На Ставрополье создали робота для сбора урожая в теплицах
Ученые Ставропольского края создали рабочий прототип агроробота, способного собирать урожай в теплицах при минимальном вмешательстве человека. Он сможет помочь в автоматизации уборки и сортировки, а также в решении проблемы дефицита специалистов на сельскохозяйственных предприятиях. Рабочее название прототипа из-за некоторого внешнего сходства - "Улитка".
Производство овощей закрытого грунта в крае уже перевалило за 100 тысяч тонн в год и продолжает быстро расти. Сейчас больше 14 процентов всех томатов попадают на прилавки российских магазинов со Ставрополья. Круглогодичное производство обеспечивают 12 тепличных комбинатов общей площадью свыше 330 гектаров. За 10 лет оно выросла в 13 раз, а годовое производство увеличилось в 10 раз.
Однако во многих хозяйствах не могут выйти на полную мощность из-за нехватки персонала, здесь-то и может прийти на помощь робот. Как рассказал корреспонденту "РГ" генеральный директор компании-разработчика Владимир Антонов, задача роботизации заключается в том, чтобы решить проблему нехватки специалистов, которая доходит до 40 процентов, а не лишить людей их мест.
Для оценки зрелости томатов используют искусственный интеллект. Он должен за доли секунды распознать 20-30 плодов и определить, пора ли их срывать
- По данным статистики, около 30 процентов работников в аграрном секторе могут уйти на пенсию в ближайшие 10 лет. Это приведет к еще более серьезному дефициту специалистов. Если мы сегодня не займемся роботизацией процессов в сельском хозяйстве, помидор через 10 лет будет стоить значительно дороже, чем сегодня, - подчеркнул директор компании.
Зарплату работникам теплиц сейчас предлагают высокую, но желающих трудиться все равно не хватает. Дело в том, что внутри таких комплексов работают мощные фитолампы, создающие эффект как в солярии и негативно влияющие на зрение.
Прототип робота-сборщика уже протестировали и исправили недостатки. Он весит примерно полтонны и может вывезти за один подход 200 килограммов плодов. Проект создания механического помощника для теплицы получил финансирование от Фонда содействия инновациям, далее он развивался на средства предприятия.
- Робот собирает томаты в тепличных комплексах - на первый взгляд может показаться, что это простая задача, но на самом деле все намного сложнее. Такой робот - это единство инженерии, программирования, математики. Он состоит из большого количества взаимосвязанных модулей, каждый из которых имеет свою программную оболочку, а всего в нем около 200 тысяч деталей, из которых 40 процентов вытачиваются вручную, - отметил Антонов.
Для оценки зрелости томатов используют искусственный интеллект. Он должен за доли секунды распознавать 20-30 плодов и определить, пора ли их срывать. Более того, ИИ необходимо понять, как именно сорвать плод, ведь томаты растут в теплице кучно большими гроздьями, и подобраться к ним мешают листья и ветки. Чтобы решить эту проблему, разработали специальную руку-манипулятор.
Четыре манипулятора имеют семь степеней подвижности и обладают мягким хватом, что позволяет более плотно брать помидор и при этом не повреждать его в процессе сбора. Специальный блок сортировки, куда томаты попадают после отрыва, может определить состояние плодов, их размер, цвет и другие параметры.
- В процессе сбора робот сортирует помидоры по четырем степеням зрелости, остальное попадает в брак. Сегодня в теплицах отбраковывается примерно семь процентов томатов. Учитывая растущие урожаи, теряются тысячи тонн. "Улитка" же позволяет снизить процент отбраковки до трех-четырех, то есть вдвое. Уже только эти показатели полностью покроют стоимость покупки и содержания роботов на агропредприятии,- подчеркнул ученый.
Один робот может взять на себя работу четырех человек в теплице, а для обслуживания десяти таких автоматизированных сборщиков нужно семь специалистов. Окупится железный помощник примерно за 3,5 года. Но это все же зависит во многом от размеров теплицы. Работать он сможет до 10 лет, а при должном обслуживании и дольше.
Сегодня в агарном комплексе отмечается большой дефицит работников. Фото: Владимир Анососв
По словам ректора СКФУ Дмитрия Беспалова, использование искусственного интеллекта и роботизация -тренд в промышленности и сельском хозяйстве.
- Наши ученые занимаются комплексом исследований с целью внедрения новых технологий в работу предприятий реального сектора экономики. Подчеркну, что наукоемкие проекты требуют кооперации государства и бизнеса для разработки, апробации и непосредственной реализации на промышленном уровне, - отметил ректор СКФУ Дмитрий Беспалов.
В планах ученых - расширение функционала агроробота. Предполагается, что его можно будет использовать для опрыскивания растений и выполнения других задач. Ученые также планируют адаптировать машину для теплиц, где выращивают и другие культуры, например огурцы, кабачки и так далее. Сейчас компания ищет финансирование для создания промышленного образца и параллельно совершенствует прототип. Уже удалось повысить точность сбора.