РосАгро - российский информационный агропромышленный портал
РосАгро - российский информационный агропромышленный портал

Роботизация – технологический суверенитет

На протяжении нескольких лет сельское хозяйство России сталкивается с проблемой нехватки кадров. Наряду с изобретением новых способов популяризации работы в АПК эксперты все чаще говорят о том, что решение проблемы — в автоматизации отрасли. Аналитические агентства прогнозируют, что к 2030 году мировой рынок робототехники вырастет до 218 млрд долларов против 63 млрд в 2022 году. Львиная доля в общем объеме будет принадлежать АПК.

Татьяна Симагина

Роботизация - технологический суверенитет

Вектор задал президент

Не минует данная участь и Россию: президент страны Владимир Путин дал поручение кабмину к 2030 году роботизировать страну. Цель — обеспечить технологический суверенитет государства. Средствами реализации поручения, говорят эксперты, станут новые нацпроекты, которые появятся в ближайшее время и будут касаться сбережения здоровья граждан, беспилотных авиасистем, средств производства и автоматизации, транспортной мобильности, экономики данных, новых материалов и химии, космических и энергетических технологий и, конечно же, продовольственной безопасности. Через шесть лет Россия должна войти в топ-25 ведущих стран мира по плотности роботизации, таково требование президента.

Говоря о методах реализации поставленных задач, доклад по которым кабмин представит до 1 сентября 2024 года, специалисты отмечают, что роботы должны взять на себя выполнение физически тяжелого и монотонного труда, стать помощником человеку, но не заменять его.

Искусственный интеллект работает на российских полях не первый год. Отечественные аграрии уже давно отдали должное новым технологиям, которые напрямую влияют на повышение урожаев, качество выращиваемой продукции, делают производство более эффективным в целом. Более широкое внедрение искусственного интеллекта в агропромышленный комплекс России позволит решить сразу несколько глобальных на сегодняшний день вопросов. Это и дефицит кадров, и мониторинг больших посевных площадей, и прогнозирование урожаев на основе анализа факторов, влияющих на его объемы, и управление доходами и расходами отдельно взятого хозяйства. Некоторые из инструментов, которые совершенствуются и расширяются год от года, доступны аграриям уже сегодня.

Направлений много, результат один

Спрос на агророботов в отечественном АПК сегодня не очень высок. Машины помогают людям на вертикальных фермах и в теплицах, выполняя такие работы, как фасовка, взвешивание, уборка. Аналитики утверждают, что совсем скоро они будут использоваться более широко по причине нехватки кадров. Все большую популярность у аграриев обретают электронные системы, которые устанавливаются на технику, работающую в поле. Автопилоты, оснащенные машинным зрением, способны самостоятельно управлять тракторами, прекрасно справляются со вспашкой, посевом, культивацией. Работают с СЗР, причем более результативно, нежели человек. Массовый интерес к точному земледелию эксперты отметили в 2023 году. Аграрии-первопроходцы, испытав системы автоматического вождения на деле, собственным примером убедили коллег, что благодаря точности производимых работ сельхозпредприятие повышает производительность до 25 % и значительно экономит на семенах и удобрениях.

Эффективно работать со своими площадями, особенно когда их много, аграриям помогает такой метод, как картирование. ИИ, обрабатывая снимки сельхозугодий, полученные со спутника, позволяет отчетливо видеть их статус: используются они или нет, засеяны, распаханы, зарастают или залежные. Также искусственный интеллект проводит склейку снимков с дронов, которыми все чаще пользуются фермеры, получая в результате карту полей, на которой отчетливо видно, например, то, как развиваются посевы, на каких участках они поражены вредителями, насколько сильно, где нуждаются в подкормке, а где страдают от вредителей. Столь широкая информация дает возможность агрономам принимать быстрые и правильные решения. А оперативность в сезон полевых работ переоценить сложно, в конечном итоге она напрямую сказывается и на объемах урожая, и на его качестве.

Все более широкие возможности для использования картирования дает специальное мобильное приложение, разработанное отечественными программистами. С его помощью аграрии могут без труда создать актуальную базу данных по каждому земельному участку, рассчитать количество посевных материалов, горючего и в итоге снизить затраты и повысить рентабельность своего предприятия. Картирование полей позволит земледельцам увидеть реальную картину, которая зачастую сильно отличается от заявленной по причине появления, например, заболоченности, эрозии, зарослей.

Актуальные снимки полей, обработанные приложением, дадут возможность эффективно планировать все сельхозработы, рассчитывать закупку необходимых для них материалов, оперативно наблюдать за текущим состоянием поля, отслеживать проблемные участки и влиять на их состояние, иметь четкое представление о границах обрабатываемых земель. Кроме этого, приложение соберет данные для агрохимического и фитопатологического обследования с учетом нескольких параметров показателей почвы. Иными словами, при использовании этого мобильного приложения есть все шансы повысить эффективность управления своим агробизнесом.

Еще одно направление работы ИИ — прогнозирование на основе анализа данных. Информация об осадках и нашествиях паразитов, собираемая в течение многих лет, позволяет ИИ давать рекомендации фермеру о том, когда лучше сеять ту или иную культуру. Данные о солнечной активности, температуре и влажности почвы становятся основой для прогноза урожая, причем погрешность в определении составляет всего 10 %.

Сегодня искусственный интеллект научился различать культурные и сорные растения, а это незаменимая информация для дронов, которые производят распыление гербицидов. Оно идет точечно, благодаря чему снижается пестицидная нагрузка на почву и экономятся затраты.

Клубника в коробках, коровы в очках

Роботизированные системы для фермеров разрабатываются сегодня во многих странах мира. Благодаря ИИ они быстро обучаются и способны выполнять все больший спектр работ. Не за горами то время, утверждают эксперты, когда, используя мировой опыт, и российские разработки заменят не только ручной, но и вполне квалифицированный сельскохозяйственный труд.

В последние три года в мире появились интереснейшие сельхозроботы, такие как легкий робот-пропольщик для пропашных культур, лугов и промежуточных культур. Эта автономная машина весом всего 130 кг способна работать на солнечной энергии до 12 часов без участия оператора. Робот оснащен GPS-трекером, множеством датчиков и целой системой камер и обрабатывает до 3 га в день. Микровпрыскивания точечно уничтожают сорняки и экономят до 90 % гербицидов. Такой метод обработки на 30 % дешевле традиционного, констатируют эксперты. Робот-пропольщик может самостоятельно работать даже в пасмурную погоду. Его скорость изменяется в зависимости от концентрации сорняков. Наиболее эффективен на полях с концентрацией от низкой до умеренной.

Фермерам южных регионов очень нравится робот для сбора цитрусовых, который особенно хорош для больших садов. Стоимость системы практически равна затратам на труд человека, но экономит время, так как фрукт срывается каждые 2–3 секунды. В данном направлении есть и отечественные разработки. Так, в 2020 году Финансовый университет совместно со специалистами ФНАЦ ВИМ разработал технологию для умного сбора яблок. Разработчики создали манипулятор с камерами, точность распознавания плодов которого — 97 %, а точность срывания — 90 %.

Современные роботы умеют собирать не только твердые плоды, но и такие нежные, как клубника. Машина распознает спелые ягоды, аккуратно их собирает, взвешивает и кладет в коробку. Робот сортирует плоды по степени зрелости, размеру и фасует их по разным категориям, а кроме того, анализируя параметры сбора, может прогнозировать урожай следующего года и помогать фермерам планировать свои работы.

Все больший интерес аграриев вызывает и умный сборщик почвенных образцов. Робот-вездеход, оснащенный GPS-навигатором, собирает пробы земли на строго определенных участках с точностью глубины, настроенной до миллиметра. Машина может отбирать образцы даже в экстремальных условиях и работает в два раза быстрее человека.

Для ферм, расположенных в удаленных районах, разработали робот, способный без помощи человека следить за крупным и мелким рогатым скотом, легко перемещаться по пересеченной местности и направлять животных к пастбищам, избегая возможных опасностей. Главное качество этой машины — управление ИИ. Робот не только пасет скот и мониторит стадо, но параллельно уничтожает сорняки и собирает данные о пастбищах и посевах.

Незавидной долей коров, обитающих в стойлах подмосковных ферм, обеспокоились российские программисты. Пожалев животных, которые чаще своих вольных собратьев болеют и дают более низкие надои, они надели на них очки виртуальной реальности, демонстрирующие зеленые луга. В результате эксперимента у коров снизилась тревожность, а молока они стали давать на 22 % больше. Успех российских коров оценили турецкие фермеры и закупили VR-очки для своих животных. Результаты экспериментов российских ученых подтвердились.

Возможности виртуальных технических средств, которые моделируют широкий спектр ситуаций, используются и для обучения фермеров. Так, работники АПК могут воочию познакомиться с новой техникой, узнать о тонкостях различных видов сельхозработ и особенностях взаимодействия с сельхозживотными, закрепить теоретические знания на практике.

Подпишитесь на каналы РосАгро, где вам удобней нас читать:

Другие статьи:

Подпишитесь на каналы РосАгро,
где вам будет удобней нас читать: