История о том, как робот помогает в садоводстве
Калифорнийский университет в Беркли занимается роботизированными садами с начала 90-х годов. Их робот AlphaGarden ухаживает за растениями лучше, чем специалист-человек. В этом материале рассказываем о том, чем полезны садовые роботы.
Как работает робот-садовод
AlphaGarden — комбинация коммерческой роботизированной системы земледелия и программы AlphaGardenSim, которая подсказывает роботу, что нужно делать для достижения максимального роста и урожайности культур. В систему входит камера высокого разрешения и датчики влажности почвы для мониторинга роста растений. Практически все в этой системе автоматизировано — от посадки семян до капельного полива и обрезки.
Сам сад устроен так, что на одной территории соседствуют разные культуры. Такой вариант организации называется поликультурным земледелием. Оно подражает тому, как растения растут в природе. Главные преимущества этого метода:
- устойчивость к вредителям;
- снижение потребности в удобрениях;
- улучшение состояния почвы.
Но поскольку все культуры имеют разные потребности и растут с разной скоростью, поликультурное земледелие считается более трудоемким, чем монокультурное.
Как проводился опыт
Чтобы проверить эффективность AlphaGarden, исследователи Калифорнийского университета одновременно засадили два фермерских участка с одинаковыми семенами. Всего было 32 растения, в том числе капуста, бурачник, мангольд, горчица, репа, руккола, зеленый и красный салаты, кинза.
В течение двух месяцев AlphaGarden ухаживала за своим участком полный рабочий день. В это время профессиональные садоводы тоже работали на соседнем участке. Затем эксперимент повторили. Отличие заключалось в том, что AlphaGarden разрешили высаживать семена в разное время, чтобы дать фору медленно растущим культурам. Человеку время от времени приходилось помогать роботу в обрезке. Но вмешивались только по указаниям робота, когда инструмент для обрезки не мог сделать то, что он хотел.
И робот, и человек получили одинаковые результаты на своих садовых участках
На фото представлен вид сверху на четыре садовых участка. Они выглядят очень похоже, а все растения здоровые и пышные. Робот и человек получили одинаковые результаты на своих садовых участках. Тест показал, что робот не отстает от человека-профессионала ни по общему разнообразию растений, ни по охвату территории. Самое существенное различие заключается в том, что робот справился с задачей, используя на 44% меньше воды: на несколько сотен литров меньше за два месяца.
Какие перспективы у садовых роботов
Несмотря на хорошие результаты опыта, исследователи считают, что предстоит еще много работы. Например, они планируют:
- улучшить симулятор роста растений AlphaGardenSim;
- оптимизировать использование воды;
- доработать искусственные источники света.
Все упирается только в оборудование — оно довольно дорогое. С другой стороны, человеческий труд обходится дешевле (если не считать экспертов). Это проект ученых-робототехников: Симеона Адебола, Риши Париха, Марка Престена, Сатвика Шармы, Шрея Аэрона, Ананта Рао, Сандипа Мукерджи, Томсона Ку, Кристины Вистром, Евгения Соловьева и Кена Голдберга из Калифорнийского университета в Беркли.
Результаты опыта (систематическое сравнение работы AlphaGarden и профессиональных аграриев) будут представлены на ICRA 2023 в Лондоне. Что касается применения технологии, то легко можно представить, что обычный человек без специальных знаний установит несколько датчиков и будет просто следовать указаниям симулятора. Тот подскажет, где, когда и сколько поливать и подрезать.
Могут ли машины сажать и ухаживать за садом? Вполне возможно, если это автоматизированные системы, которые заботятся о воде, питательных веществах и освещении. Роботы-садовники могут конкурировать с лучшими аграриями.
Полный текст статьи читайте на Компьютерра
