Десять роботов для бережного сбора урожая

Все чаще руководители агропредприятий в развитых странах сталкиваются с дефицитом работников. Старые кадры уходят на пенсию, а новые кадры не охотно выбирают отрасль сельского хозяйства. Только в Калифорнии (США) 55% фермеров испытывали дефицит рабочей силы, который не могли покрыть даже иммигранты. По данным Бюро трудовой статистики США, в 2012 году 74% работников агропредприятий США составляли иммигранты из Мексики и Центральной Америки. По оценкам журнала Fortune, половина таких «специалистов» нанималась незаконно. Подобные проблемы характерны для многих развивающихся и развитых стран. 

Сгладить негативные факторы позволит применение роботизированных сборщиков урожая. Если самоуправляемые комбайны уже эффективно убирают урожай картофеля и зерновых, то с ягодами, овощами и фруктами дела обстоят сложнее. Необходимо научить машины бережно и без повреждений кожуры собирать такой урожай. Десять компаний сейчас бьются над решением этой непростой задачи.

Agrobot

Когда робот завершает уборку ряда, он останавливается и передает данные оператору. За три дня один робот Agrobot может собрать клубнику с 800 соток. Испытание робота провели на фермерском хозяйстве Driscoll в Калифорнии.

Генеральный директор стартапа Agrobot Хуан Браво сообщил CNBC, что робот для сбора клубники будет оснащен 24 роботизированными руками. Роботизированная рука работает независимо, но перебирает по одной ягоде. В целом машина с задачей справляется достаточно быстро. 

Стоимость машины в 2015 году c 60 роборуками оценивалась оценивалась в $250 тыс.

Abundant Robotics

В феврале 2017 года генеральный директор Abundant Robotics (Калифония) Дэн Стир сообщал, что его компания уже готовит прототип роботизированного сборщика яблок. Ранее стартап привлек $10 млн от таких инвесторов, как Google Ventures и Yamaha Motor Ventures.

Робот, используя алгоритмы компьютерного зрения, находит спелые яблоки и выбирает их, словно пылесос, с помощью вакуумного механизма, не повреждая плодов. Скорость сбора – одно яблоко в секунду. 

Сейчас прототип испытывается в полевых условиях. В компании планируют добавить своему изобретению функцию распознавания испорченных яблок, а также возможность сбора других фруктов и овощей. Продажи устройств планировалось начать не позднее 2019 года.

FRRobotics

Компания FRRobotics разработала роботизированное решение для деликатной уборки фруктов. Цепкая роборука подстраивается под фрукт, который собирает. Робот подражает движениям руки человека. За рабочую смену машина способна собрать в десять раз больше фруктов или ягод, чем среднестатистический рабочий. Как и Abundant, FRRobotics использует передовую обработку изображений для поиска и сбора фруктов. Использовать машину можно в течение нескольких сезонов, так как она сможет собирать урожай различных плодоовощных культур.

Разработчики обещают, что работа машины будет в десять раз эффективнее, чем традиционный сбор урожая. В планах компании – добавить аналитические возможности с разбивкой информации о собранных плодах на дерево, на акр и в целом на участок.

Energid

Energid производит различных роботов, в том числе – многорукавного для сбора плодов цитрусовых. Прототип протестировали в апельсиновой роще во Флориде. Четырехосный гидравлический рычаг с возможностью сбора плодов каждые две-три секунды был установлен на грузовик. Точность машины – 80%. Стоимость робота в 2016 году оценивалась в $300-400 тыс. 

Dogtooth Technologies

Dogtooth Technologies (Великобритания) использует технологии компьютерного зрения для определения спелых ягод и машинного обучения для разработки эффективных стратегий сбора клубники. Цвет ягод – это главный показатель спелости, поэтому ошибки систем компьютерного зрения маловероятны, отмечает Дункан Робертсон, генеральный директор Dogtooth Technologies. Ориентация в пространстве происходит с помощью высокоточных координат GPS.

источник фото: https://www.theengineer.co.uk

Британские потребители привыкли покупать спелую клубнику с небольшой частью стебля. Именно так она реализуется в крупных торговых сетях. Машина учитывает эту особенность.

После сбора ягод видеокамера машины осматривает плод со всех сторон, чтобы определить сорт, форму, измерить массу, обнаружить дефекты (вмятины, плесень и т.д.). Затем годные плоды собираются в корзинки и отправляются для продажи. Отбракованные плоды помещаются в мусорные контейнеры. Сортировка плодов и их упаковка происходит на месте, поэтому дополнительные затраты на труд сортировщиков исключены, а продукт поступает на прилавки быстрее.

«Мы сосредоточены на восполнении нехватки рабочей силы машинами, а не заменой людей на роботов», – сообщал ранее Дункан Робертсон.

Компания протестировала прототип летом 2016 года и уже работает над улучшенной версией. Разработчикам предстоит усовершенствовать технологии машинного зрения и алгоритмы самообучения роботов. Инженеры компании отметили, что робот способен найти признаки болезни или вредителей, что позволит фермерам своевременно предпринять меры. 

Стоимость робота-уборщика оценивается в $15 тыс.

No touch

Soft Robotics 

Компания Soft Robotics производит роботизированные руки с мягкими захватами, которые можно использовать для обработки деликатных предметов на перерабатывающих предприятиях. Роборуки могут собирать такие хрупкие плоды, как томаты, яблоки, клубника и салат.

Генеральный директор компании Карл Ваус (Carl Vause) заявил, что решение позволит автоматизировать сбор, обработку, упаковку и даже логистику продуктов. Штаб-квартира компании находится в Кембридже, штат Массачусетс. Компания привлекла более $50 млн инвестиций.

Harvest CROO Robotics

Стартап Harvest CROO (Computerized Robotic Optimized Obtainer) Robotics из Флориды (США) разрабатывает роботов для уборки клубники.За один день техника способна собрать урожай с восьми акров земли (около 32 тыс. кв.м.) или заменить труд 30 человек.

Пол Биссет, главный операционный директор Harvest CROO Robotics, сообщил, что в 2019 году роботы будут помогать убирать клубнику во Флориде и Калифорнии. «Вероятно, нам потребуется два года, чтобы коммерциализировать решение. В наших планах не продажа машин, а предоставление их по модели RaaS (роботы как услуга)», – рассказывал он.

Octicon

Бельгийская компания Octinion разработала решение по уборке плодов мягкими пластиковыми руками. Том Коэн, основатель Octinion, сообщил, что сейчас проходит заключительный этап полевых испытаний в партнерстве с Growers (Великобритания) и Континентальной Европе. Коэн отметил, что стоимость работы робота несколько ниже, чем нанятого сотрудника.

Рукоятка Octinion устанавливается на самоуправляемый автомобиль. Она двигается снизу-вверх с помощью 3D компьютерного зрения и захватывает спелые ягоды между двумя мягкими пластиковыми частями. Затем фрукт, ягода или овощ поворачиваются на 90 градусов и отправляются в корзину. 

Прототип выбирает одну ягоду клубники раз в четыре секунды. В зависимости от сорта машина способна собрать от 70 до 100% спелых фруктов, что делает ее конкурентоспособной по эффективности с традиционной уборкой урожая. 

Ramsay Highlander

В 2013 году в США компания Ramsay Highlander презентовала роботизированный прореживатель салата. Для получения качественного урожая посевы приходится прореживать вручную, что затратно. Компьютеризированные машины Ramsay Highlander с оптическими сенсорами недавно создала сборщик салата, который для резки использует струю воды.

Стоимость такой машины составляет $750 тыс., инвестиции могут окупиться в крупных агрокомплексах в течение первого года использования. «К нам обращались фермеры, выращивающие канталупу (разновидность дынь), столовый виноград, помидоры и другие овощи, фрукт и ягоды. Они хотели бы иметь в своем арсенале механизированных сборщиков урожая. В настоящее время мы рассматриваем возможность запуска проекта по сбору столового винограда», – говорил в интервью местным СМИ Фрэнк Маконахи, президент и генеральный директор компании.