Робот фермер

Сельское хозяйство – старейшая форма экономической деятельности на Земле. Использование работающих в этом секторе по-прежнему дорого, но с постоянным снижением цен на новые технологии, скоро и здесь автоматы и роботизированная техника будет конкурентоспособной по отношению к человеку.

robot_fermer

Исследовательская фирма по инновационным технологиям Lux Research считает, что в будущем автоматические фермеры смогут выполнять различные операции, такие как обрезка лозы, сбор фруктов и ухаживания за горшечными растениями в теплице. “В настоящее время роботы не доступны, а цена остается существенным препятствием для преодоления этой проблемы. Тем не менее, стоимость многих систем падает, в то время как зарплаты растут из-за нехватки рабочей силы в некоторых регионах. В то время как положительные качества роботов могут только повысить точность их действий.».

По словам аналитика Lux Research Сара Олсон, роботы уже используются в крупных кукурузных плантациях в США, где автоматические системы управления тракторов и комбайнов в хозяйствах фермеров достигли проникновения на рынок 10%.

Цена за использование роботов в Японии для сбора черники эквивалентна стоимости человеческого труда, но только если они являются общими для нескольких ферм. “Сбор черники идет медленно, это тяжелый и очень дорогостоящий процесс. Средний возраст работника фермы в Японии более 70 лет.

Роботы в скором времени станут более дешевым вариантом для фермеров”, по мнению Lux Research. Компания считает, что к 2028 году будет автоматизировано выращивание салата в Европе. Мировой рынок сельскохозяйственных роботов составит до 73,9 млрд долларов к 2024 году. Рынок для беспилотных тракторов будет генерировать наибольший доход – 30,7 млрд. долларов.

Дроны со специально разработанными камерами используются для мониторинга сельскохозяйственных культур и домашнего скота. Их новейшая функция распыления культур, которые могут быть опасными для работников сельского хозяйства из-за химических веществ, хотя эта технология все еще дорогая и доступна только для крупных хозяйств.

Роботизированная ферма будущего – не то, что вы ожидаете

Джеймс Винсент @ jjvincent

www.theverge.com

Когда мы думаем об автоматизации, мы часто воображаем, что роботы просто выполняют работу людей. Наш ментальный образ – это андроид в комбинезоне, включающий в себя коробку для завтрака, полную болтов, и хватающий молоток. Но это не то, что происходит. В реальности все гораздо сложнее, а процесс автоматизации – это компромисс и постепенный прогресс.

Стартап Agritech Iron Ox является прекрасным примером этого. После запуска в 2015 году с целью автоматизации тяжелой работы по выращиванию продукции на прошлой неделе компания представила свою первую «автономную» производственную ферму. На 8 000 квадратных футов внутреннего пространства (примерно 0,2 акра) его инженеры используют собственные роботизированные системы для выращивания примерно 26 000 голов салата, листовой зелени и трав каждый год в гидропонных чанах. Компания заявляет, что должна начать продавать свой урожай в «ближайшие пару месяцев», и в первую очередь она будет ориентироваться на рестораны.

Но, как объясняет The Verge соучредитель и генеральный директор Брэндон Александр , несмотря на «автономную» прозвище, люди по-прежнему играют решающую роль в этой ферме. Именно они сажают каждую рассаду и упаковывают готовую продукцию. Роботы просто не готовы сделать все это.

Чтобы достичь даже такого уровня автоматизации, потребовались годы работы для преодоления ограничений современной робототехники, говорит Александр, который ранее работал в исследовательской лаборатории Google X и в влиятельном инкубаторе робототехники Willow Garage. «Существует огромная разница между вашим оборудованием, работающим один раз для видео, и оно работает каждый день», – говорит он. «Большинство людей за пределами робототехники недооценивают, насколько велик этот разрыв».

Гидропоника имеет много преимуществ по сравнению с традиционным сельским хозяйством. Он потребляет меньше воды, полностью стерилен и намного экономит пространство. (Железный Бык заявляет, что на 30 гектаров растёт урожай в 30 раз больше, чем на обычной ферме.) Но это также требует больше труда В такой системе гидропоники, которую использует Железный Бык, каждое растение нужно переносить один за другим через серию различных чанов для выращивания в зависимости от скорости его роста. Именно эта простая задача – перемещение растений – была в центре внимания усилий Iron Ox.

Рука робота использует стереокамеры, чтобы идентифицировать растения и осторожно перемещать их из чана в чан

«Основную часть затрат [в гидропонном сельском хозяйстве] составляют все эти точки соприкосновения», – говорит Александр. «Труд – это более 50 процентов стоимости, которую нужно вырастить прямо сейчас. Если вы находитесь в помещении, там нет тракторов, нет ничего, так что это очень ручной продукт».

Чтобы преодолеть это, Iron Ox разработал две роботизированные системы. Первым является носильщик: колесный бот весом 1000 фунтов по имени Ангус, который перемещает поддоны рассады вокруг склада в своих гидропонных растущих чанах. Второй – это роботизированная рука (в настоящее время безымянная), которая подбирает отдельные растения и перемещает их из чана в чан. Все это контролируется компьютерной программой (по прозвищу «Мозг»), которая отслеживает условия выращивания в каждом поддоне и регулирует их баланс газов и питательных веществ для оптимальных условий выращивания.

Александр говорит, что проделать огромную работу, чтобы добраться до этого уровня, составило список проблем, с которыми столкнулась команда. По его словам, там было освещение, так как Iron Ox изначально планировал использовать все светодиоды для выращивания. «Но это приводит к тому, что счета за электроэнергию просто слишком дороги. Итак, в дальнейшем мы делаем ставку на более традиционные теплицы, дополненные светодиодами ».

Было также множество робототехнических задач в разработке таких вещей, как обнаружение листьев для руки робота, чтобы она не перетаскивала растения друг через друга при перемещении, и разработка Angus для ускорения и замедления с небольшими темпами, чтобы он не выпадал из растущей среды из чанов. «Лучшим стимулом для инженеров для решения этой проблемы была необходимость впоследствии очищать воду», – говорит Александр.

Преодолеть эти технические проблемы было сложно, но это ничто по сравнению с проблемой, с которой сейчас сталкивается компания: стоимостью. Если Iron Ox действительно хочет изменить сельское хозяйство, ему нужно конкурировать по цене с современными фермами на открытом воздухе, которые были оптимизированы за последнее столетие, чтобы производить невероятное количество продукции как можно дешевле.

Джонатан Гилл, исследователь робототехники в Университете Харпер Адамс и соучредитель проекта по созданию автоматизированного фермерского хозяйства Hands Free Hectare в Великобритании, говорит, что это будет сложно. По словам Джилла, на сегодняшний день автоматизированы только «минимальные объемы» мировой сельскохозяйственной отрасли просто потому, что это «экономически не выгодно». Роботы не достаточно хороши, человеческий труд дешевле, и эти уравнения не изменятся только для Железного Быка, говорит он. «Это не обязательно самый эффективный метод выращивания продуктов питания для всего мира».

Но, говорит Гилл, у Iron Ox есть и другие преимущества. «Они всегда смогут продать его как премиальный продукт», – говорит Гилл. «[Их продукция] полностью органична, практически не зависит от человека, и они могут утверждать, что она свежее и у нее меньше продовольственных миль, чем у конкурентов».

Растения на ферме Железного Быка выращиваются в отдельных контейнерах, предназначенных для сбора роботизированной рукой компании.

Они также могут стать ближе к клиентам и адаптировать свой урожай к последним изменениям спроса. «Здесь, в Великобритании, у нас было очень жаркое лето, и как только температура поднялась до 30 градусов по Цельсию, салат перестал расти» , – говорит Гилл. Супермаркеты пережили нехватку салатов, но в такой ситуации Iron Ox сможет «гарантировать продвижение рынка для крупных клиентов».

Александр упоминает те же преимущества и говорит, что фермы Iron Ox будут располагаться рядом с городскими центрами и легко адаптируются к прихотям рынка. Но он также утверждает, что они будут конкурировать с крупными фермами по цене «с первого дня». Эта первая ферма будет сначала продавать зелень мелким покупателям, но Александр утверждает, что они будут продавать большие сети к 2019 году.

«Наша конечная цель – не продавать продукты в продуктовые магазины, – говорит Александр. «[Наши соперники] – это огромные поля на открытом воздухе, и если мы не сможем с ними конкурировать, мы всегда будем нишевым игроком».