Когда роботы начнут собирать урожай в России?

За последние годы возросло число роботов, которые выполняют различные операции в агропромышленности. По прогнозам аналитической компании Transparency Market Research, к 2024 году доходы отрасли сельскохозяйственной робототехники вырастут примерно до 5,7 млрд долларов. Эксперты исследовательской компании Global Industry Analysts Inc отмечают, что с вероятностью в 76% умные машины заменят людей в фермерской работе через 20 лет.

Какие проблемы помогают решить агроботы?

По прогнозам демографов, растущая численность населения планеты к 2050 году достигнет 10 миллиардов человек. Для удовлетворения потребностей людей в пище производство сельскохозяйственной продукции должно увеличиться на 25%.

Глобальная миграция населения из сельских районов в города и пригороды повысила спрос на продовольствие в этих регионах. А отход населения от традиционных фермерских общин и передел бывших сельскохозяйственных угодий под промышленность и жилые помещения вызывает необходимость развития точного земледелия (система ведения сельского хозяйства с использованием современных технологий на всех этапах – прим. ред.).

Эти факторы могут вызвать у агрокомпаний повышенный спрос на робототехнику. Внедрение умных механизмов в сельском хозяйстве поможет справиться с такими вызовами, как высокая стоимость и дефицит рабочей силы. Стоимость механического сбора урожая ниже, чем ручного. К тому же, умная технология может заменить нескольких сотрудников, а также зачастую обеспечивает дополнительный сбор урожая, который остается гнить на поле при традиционной уборке. Как ожидается, роботы позволят добиться роста производительности на фоне повышения рентабельности, что обеспечит снижение себестоимости продукции.

Так, ключ стремительно возросшего интереса со стороны государств к сельскохозяйственным технологиям, в том числе робототехнике, – снижение издержек фермеров и хозяйств различного типа. В агропромышленности назревает «Вторая зеленая революция». Специалисты считают, что технологии точного земледелия на базе интернета вещей, а также сельскохозяйственные роботы помогут достичь урожайности такого масштаба, какого не видели во времена появления тракторов, изобретения гербицидов и генетически измененных семян.

Как развивается робототехника для сбора урожая за рубежом?

Итак, один из главных сегодняшних трендов в агропромышленной области – переход к точному земледелию. Такой подход дает компаниям повышение урожаев, экономию агрохимикатов и другие преимущества. Ключевой фактор роста рынка технологий точного земледелия – автоматизация и роботизация процессов. Следующая тенденция – автономность. Аграриев интересуют автономные роботы, которые принимают решения с высоким уровнем самостоятельности. Также успешно развиваются системы master-slave, которые позволяют одновременно управлять несколькими машинами.

В мире уже существуют сельскохозяйственные дроны, роботы для мониторинга и анализа состояния растений, опрыскивания, внесения удобрений, удаления сорняков и уборки урожая многих культур. Однако в последней области осталось много неохваченных направлений. Например, уборку зерновых или картофеля роботизировать проще, чем сбор фруктов. Это происходит из-за строгих технических требований к работе с последними. Во-первых, система видеофиксации должна определять степень зрелости фруктов. Иначе робот может сорвать неспелые плоды. К тому же, не все умные машины легко настроить для уборки разных сортов одной культуры.

Во-вторых, робот должен уметь срывать плоды так же аккуратно, как человек, чтобы не повредить их. Ведь одна царапина на помидоре может привести к быстрой порче всех овощей в коробке. Однако сложно создать мягкий и гибкий манипулятор, который способен аккуратно снять с грядок персики, томаты и клубнику разной формы.

Как вариант решения этой проблемы предлагают генетическое «редактирование» овощей и фруктов. Например, над этим работает стартап RootAI. Технология «молекулярных ножниц» CRISPR-Cas9 позволяет выборочно лишать растения ряда свойств. Так, если вывести сорта томатов с удлиненными черенками и минимальным количеством листьев, роботам будет удобней их собирать.

Американский поставщик ягод Driscoll’s изменил принцип посадки растений специально для роботов. Грядки с клубникой размещают на специальных возвышениях, чтобы алгоритму проще было разглядеть ягоды.

Также интересное решение предложил британский изобретатель Ричард Дадли. Он разработал робота, который с помощью электромагнитного излучения находит самые спелые плоды клубники. Механизм анализирует растения с помощью микро-, радио-, терагерцового и инфракрасного излучения. Микроволны помогают измерить содержание воды в ягодах, а также делают листья визуально прозрачными для робота, поэтому он не обращает на них внимания.

Но в первую очередь компании уделяют внимание совершенствованию систем искусственного интеллекта и компьютерного зрения. Они позволяют роботу находить плод среди листьев и верно оценивать его степень зрелости. Разработкой агроботов для сбора урожая с использованием ИИ, компьютерного зрения и сенсоров занимается ряд зарубежных организаций: Agrobot, Abundant Robotics, FFRobotics, Dogtooth Technologies, Octinion и другие.

В мире растет число конкурентных решений в области сбора яблок. Их сбор механизировали в Израиле и США. Израильская компания FFRobotics разрабатывает устройства с трехпальцевыми захватами, при помощи которых роботы могут отодвигать фрукт от листвы и веток и «сворачивать» или срезать его с ветки. У одной машины может быть от 4 до 12 рук, а ее производительность – около 10 тысяч собранных яблок в час. Калифорнийская компания Abundant Robotics разработала робота, который снабжен специальным пылесосом для быстрого и аккуратного снятия фруктов с деревьев. Как только яблоко попадает в раструб пылесоса, оно запечатывает входное отверстие и всасывается внутрь. При этом листья остаются нетронутыми.

А в Японии робота научили собирать помидоры. Машина с ИИ, которую создали в компании Panasonic, трудится на одной из японских ферм. Робот срывает один помидор своей механической рукой каждые 6 секунд. Человек тратит на каждый помидор по 2-3 секунды, но работает в теплице только 3-4 часа. Робот же способен трудиться по 10 и более часов, в том числе и ночью.

Вот лишь некоторые из десятков умных машин, которые появились на службе сельского хозяйства в последние годы. Сейчас идет активная роботизация этой сферы во многих зарубежных странах. С усовершенствованием технологий ИИ и компьютерного зрения роботы для сбора урожая станут еще более надежной рабочей силой в теплицах и на полях.

Собирают ли роботы урожай в России?

На сегодняшний день сельскохозяйственные роботы все еще остаются редкостью в нашей стране. Их можно встретить только на самых модернизированных производствах. Россия пока отстает от зарубежных инноваций в данной сфере. Тем не менее, роботизацией сельского хозяйства в России интересуются и занимаются.

По словам управляющего партнера компании «Сколково – Венчурные инвестиции» Павла Данилова, проектированием современных технологий в области мирового сельского хозяйства занимаются свыше 4 000 компаний. В России в этой сфере пока работает примерно 180 организаций. Системы с искусственным интеллектом используют отдельные сельхозпредприятия. В основном роботы занимаются автоматическим доением коров, реже – уборкой урожая. Чуть более ста российских предприятий оснастили подобными роботокомплексами. Они преимущественно расположены в Краснодарском крае, Ростовской и Калужской областях. На юге России у ряда хозяйств есть в арсенале мультикоптеры – вид дронов-вертолетов. Они могут водить тракторы и комбайны по полю, контролировать посевную кампанию, анализировать состояние почв и внесение удобрений.

В нашей стране разработкой инноваций в области сельскохозяйственной техники занимаются такие компании, как «Росэлектроника», Cognitive Technologies, Avrora Robotics. Специалисты холдинга «Росэлектроника» изготовили опытные образцы навигационно-связных элементов бортового и диспетчерского оборудования для системы управления беспилотной сельскохозяйственной техникой. Cognitive Technologies в 2016 году успешно провела полевые испытания беспилотного трактора, а летом 2017 года – беспилотного комбайна. Последний может самостоятельно убирать урожай зерновых. Он не выезжает за границы поля и прошел испытания в ночных условиях. Avrora Robotics тестирует в Рязанской области проект «АгроБот». Это беспилотный комплекс, который состоит из трактора Avrora Robotics и системы управления. Его уже успешно протестировали на предпосевной обработке почвы, посеве и междурядной почвообработке.

Мы спросили у представителей российских агрокомпаний, используют ли в их организациях сельскохозяйственных роботов для уборки урожая. Также мы поинтересовались планами компаний по внедрению таких инноваций.

«Это интересная тема, но в нашей компании не используют роботов для сбора урожая, – ответил Виктор Ментешов, начальник ИТ “Агро-Белогорье”. – Мы думаем над их внедрением, но конкретных планов у нас пока нет. В первую очередь, рассматриваем беспилотный комбайн для уборки зерновых культур. У нас есть сады, но я еще нигде не видел, чтобы робот собирал яблоки.

Роботы – специализированные технологии. Чтобы ввести их в производственный процесс, нужно менять подход к нему. Тем более, разработка умной машины должна быть не на этапе пилотного проекта, а в стадии промышленной эксплуатации. То есть для внедрения робота в производство нужно, чтобы он доказал возможность своего использования реальными результатами.

Я не могу сказать, какие преимущества даст компаниям роботизация сбора урожая. Чтобы говорить о выгодах, нужно посмотреть на роботов в деле».

Сложности внедрения роботов также отметил Александр Сухов, руководитель агроотдела «НОРИКА-СЛАВИЯ»: «В нашей компании пока не используют и не планируют внедрять роботов для сбора урожая. В настоящее время это невозможно из-за сложного алгоритма обратной связи, так как работаем с открытой и нестабильной системой».

«Мы не внедряем роботов-сборщиков урожая. Специфика нашей продукции такова, что пока нет оборудования, которое может собирать ее так же эффективно, как человек, – объяснил Олег Власов, менеджер по рекламе и PR “Агро-Инвест”. – Но мы знаем о мировых тенденциях и разработках. Например, в Японии для сбора томатов используют роботов, которые определяют спелость плодов по цвету и срывают их. Тем не менее, для сбора томатов сейчас нет скоростного и эффективного оборудования».

Автоматизация постепенно проникает в сферу сельского хозяйства как за рубежом, так и в России. Благодаря инновациям компании уже могут роботизировать посадку семян, обработку земли, разбрызгивание пестицидов, а также уборку зерновых культур. Но роботы-сборщики овощей, фруктов и ягод – по-прежнему редкость. Респонденты CFO Russia отметили, что не знают о массовом применении таких роботов в какой-либо из российских агрокомпаний и сами пока не собираются их внедрять. Такое решение во многом обусловлено новизной технологий, их недостаточным распространением и совершенством, и, следовательно, сложностью организации уборки урожая с помощью агроботов.

Узнать больше о внедрении новых технологий в агропромышленности вы сможете на Конференции «Цифровизация в агробизнесе», которая пройдет 11 апреля 2019 года в Москве.

Алиса Попова

Комментарии