование. Например, манипулятор для отбора проб или сбора фруктов.
Система успешно зарекомендовала себя в ходе испытаний на территории промышленного яблоневого сада Федерального научного центра. И.В. Мичурина, расположенного в Тамбовской области. Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале Drones.
- Для обнаружения яблок на фоне листвы при переменном солнечном свете разработан алгоритм автоматического выбора области переднего плана. Затем система дополнительно классифицирует изображения фруктов с помощью многомерного анализа на следующие группы: здоровое яблоко (класс 0), гнилое (класс 1), пятнистое (класс 2), поврежденное насекомыми (класс 3) или грибковая парша (класс 4). Точность классификации — не менее 80%», — рассказал Александр Дивин, профессор кафедры мехатроники и технологических измерений ТГТУ.
Система предназначена для работы в так называемых интенсивных садах, в которых деревья высажены уплотненным способом. Ученые намерены оснастить ботАННИК дополнительными датчиками и лазерным излучателем, с помощью которых он сможет уничтожать вредных насекомых и сорняки. Применение технологии должно привести к повышению продуктивности хозяйства и снижению потерь плодов, происходящих по разным причинам.
сбор яблокФото: РИА Новости/Виталий Тимкив
Помощь агроному
Главный технолог компании "Плодовое" Павел Тюрин рассказал "Известиям", что на данный момент контроль качества плодов на плодовых плантациях осуществляется вручную. Для этого в отеле есть должность – синоптика или энтомолога. Он постоянно осматривает сад. Его обязанность — следить за состоянием деревьев и фруктов. Однако он должен работать профилактически и предотвращать появление болезней и вредителей. Например, в саду устанавливают специальную ловушку для плодожорки, если там обнаруживаются насекомые, то деревья обрабатывают пестицидами. Также по показаниям метеостанции следят за состоянием окружающей среды.