Russische wetenschappers hebben een autonome drone op een platform met wielen gemaakt die automatisch door de tuin beweegt, vruchten aan de bomen vindt en zieke of beschadigde exemplaren onder hen identificeert. Hij kreeg de naam botANNIC. Op basis van de verzamelde gegevens wordt een sanitaire kaart van ziekten van landbouwbeplantingen gevormd. Tests op een werkende fruitboerderij hebben aangetoond dat de nauwkeurigheid van de monitoring meer dan 80% bedraagt. Zoals de auteurs bedachten, zou het gebruik van de ontwikkeling de productiviteit moeten verhogen en fruitverliezen als gevolg van ziekten en plagen moeten minimaliseren. Volgens agronomen kan het apparaat alleen als menselijke assistent worden gebruikt, maar niet als vervanging. Het aanpassen van de uitvinding aan werk in kassen zal moeilijk zijn, omdat er geen rupsbanden zijn voor wielvoertuigen.
Vier klassen
NUST MISIS-specialisten hebben samen met collega's van de Tambov State Technical University (TSTU), China University of Mining Technology en de Higher School of Economics een robotplatform op wielen ontwikkeld, genaamd botANNIC. Het bewaakt autonoom de toestand van fruit in boomgaarden, identificeert ziek of beschadigd fruit en vormt op basis van de verkregen gegevens een kaart van tuinbouwziekten. Zoals uit tests is gebleken, bedraagt de nauwkeurigheid van het apparaat meer dan 80%.
“Met behulp van een stereocamera die neurale netwerken gebruikt om het menselijk zicht te reproduceren, scant botANNIC de bladverliezende en vruchtbare delen van bomen, detecteert appels in de boomkroon en onthult hun mate van rijpheid en schade”, zegt Ivan Ushakov, hoofd van de afdeling van natuurkunde aan NUST MISIS, vertelde Izvestia.
Uit de lucht gehaald: de autorobot zal zorgen voor milieucontrole in bedrijven
Hoe een kleine auto de milieu-inspecteur zal vervangen
botANNIC oriënteert zich zelfstandig in de tuin aan de hand van een driedimensionale kaart van het gebied, maar indien gewenst kan de operator een traject en het eindpunt van de route bepalen. Afmetingen platform – 1.5 x 1.5 m, laadvermogen – 200 kg, vermogen elektromotor – 500 W. Het ontwerp maakt gebruik van lithium-ionbatterijen. De drone is uitgerust met een stereocamera en een hyperspectrale sensor waarmee je het uiterlijk van fruit zorgvuldig kunt analyseren en de kwaliteit ervan kunt beoordelen op basis van de observatieresultaten. Terwijl hij door de tuin beweegt, verzamelt de drone informatie, die vervolgens wordt geüpload naar de boordcomputer van het platform en de tablet van de operator.
Het grote laadvermogen van het verrijdbare platform maakt het mogelijk om er extra apparatuur op te installeren. Bijvoorbeeld een manipulator voor het bemonsteren of oogsten van fruit.
Het systeem heeft zich met succes bewezen tijdens tests op het grondgebied van een industriële appelboomgaard van het Federaal Wetenschappelijk Centrum. IV Michurin, gelegen in de regio Tambov. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift Drones.
- Om appels tegen de achtergrond van gebladerte in fluctuerend zonlicht te detecteren, is een algoritme ontwikkeld dat automatisch het voorgrondgebied selecteert. Vervolgens classificeert het systeem fruitbeelden met behulp van multivariate analyse verder in de volgende groepen: gezonde appel (klasse 0), rotte (klasse 1), gevlekt (klasse 2), beschadigd door insecten (klasse 3) of schimmelschurft (klasse 4). De classificatienauwkeurigheid is minimaal 80%”, zegt Alexander Divin, professor aan de afdeling Mechatronica en Technologische Metingen van TSTU.
Het systeem is ontworpen om te werken in de zogenaamde intensieve tuinen, waarin bomen in een compact patroon worden geplant. Wetenschappers zijn van plan botANNIC uit te rusten met extra sensoren en een laserzender, waarmee het schadelijke insecten en onkruid kan vernietigen. De toepassing van technologie zou moeten leiden tot een toename van de landbouwproductiviteit en een afname van het fruitverlies, wat om verschillende redenen kan gebeuren.
appels oogstenFoto: RIA Novosti / Vitaly Timkiv
Help landbouwingenieur
Pavel Tyurin, de hoofdtechnoloog van het bedrijf Plodovoye, vertelde Izvestia dat de kwaliteitscontrole van fruit op fruitplantages momenteel handmatig wordt uitgevoerd. Hiervoor is er een hotelpositie – een voorspeller of entomoloog. Hij inspecteert voortdurend de tuin. Het is zijn plicht om voor de toestand van de bomen en de vruchten te zorgen. Het moet echter preventief werken en het ontstaan van ziekten en plagen voorkomen. Zo wordt er in de tuin een speciale val voor de fruitmot geplaatst, als daar insecten worden aangetroffen, worden de bomen behandeld met pesticiden. Ook houden ze volgens de aanwijzingen van het weerstation de toestand van de omgeving in de gaten.