Sztuczna inteligencja impulsem do rozwoju europejskiego winiarstwa
Cały sektor rolniczy znajduje się obecnie pod silną presją. Rolnicy muszą wyżywić rosnącą globalną populację, ale jednocześnie pracować w bardziej zrównoważony sposób, aby zachować środowisko dla przyszłych pokoleń. Wpływ na praktyki rolnicze ma także zmiana klimatu. Zmieniające się wzorce pogodowe, a także susze i powodzie mogą zmniejszać wydajność produkcji. Aby sprostać tym wyzwaniom i uzyskać pożądaną wydajność produkcji, rolnicy coraz częściej sięgają po nowe technologie, w tym rolnictwo precyzyjne. „Rolnictwo precyzyjne to strategia zarządzania gospodarstwem rolnym, która wykorzystuje narzędzia takie jak sztuczna inteligencja i robotyka, aby zadbać o optymalny stan zdrowia i jakość roślin uprawnych”, wyjaśnia koordynatorka projektu BACCHUS Zoe Doulgeri z Uniwersytetu Arystotelesa w Salonikach w Grecji. „Inteligentne, zautomatyzowane i selektywne zbiory pozwalają na znaczną poprawę wydajności produkcji poprzez pozostawienie roślinom wystarczającego czasu na osiągnięcie dojrzałości na polu”.
Wyzwania dotyczące zautomatyzowanych zbiorów
Aby taka automatyzacja mogła przyniesie korzyści rolnikom, systemy robotyczne powinny dorównywać ludziom pod względem zręczności. Na przykład zbiory winogron może utrudniać obecność pni, gałęzi i ciężkich liści. „Roślin nierzadko są ukryte pod tymi liśćmi i gałęziami”, mówi Doulgeri. „Przez to roboty zbierające mogą mieć trudności z optymalną wizualizacją i precyzyjnym cięciem. Kolejne wyzwanie dotyczy prawidłowego szacowania dojrzałości roślin”.
Roboty o zaawansowanych zdolnościach poznawczych
Kluczowym założeniem projektu BACCHUS było znalezienie sposobów na poprawę monitorowania i zbioru winogron. Zespół chciał sprawdzić, czy narzędzia rolnictwa precyzyjnego mogą stać się kluczem do wykonywania tych czynności w ekonomiczny i efektywny sposób. „Opracowaliśmy dwa współpracujące roboty, które łączą czynności związane z inspekcją i selektywnym zbiorem”, tłumaczy Doulgeri. „Są one wyposażone w zaawansowane czujniki i narzędzia analityczne”. Wśród tych narzędzi znalazło się obrazowanie wizualne i hiperspektralne, które służy do mapowania pola i monitorowania upraw w sezonie wegetacyjnym, w celu przewidywania wielkości plonów. Oprócz inspekcji upraw i zbierania danych jeden z robotów ma za zadanie wykonywanie dwuramiennych operacji związanych ze zbieraniem owoców. Jedno z jego ramion zostało wyposażone w chwytak dostosowujący się do kształtu i rozmiaru rośliny, podczas gdy drugie posiada kamerę i sekator do wizualizacji i cięcia łodyg. Roboty wyposażono też w zaawansowane zdolności poznawcze i umiejętności podejmowania decyzji, dzięki czemu potrafią określić, czy owoc powinien zostać zebrany, czy pozostawiony na winorośli.
Sztuczna inteligencja i technologia sensoryczna na winnicach
Prototypowa platforma robotyczna została przetestowana na winnicy i zastosowana do różnych rodzajów winogron. Umożliwiło to zespołowi ocenę, w jaki sposób można wykorzystać sztuczną inteligencję i technologię sensoryczną do dokładnego określania dojrzałości upraw oraz w jaki sposób roboty zbierające mogą być wykorzystywane do selektywnego zbioru winogron. Wdrożenie tych innowacyjnych rozwiązań pozwoli winiarzom uzyskać znaczne oszczędności dzięki obniżeniu kosztów pracy i poprawie jakości oraz wartości wyrobu końcowego. Doulgeri i jej zespołowi zależy także na poprawie warunków pracy rolników i robotników poprzez zautomatyzowanie niektórych żmudnych prac związanych z produkcją wina. „Kolejne kroki będą polegać na dalszym udoskonalaniu tych technologii w oparciu o wnioski płynące z naszych testów”, dodaje Doulgeri. „Chcemy także dalej rozwijać nasz system, aby mógł być dostępny w atrakcyjnej cenie”.
Słowa kluczowe
BACCHUS, wino, winnice, sztuczna inteligencja, rolnictwo, robotyka, kognitywistyka, czujniki
