IRT 3000

vsebina

Vodilna vloga Evrope v kmetijski robotiki

07.02.2019

Konzorcij nizozemskih, švedskih, belgijskih in izraelskih industrijskih partnerjev in raziskovalnih organizacij je v projektu Sweeper uspešno testiral prototip robota za pobiranje paprike. S tem so izpolnili zastavljeni cilj izdelave prve generacije robotskega obiralca v rastlinjaku. Prihodnji izzivi pa so povezani z nadaljnjimi tehnološkimi izboljšavami in z lansiranjem robotskega izdelka na trg. Pionirski dosežek bi s tem zagotovil vodilno vlogo Evrope na področju kmetijske robotike.

190203-2Sweeper je prvi robot za pobiranje sladkih paprik na svetu, prilagojen delovnim razmeram v komercialnem rastlinjaku. Zasnovan je tako, da deluje v sistemu za obrezovanje z enim steblom. Preizkusi raziskovalcev so bili izvedeni v komercialnem rastlinjaku z dvovrstnim sistemom obrezovanja V-tipa. Rezultati predhodnih preizkusov v dejanskem delovnem okolju, ki so posnemali zahtevane pogoje, kažejo, da robot nabere zrele plodove v štiriindvajsetih sekundah s stopnjo uspešnosti 62 odstotkov. Na podlagi vzpodbudnih rezultatov v konzorciju pričakujejo, da bo komercialni robot za pobiranje paprik kmetovalcem na voljo v roku od štirih do petih let. Snovalci si z nadaljnjimi raziskavami prizadevajo, da bi robot deloval še hitreje in dosegel višjo stopnjo uspešnosti. Konzorcij si hkrati prizadeva, da bi gojitelji peceljnih rastlin robotom ustvarili bolj primerne in prilagojene pogoje. V ta namen priporočajo vzporedni razvoj komercialno izvedljive pridelave plodov, ki bo primernejša za robotsko obiranje.

V sodobnih rastlinjakih je veliko povpraševanje po avtomatizaciji dela. Razpoložljivost kvalifcirane delovne sile, ki izvaja ponavljajoče se naloge v težkih klimatskih razmerah v rastlinjakih, se hitro zmanjšuje. Posledično povečanje stroškov dela in zmanjšanje zmogljivosti povzroča velik pritisk na konkurenčnost evropskega kmetijskega sektorja na področju pridelave rastlin v rastlinjakih. Današnja robotizacija tega področja je dosegla visoko stopnjo tehnološke pripravljenosti. Tehnologija Sweeper robota omogoča odkrivanje zrelosti ploda z merjenji barve oz. povprečne vrednosti odtenka paprike ter značilnosti ploda. Tu so upoštevali značilnost, ki kaže, da se zrelost plodov paprike določa na njenem spodnjem delu. To omogoča posebna kamera s kombiniranim RBG in časovnim modelom TOF, ki omogoča kombinirani barvni in oddaljeni posnetek RGD-D. Robot lahko deluje v vseh svetlobnih pogojih, saj je opremljen s posebej zasnovanimi LED-svetlobnimi bliskovnimi svetilkami visoke intenzitete, ki preprečujejo vplive spreminjajočih se svetlobnih pogojev iz okolja. Močna svetilka zagotavlja stalno osvetlitev posnetkov, ki jih posname fotoaparat podnevi in ponoči, pa tudi v vseh vremenskih razmerah. Z utripanjem svetlečih diod namesto konstantne svetlobe lahko ustvarijo močnejši svetlobni impulz. Tudi LED-moduli se ne bodo segreli, a porabili bodo manj energije.

Obstoječi prototip robota se upravlja pod človeškim nadzorom. Ko se pripelje v vrsto obrezovanja, se lahko avtonomno pomakne v vrsto in lahko nabira plodove paprike na levi in desni strani območja delovanja. V prihodnjem popolnoma avtomatiziranem visokotehnološkem rastlinjaku raziskovalci pričakujejo, da bo robot lahko deloval popolnoma samostojno vse dni v letu, ob tem pa bo potreboval malo časa za vzdrževanje in polnjenje baterije. Ocenjujejo, da bi lahko delal dvajset ur dnevno. Ekonomski vidiki projekta Sweeper so narejeni na podlagi predvidevanj, da lahko robot pobere eno papriko vsakih dvanajst sekund in ima 95-odstotno stopnjo uspešnosti pridelave, je ekonomska analiza konzorcija pokazala, da je upravičenost naložbe v robota s prodajno ceno med 75.000 in 100.000 evrov smiselna ob predpostavki, da je čas vračila sredstev sedem let. Konzorcij pa v tem trenutku ne razpolaga z dejanskimi stroški robota. Ocenjujejo pa, da bi lahko ob primerni hitrosti zadostoval en robot na hektar kmetijskih površin, pri čemer so poskusi nakazali možnosti za izboljšave. V ta namen že proučujejo možnost vpeljave drugačne robotske roke, manjšo zasnovo vrha robota, preoblikovanje naprave za lovljenje in hitrejši koncept shranjevanja plodov. Zavedajo se, da je za konkurenčnost pridelovalcev pomembna celovita rešitev z več roboti, avtonomnimi kopenskimi vozili in popolnoma avtomatiziranim logističnim sistemom, skupni stroški pa morajo biti konkurenčni sedanjim sistemom.

V raziskavah predhodnega projekta kmetijske robotike Sweeper z naslovom Inteligentno zaznavanje in manipulacija za trajnostno produkcijo in žetev pridelkov z veliko dodano vrednostjo, pametni roboti za pridelke CROPS je med leti 2010 in 2014 sodelovala tudi Fakulteta za strojništvo z Univerze v Ljubljani pod vodstvom prof. dr. Marka Hočevarja.

Pripravil: Jernej Kovač

http://ec.europa.eu
www.sweeper-robot.eu

ar©tur 2016