VĚDA

Roboty na vinici

22. 7. 2009 / Jita Splítková

Na stromech dozrávají letní jablka a v září začne sklizeň ostatních odrůd, ale i hrušek... Pokud máte na zahrádce vysazených pár ovocných stromů, tak sklizeň je pro vás zábavou. Jenže když stromků jsou tisíce? V tom případě se hodí robot. Tedy hodil by se, kdyby byl. Jednou z firem, která má celkem velkou šanci, že její výzkumný tým v reálu předvede umělého sběrače ovoce a i ošetřovatele vinohradu, je celkem známá Vision Robotics.

Práce na zemědělských robotech začaly v roce 2004 - tento rok za nimi přišli představitelé California Citrus Research Board s tím, aby pro ně sestrojily robota - sběrače pomerančů. Derek Morikawa - výkonný ředitel Vision Robotics je nejdříve odmítl, že takovýto robot je nad jejich technické a výzkumné možnosti. Ovšem pěstitelé byli neuvěřitelně tvrdohlaví a potřeba robota česače u nich byla tak velká, že ignorovali slušné odmítání a prostě vzali inženýry firmy do svého pomerančového sadu. Dobře udělali. Zde jim totiž ukázali, že stromy tvoří rovné řady a jeden je skoro jako druhý a pomeranče jsou dobře vidět. Konstruktéři tedy výzvu přijali a začali přemýšlet. Nezačínali ze vzduchoprázdna - ono roboty - sběrači pomerančů už existovaly, takže ve svém projektu se mohli vyhnout chybám předchozích konstruktérů.

Proč vymýšleli již vymyšlené? Předchozí robo-sběrači nenašly uplatnění z důvodu vysokých provozních nákladů, vyvolaných i jejich velkou pomalosti. Takový robot nejdříve hledal plod, zaregistroval pomeranč, utrhl ho, hledal a zaregistroval druhý, utrhl ho... nakonec se přesvědčil, že stromek je očesaný... než tuto proceduru vykonal, člověk sám očesal několik stromků. K čemu tak drahého robo loudala?

Tým Vision Robotics přišel na geniální myšlenku - aby česání bylo dokonalé a rychlé je nutné odstranit ono zdlouhavé identifikování jednotlivých plodů - takže vymysleli, že nejdříve jeden robot stromy "oskenuje" a vytvoří virtuální mapu sadu, kde budou zaznamenány jednotlivé pomeranče. Druhý robot pojede za ním a na základě dat v podobě souřadnic jednotlivých plodů je bude rychle česat. Toto je základní princip zemědělského stroje - robota sběrače pomerančů nazvaného pouze sběrač pomerančů - Orange Harvester.

Vizualizaci sadu a zaznamenání přesných souřadnic položení plodů zajišťuje množství stereoskopických kamer na manipulátorech prvního robota a také softwarový systém rozpoznání obrazu. Druhý robot, jehož úkolem je česání má osm pohyblivých ramen, která podle zadaných souřadnic pomeranče okamžitě vyhledají a utrhnou. Tato česací chapadla mají několik stupňů volnosti, čili se pohybují všemi směry a jsou zakončena citlivými "prsty".

Práce na robo česacím stroji jsou pořád na začátku a bude potřeba ještě delší doba a asi 5 miliónů dolarů, aby mohl být sériově vyráběn. Výzkumníci si věří a dokonce pracují nejen na tomto projektu, ale i na očesávači jablek, hrušek - Tree Fruit Scout. Princip stroje bude stejný jako u sběrače pomerančů, jen rozměry a manipulátory se přizpůsobí jinému typu stromů a ovoce.

Třetím strojem, který chce firma vyrábět, je robot starající se o vinnou révu - Grape Pruner - jeho úkolem bude vždy na podzim keříky ořezat. Umělý ošetřovatel vinohradů je zatím pouze na nákresech, i když ukázky, že umělé rameno zakončené nůžkami dokáže přesně na určeném místě odstřihnout větvičku, firma v reálu již předvedla. Ono největším problémem všech těchto tří robotů nejsou mechanická ramena a jejich vhodná zakončení, ale softwarové vybavení. Program, který dokáže neustále vyhodnocovat, kde se robot nachází a ovládá jednotlivá česací chapadla, pro která musí dodávat vstupní informace - to znamená do virtuální mapy zakreslit, kde se na stromě nachází jednotlivé plody a ještě k tomu musí poznat, který plod je zralý, který shnilý a sbírat jen ty zralé a kvalitní... tak takový program ještě neexistuje.

Podrobnosti ZDE

Vytisknout

Obsah vydání | Čtvrtek 23.7. 2009