Zaawansowane opryskiwanie i nawigacja w pionierskim robocie rolniczym
UE jest największym na świecie producentem, konsumentem i eksporterem wina, odpowiadającym za około 50% światowej produkcji wina. Większość winnic jest bardzo mała. Co więcej, około 10% europejskich winnic to tak zwane winnice o stromych zboczach. Te niewielkie winnice, położone w górzystych, odległych miejscach, słyną z wysokiej jakości win premium, które odgrywają kluczową rolę w gospodarce wiejskiej. Ich unikalne potrzeby są jednak stosunkowo zaniedbywane przez tradycyjnych producentów maszyn ze względu na niewielki rozmiar rynku. Zmienia się to za sprawą wielokrotnie nagradzanego robota opryskującego opracowanego w ramach finansowanego ze środków UE projektu SCORPION i zaprezentowanego na prestiżowym Światowym Forum Robotyki Rolniczej w latach 2023 i 2024 (FIRA 2023 i FIRA 2024).
Modułowe rozwiązanie autonomicznych technologii dla rolnictwa precyzyjnego
Korzystanie z robotów rolniczych w trudnym i odległym terenie jest szczególnie wymagające. Zespół projektu SCORPION opracował zestaw zaawansowanych modułowych technologii robotycznych dostosowanych do potrzeb rolnictwa precyzyjnego w regionach górskich i zintegrował je z robotem opryskującym WETA. Jak mówi koordynator projektu Filipe Neves dos Santos z INESC TEC: „Wysoce precyzyjne narzędzie do opryskiwania interpretuje georeferencyjne «mapy zaleceń» skonstruowane przez systemy wspomagania decyzji z uwzględnieniem danych historycznych dotyczących pól, takich jak poziomy składników odżywczych w glebie i historyczne plony. Wykorzystuje technologię zmiennego dawkowania (VRT), aby dostosować oprysk do wielkości i kondycji rośliny. Modulacja szerokości impulsów i wentylator elektryczny umożliwiają niemal całkowity brak strat oprysku oraz dziesięciokrotnie większą wydajność energetyczną w porównaniu z tradycyjnymi metodami opryskiwania”. Co więcej, można go przełączyć z opryskiwania na stosowanie światła ultrafioletowego w mniej niż 10 minut, a użytkownik może połączyć się z robotem za pomocą smartfona z systemem Android, który jest podłączony do zrobotyzowanego systemu nawigacji INESC TEC. W pełni elektryczna platforma robotyczna WETA gwarantuje trakcję na czterech kołach nawet na najtrudniejszych skalistych i pochyłych terenach. Promień skrętu poniżej 20 centymetrów i smukły profil o szerokości poniżej jednego metra umożliwiają pielęgnację gęsto obsadzonych upraw bez ubijania gleby. I w końcu zrobotyzowany system nawigacji umożliwia kompleksową lokalizację i planowanie ścieżki w czasie rzeczywistym. Zarówno ten system, jak i narzędzie do opryskiwania można bezproblemowo zintegrować z dowolnym ciągnikiem lub platformą zrobotyzowaną, aby uzyskać w pełni autonomiczny system opryskiwania.
Zaawansowane technologie percepcji i lokalizacji
Robot rolniczy WETA, zrobotyzowany system nawigacji i VRT są wyposażone w najnowszą technologię, która umożliwia odbiornikowi globalnego systemu nawigacji satelitarnej (GNSS) działanie ze wszystkimi usługami Galileo. Gwarantuje to optymalne działanie z danymi w czasie rzeczywistym przez całą dobę, nawet w odległych obszarach, gdzie nie ma zasięgu sieci komórkowej. W środowiskach z odpowiednim zasięgiem komórkowym systemy przełączają się w tryb kinematyki w czasie rzeczywistym, aby zwiększyć dokładność lokalizacji i zapewnić redundancję. Wyposażone są w najnowocześniejszy system percepcji, który składa się z radaru optycznego (LiDAR) oraz kamer. Zrobotyzowany system nawigacji ma również inercyjny system nawigacji i uwzględnia widoczne naturalne cechy krajobrazu w celu dokładnej i niezawodnej lokalizacji 3D, gdy wykryje anomalie lub zakłócenia GNSS.
Nowa era w rolnictwie precyzyjnym
Robot rolniczy WETA oferuje niezrównaną precyzję, niezawodność i bezpieczeństwo w pracach polowych. „Robot SCORPION znajduje się w czołówce technologii rolniczych, dzięki swojej wyjątkowej zdolności do autonomicznego analizowania mapy zaleceń uzyskanej z systemu wspomagania decyzji w sekwencję wykonywalnych zadań, których kulminacją jest precyzyjne opryskiwanie pola. Ta zdolność zapewnia prawdziwą autonomię w terenie” — zauważa Neves dos Santos. Nie tylko zwiększa zrównoważony charakter tych prac i promuje przyjazne dla środowiska praktyki w zarządzaniu winnicami, ale także ułatwia ekspansję na niewykorzystane regiony górskie o ogromnym potencjale, co sprzyja rozwojowi lokalnych gospodarek. Projekt SCORPION wytycza drogę do nowej ery rolnictwa precyzyjnego i inteligentnego.
Słowa kluczowe
SCORPION, rolnictwo precyzyjne, robot rolniczy, winnice, GNSS, mapa zaleceń, VRT, LiDAR, precyzyjne opryskiwanie, kinematyka w czasie rzeczywistym, technologia zmiennego dawkowania