США. Как робот клубнику собирает…

Сельское хозяйство США в значительной степени механизировано, что во многом и обеспечивает высокие урожаи и ведущие позиции на мировых рынках. Однако пределов технического прогресса пока не видно.В Калифорнии, где сосредоточены предприятия по выпуску электроники и фирмы по созданию новых программ ЭВМ, активно ведутся работы и по развитию робототехники сельскохозяйственного назначения. Особый упор при этом делается на развитие «нетрадиционных» аграрных технологий – не автоматов для дойки коров, например, а роботов для выращивания, а в перспективе – и уборки овощей и фруктов. Этому есть объяснение: Калифорния считается основным районом США по производству овощей и одним из ведущих по выращиванию фруктов.

По сообщению «Ассошиэйтед пресс», в долине Салинас одна калифорнийская компания разрабатывает агрегат по автоматическому прореживанию посадок салата. Этот аграрный автомат или робот должен научиться правильно прореживать поля салата. По расчетам, агрегат за одно и то же время прореживает посадок салата столько, сколько вручную 20 рабочих.

Такой автоматический «обработчик» плантаций салата АП называет новым поколением сельскохозяйственной техники, призванной обеспечить механизацию там, где ее пока недостаточно – в обработке и сборе овощей и фруктов, причем предназначенным для употребления в свежем виде. Ведь хорошо известно, как аккуратно это нужно делать, чтобы не повредить плоды труда в прямом смысле слова.

Исследователи разрабатывают в настоящее время роботы для применения при выращивании овощей и фруктов с помощью комплексного использования новейших датчиков, мощных компьютеров, новейшей электроники, «компьютерного зрения», собственно новейших роботов и алгоритмов, периферии и с использованием технологии высокоточного определения положения на местности посредством Джи–Пи–Эс (GPS). Однако в коммерческой продаже такие роботы появятся не раньше, чем через несколько лет.

В течение 100 лет в этой «овощной столице» Америки, если так можно выразиться, высаживали, прореживали и собирали овощи (и фрукты) руками сельскохозяйственных рабочих – мигрантов. Появление машин в данной области аграрного производства может оказаться действительно революционным событием. Сами фермеры говорят, что это может облегчить их непростое положение, вызванное нехваткой рабочей силы, снизит риски из-за неясных аспектов реформы иммиграционного законодательства США, снизит накладные расходы, повысит качество и количество получаемого продукта.

Некоторые представители бизнеса говорят, что действительно в последнее время ощущается нехватка рабочей силы на полях, так что роботы могут во многом помочь. Впрочем, не только в нехватке рабсилы дело. Робот, в отличие от человека не требует внимания к своим социальным проблемам, к жилью, к соблюдению прав нанятой трудовой единицы и, соответственно, к повышению почасовой оплаты. Не об этом ли мечтал на заре прошлого века В. И. Ульянов (Ленин)?..

Во многих отраслях сельского хозяйства Америки машины и механизация широко используются десятилетиями. Даже сбор урожая овощей и фруктов, предназначенных для переработки, медленно, но начинает подвергаться процессу механизации. Однако в масштабах всей страны подавляющее количество свежих фруктов собирается вручную.

Исследования в области механизации процесса выращивания свежих овощей и фруктов годами были в «сонном» состоянии. Причина – избыток аграрных рабочих и давление со стороны аграрных профсоюзов. Однако недавно положение с рабочей силой ухудшилось, возросла иностранная конкуренция, производители стали искать машины и технику для снижения издержек и для восполнения нехватки рабочих рук. Увеличилось финансирование исследований со стороны федерального правительства, венчурного капитала и отраслевого бизнеса.

«Надо увеличивать эффективность производства, но никто при этом не хочет работать в поле», - приводит агентство слова профессора биологии и механизации сельского хозяйства Университета Калифорнии Ставроса Воугиокаса.

А сами рабочие говорят, что механизация приведет к сокращению рабочих мест, большему использованию пестицидов и ухудшению качества продовольствия. Однако исследователи старт-ап компании «Блю Ривер Текнолоджи», создающие агрегат по прореживанию посадок салата, хотят доказать, что аппарат не только заменит 20 человек, но и улучшит производство.

Посмотрим, как все происходит сейчас. Плантация салата после посадки растений обрабатывается бригадой сельскохозяйственных рабочих, которые с помощью мотыг и тяпок удаляют лишние растения, чтобы дать возможность оставшимся вырасти и превратиться в хороший кочанный салат. Создаваемый аппарат использует видеокамеры и программы ЭВМ по распознаванию образов для того, чтобы определить, какие растения следует уничтожить с помощью струи концентрированного удобрения, которое убивает ненужные побеги и одновременно обогащает почву. У «Блю Ривер» уже более 3 млн. долларов венчурного капитала. Компания хочет также создать машины для автоматической прополки и в перспективе – уборки с использованием такой же технологии.

«Вижн Роботикс», другая компания из Сан-Диего, разрабатывает такой же аппарат для прореживания посадок салата, а также для срезания веток винограда. Этот аппарат использует «руку – робот» и камеры для получения фотографий и создания компьютеризированной модели виноградного куста, определения ориентации лозы и расположения кистей винограда – все для того, чтобы решить, что именно нужно срезать.

Пока машины являются неуклюжими и не очень надежны в правильном отборе зрелой продукции. Помимо ошибок при определении по запаху и цвету, машинам трудно отличить собственно фрукт от листьев или веток. Но самое главное – нет той координации и скорости в работе глаз и рук, как у человека. Специалисты отмечают, что координация движений рук и глаз и скорость работы сельскохозяйственных рабочих при сборе урожая поражают. Так что роботам до этого пока далековато…

В Калифорнии ведутся не только эти исследования. Испанская компания «Агробот» проводит свои опыты в южной части штата и испытывает аппарат по сбору клубники. Аппарат оснащен неплохо: он имеет 24 «руки», движения которых направляются с помощью оптического датчика. Это позволяет роботу делать нужный выбор в зависимости от цвета фрукта, его качества или размера. Аппарат срывает ягоды и укладывает их на конвейерную ленту. Затем ягоды поступают к рабочему. Но аппарат пока собирает только ягоды, которые висят по краям грядки на плантации. Поэтому, чтобы использовать аппарат в деле, теоретически придется придать новую форму всем плантациям клубники в Калифорнии, высаживать ягоды в один ряд, сделать выше собственно грядку, и, возможно, выращивать сорта с меньшим количеством ягодных гроздей. Правда, специалисты говорят, что такие комбайны по сбору клубники появятся нескоро – не раньше, через через десять лет.

Однако, как говорится, тенденция в сторону всеобщей аграрной роботизации прослеживается весьма отчетливо.