Rewolucja staje się faktem

Po stosunkowo szybkim zadomowieniu się w przemyśle, robotyka zaczęła wkraczać do świata rolniczego dokonując przełomowych zmian w tej branży. Co nas czeka w kolejnych latach?

Obecne roboty mają zdolność analizowania i wykonywania wielu funkcji, jak również mogą być zaprogramowane w taki sposób, aby odpowiadały potrzebom różnych zadań. Roboty są wykorzystywane do różnych specjalistycznych prac, które wcześniej wykonywali tylko doświadczeni rolnicy. Inwestycje w innowacje w robotyce dla rolnictwa stały się atrakcyjne dla wielu startup-ów, instytucji naukowych oraz czołowych producentów rolnych. Efektem prac tych organizacji są autonomiczne roboty, które wykonują przeróżne zadania w tym takie jak usuwanie chwastów, monitorowanie wzrostu, zbieranie płodów rolnych czy wreszcie sortowanie i pakowanie.

Coraz bardziej inteligentne

Rynek robotyki rozwija się w zawrotnym tempie. Jego wartość oszacowana 2 lata temu wyniosła ponad 23 mld dolarów. To właśnie 2020 rok okazał się punktem zwrotnym w rozwoju automatyzacji i robotyki. Pandemia zdecydowanie przyspieszyła zmianę polegającą na wdrożeniu najnowszych rozwiązań technicznych w rolnictwie. Oczekuje się, że do 2026 r. wartość tego rynku osiągnie oszałamiającą kwotę 74 mld dolarów, a znaczna część wzrostu przypadnie na roboty rolnicze. Do błyskawicznego postępu w robotyce rolniczej przyczyniły się satelitarne systemy lokalizacji takie jak np. GPS. Kombinacja GPS i systemów wizyjnych umożliwia autonomicznym robotom wykonywanie prac w polu. Kolejną technologią wykorzystywaną w robotach rolniczych jest uczenie maszynowe. Zapewnia ono zaawansowaną metodę identyfikacji obiektów znajdujących się na trasie ruchu robota co pomaga autonomicznym pojazdom w nauce unikania nowych lub nieoczekiwanych zagrożeń na ich torze. Uczenie maszynowe umożliwia robotom opracowywanie najlepszych sposobów wykonywania zleconych im zadań.

Dzięki postępowi technologicznemu w systemach wizyjnych maszyn, łączności IoT (internet rzeczy) i Lidar (metoda pomiarowa używana do określania precyzyjnego dystansu obiektu) roboty rolnicze będą bardziej powszechne. Nowoczesne maszyny wymagają wielu badań i rozwoju, aby mogły być stale ulepszane i aktualizowane. Wiąże się to z ogromnymi inwestycjami w badania i rozwój. Ze względu na koszty roboty nie będą dostępne dla mniejszych gospodarstw. Niemniej dotychczasowe konwencjonalnie rolnictwo było przez lata powiązane z czynnościami wykonywanymi ręcznie. Przyzwyczajenie się do robotów rolniczych będzie zmianą kulturową i emocjonalną.

Oferta mobilnych robotów dla rolnictwa stale się rozszerza. Maszyny te powstają głównie w ramach start-upów z którymi współpracę nawiązują czołowi producenci sprzętu rolniczego. Samodzielnie poruszające się maszyny już pracują na polach a w przyszłości staną się alternatywą dla tradycyjnych agregatów: ciągnik – maszyna. Nową generacją mobilnych maszyn są autonomiczne roboty AMR (ang. Autonomous Mobile Robots), wyposażone w skanery 2D/3D i systemy sztucznej intelogencji za pomocą których tworzy się wirtualną mapę terenu, do czego używane są tylko naturalnie występujące obiekty takie jak ściany. Mając zmapowaną przestrzeń i wyznaczone punkty autonomiczny robot sam określa optymalną trasę do miejsca do którego ma dotrzeć. Robot AMR sam analizuje zmieniające się otoczenie i dostosowuje się do niego. Samodzielnie omija on przeszkody i wybiera optymalną trasę. Autonomiczne roboty zdobywają coraz większą popularność w przemyśle dzięki czemu można automatyzować procesy logistyczne w przedsiębiorstwie. Dzięki inteligentnym systemom umieszczonym w konstrukcji tych maszyn autonomiczne roboty mogą pracować także w rolnictwie.

Autonomiczne roboty mobilne ze względu na zastosowanie można podzielić na cztery grupy. Jedną z nich stanowią maszyny wykorzystywane głównie do pielenia roślin lub/i punktowego nanoszenia herbicydów. Uniwersalnymi maszynami są roboty będące bezzałogowymi analogami tradycyjnych traktorów z którymi można agregować różny sprzęt zawieszany i przyczepiany. Specyficzną grupę maszyn stanowią roboty umożliwiające zbiór owoców i warzyw. Do innych autonomicznych maszyn należą mobilne roboty zadające paszę w oborach.

Cały tekst można przeczytać w wydaniu 02/2022 miesięcznika „Przedsiębiorca Rolny” 

Tekst i fot. dr inż. Jacek Skudlarski

SGGW w Warszawie