Роботы для агропрома

15 февраля 2016, 00:00

В России начали создавать робототехнику для сельского хозяйства. Машины без участия человека будут убирать урожай и следить за посевами

Пилотные образцы роботизированных комбайнов должны появиться через два года, они будут делаться на основе комбайнов «Ростсельмаша» Torum 780 (на фото)

Комбайн сам едет по полю, коптер поднимается в небо и анализирует появление сорняков, датчики на посевах следят за состоянием почвы, при необходимости активируя систему удобрений или полива. Приблизительно такую картину рисуют создатели программы развития «умного» агропрома в России. Ее реализация началась в Татарстане, где недавно состоялась церемония подписания меморандума о создании «умного» агрохолдинга «Агрополис», который будет разрабатывать для российского сельского хозяйства роботизированную технику, позволяющую осуществлять многие работы без участия человека. 

Комбайн без человека

По мнению авторов проекта, появление роботов на селе вовсе не фантастика. В ближайшее время, например, вполне возможно появление беспилотных комбайнов, которые сами будут осуществлять посев, обработку и уборку урожая.

Один из ключевых участников «Агрополиса» — российская компания Cognitive Technologies, которая совместно с КамАЗом вот уже несколько лет разрабатывает беспилотный грузовик. Причем дело идет вполне успешно: российские системы управления для грузового беспилотника по некоторым параметрам превышают разработки Google и других зарубежных компаний. В частности, российская компания разработала особую технологию искусственного зрения под названием «виртуальный тоннель», которая получила высокие оценки на международном уровне (см. «Автопилот для КамАЗа», «Эксперт» № 9 за 2015 год). Первые результаты появятся уже в следующем году, когда на КамАЗах начнут устанавливать российские системы помощи водителю (электроника будет предупреждать об опасных ситуациях). А к 2019 году должны появиться промышленные образцы грузовиков, которые смогут передвигаться без участия человека.

Опыт разработки беспилотных грузовиков поможет и в создании автономно работающих комбайнов. «Принцип работы системы автономного управления для КамАЗа и для комбайна в целом похож, — рассказала “Эксперту” Ольга Ускова, президент группы компаний Cognitive Technologies. — Впрочем, в разработке “умных” комбайнов есть и своя специфика. Здесь необходимо управлять более чем двумя десятками параметров технологического процесса — от выбора необходимого угла жатки до контроля заполнения бункера отгрузки зерна».

Другим элементом «умного» агропрома предполагается сделать систему мониторинга и слежения за выращиваемыми культурами. В частности, она будет состоять из стационарных устройств, которые вместо агронома будут замерять, например, влажность почвы, ее насыщенность нужными элементами и проч. Данные с этих устройств будут поступать в единую базу данных, а компьютер будет давать команду на орошение или обработку посева удобрениями.

Еще один вариант использования робототехники на селе — автономный летающий аппарат, коптер, оснащенной системой видеораспознавания. Такое устройство летает над угодьями и отслеживает степень разрастания сорняков. Если вредной растительности слишком много, то информация об этом передается в центр управления. 

Исключить человеческий фактор

По словам разработчиков новой техники, прежде всего появление роботов на селе поможет уменьшить влияние человеческого фактора на сельскохозяйственные работы. «Человек выдерживает на комбайне четыре-пять часов работы, и работа это действительно тяжелая, — говорит Ольга Ускова. — Беспилотные же комбайны смогут работать круглосуточно, эффективность обработки поля повышается как минимум в три раза».

Помогут повысить эффективность и автоматизированные замеры. Считается, что человеческий фактор снижает качество замеров не меньше чем на 20%: агрономам не всегда хочется лезть на отдаленные участки посевов, чтобы сделать правильные измерения. Использование роботов приведет и к экономии расходных материалов: например, расход горючего на тех же комбайнах будет строго отслеживаться, что, по оценкам, может привести к 40-процентной экономии (всем известно, хищение ГСМ на селе распространено довольно широко).

Что же касается стоимости новых роботизированных систем, то, по словам разработчиков, она не столь уж и высока. Цена роботизированного «умного» комбайна, обещают инженеры, будет лишь на 15% выше, чем обычного. И ниже, чем аналогичного комбайна зарубежного производства. Например, американская Caterpillar сейчас тоже разрабатывает роботизированную технику, и, по некоторым данным, она получается вдвое дороже стандартных моделей. 

Инвестиции в роботы

Пилотным регионом для реализации проекта «умного» агропрома предполагается сделать Татарстан, откуда опыт внедрения роботов можно будет распространять на другие российские регионы.

Агрохолдинг «Агрополис» создается на базе особой экономической зоны «Иннополис» под Казанью. В этом году на реализацию проекта предполагается потратить 380 млн рублей. Из них на технологическую часть 68 млн рублей выделяет государство в лице Минобрнауки. Еще по 34 млн рублей внесут два других участника проекта — «Ростсельмаш» и крупный татарстанский агрохолдинг «Союз-Агро». Планирует инвестировать в проект и Cognitive Technologies. Ольга Ускова рассказала «Эксперту», что компания намерена вложить 1,5 млрд рублей в течении ближайших трех лет. Общая же сумма инвестиций в проект «Агрополис» в ближайшие пять лет предположительно составит 15 млрд руб. Первые ощутимые результаты его работы ожидаются через два года: за это время появятся пилотные образцы роботизированных комбайнов. «Мы считаем, что внедрение роботизированных систем даст заметный толчок развитию российского сельского хозяйства, — говорит Ольга Ускова. — По экспорту некоторых видов агропромышленной продукции мы отстаем от развитых стран в десять раз и более. Внедрение таких технологий поможет сократить этот разрыв. К тому же сейчас внедрение роботов в сельхозпроизводство — это очень заметный мировой тренд». 

Роботизированная дойка

Действительно, в мире внедрение роботизированной техники в сельскохозяйственную промышленность идет высокими темпами. Например, по оценке голландского Rabobank, специализирующегося на финансировании проектов в области сельского хозяйства, в нынешнем году на создание решений в области «умного» производства продовольствия в мире выделено около 4,2 млрд долларов, это превышает совокупное финансирование подобных проектов за последние несколько лет.

В частности, значительные средства выделяет Япония, которая до 2020 года планирует потратить на внедрение роботов в сельское хозяйство порядка 7 млрд долларов. Аналогичная инициатива под названием SPARC с объемом инвестиций до 3 млрд евро есть и в Евросоюзе.

Примеры внедрения роботизированной техники на селе уже есть и в России. Например, с декабря 2014 года в селе Путогино Калужской области работает первая в стране роботизированная молочная ферма. В автоматизированном режиме здесь происходит кормление коров, удаление навоза из коровников. Но особенно впечатляет полная автоматизация доения: животных с помощью корма заманивают в специальное стойло. Затем с датчика, которые установлены на всех коровах, считывается информация, и если компьютер выясняет, что животное недавно доили, то оно прогоняется из загона (автоматически открываются ворота). Если же на дойку попала «нужная» корова, то она «блокируется» в специальном стойле (спереди и сзади закрываются ворота), к ней снизу подъезжает доильный аппарат, который с помощью оптических датчиков находит вымя, сам присасывается и доит.

Сотрудники фермы говорят, что роботизированная система действительно повышает эффективность работы. Инвестировать пришлось довольно много — порядка 100 млн рублей, но на ферме рассчитывают окупить их уже в ближайшее время. Правда, роботизированные комплексы здесь пока используют зарубежные — в частности, от британской компании Merlin Fullwood. Российские инженеры утверждают, что в перспективе они смогут сами создавать подобные комплексы — не хуже зарубежных и при этом дешевле.