Робот уничтожитель сорняков может автономно удалять саженцы

Робот сорняков, разработанный исследователями.Кредит: Kotaniemi et al.

Среди многих сельскохозяйственных задач, которые могут решать роботы, - удаление сорняков, что может нанести значительный ущерб как скота, так и для сельского хозяйства. Фактически, быстрорастущие и инвазивные сорняки могут уменьшить урожайность сельскохозяйственных культур и потенциально отравляющих животных, включая лошадей, овец и коров.

Исследователи в Центре технических исследований VVT Finland Ltd недавно разработали нового робота, который может автономно удалить инвазивную сорняку, известную как Rumex Longifolius, или док -док -лист, которые очень богаты оксалатами, соединениями, которые могут быть ядовитыми для какого -то животноводства.Их робот, представленный в бумаге, предварительно опубликованном на Arxiv.

«В последнее время автоматические технологии прополки привлекли большое внимание, потому что из -за вреда и проблем, которые сорняки причиняют животноводство, в дополнение к тому, что сорняки снижают урожайность», - написали Джарко Котанеми, Нико Кинскикоски и Тапио Хейккиля.

«Мы нацеливаемся на автоматическое и механическое прополков Rumex в полях открытых пастбищ, используя технологии легкого мобильного поля.

Робот с удалением сорняков, разработанный Котанеми, Кейнсакоски и Хейккила, предназначен для механического удаления сорняков Rumex, когда они все еще саженцы.Удаление этих растений в качестве саженцев, разрушая их корни, очень предпочтительнее использования гербицидов, поскольку ограничивает повреждение окружающей среды и здоровье людей, потребляющих близлежащие культуры.

В своих предыдущих документах исследователи представили подход, основанный на компьютерном зрении, для обнаружения и локализации Rumex Weed.Их новая статья, основанная на этих предыдущих усилиях по разработке роботизированной платформы, которая может удалить сорняки, идентифицированные моделью компьютерного зрения.

Чтобы спланировать миссии робота, исследователи использовали многослойный подход к контролю.Этот подход делит задачи удаления сорняков на три меньших набора действий, включая навигацию по роботу к сорняку, обнаружение этого сорняки и, наконец, его удаление.

«Цель удаления сорняков дается в качестве миссии сорняков, которая устанавливается картой сорняков локаций сорняков в области пастбища», - написали исследователи.

«Миссия состоит из задач по перемещению платформы, обнаружению сорняков и выполнении действия сорняков для всех сорняков в последовательности, указанных в карте сорняков», - написали исследователи в своей статье.«Каждое задание состоит из фиксированного способа примитивных действий, таких как движения робота, сборы изображений и навигационные действия».

Kotaniemi, Känsäkoski и Heikkilä уже протестировали свою роботизированную платформу в реальной среде, выполняя серию тестов на открытом воздухе на травяном поле.Они обнаружили, что это было очень эффективным и могло надежно удалить сорняки Rumex, однако его способность обнаруживать сорняки часто уменьшалась в загроможденной или очень яркой среде.

В будущем они могут попытаться улучшить возможности обнаружения робота, чтобы облегчить его потенциальную коммерциализацию и использование фермерами.

«Мы представили автоматического механического робота сорняков, который удаляет сорняки с пастбищ без использования гербицидов», - заключили в своей статье Котаними, Кайнскикоски и Хейккила.«Он основан на легкой мобильной платформе, легкой руке робота с датчиком силы/крутящего момента, 3D -камере потребителей и инструментом для прополки. Тесты на реальном пастбище показали осуществимость этих технологий для роботизированных сорняков».

More information: Jarkko Kotaniemi et al, A Weeding Robot for Seedling Removal, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2405.12596