Новата икономика: Дълго покълващите "семена" на земеделските роботи

В селското стопанство на бъдещето, а и вече в селското стопанство на настоящето, роботиката е и ще бъде от съществено значение. Тя ще замести човешките същества в досадни задачи, които никой не иска да предприема днес. Всъщност, недостигът на работна ръка в този сектор в Испания е остър.

Според Министерството на земеделието броят на земеделските филиали е намалял с 6,3% през последното десетилетие.

И според данни на SOS Rural, средната възраст на испанските фермери е 62 години, като повече от половината са над 65 години, а почти 70% - над 56 години.

Всички тези цифри отразяват друг феномен: тази дейност е толкова малко привлекателна сред младите хора, че няма и обновяване на поколенията в семейните ферми. Случва се в Испания, в Европа, в Съединените щати... Тенденцията е глобална.

Но има и друг, много съществен недостатък: днес на планетата има малко над 8 милиарда души, но Организацията на обединените нации изчислява, че до 2050 г. ще достигнем 9,6 милиарда – огромен брой хора, които ще трябва да бъдат изхранвани.

Така че се очаква натискът върху селското стопанство да бъде брутален. Тази дейност би трябвало да оптимизира и увеличи производството на храни, без експоненциално да увеличава площта, предназначена за нея. Ще трябва да го направи и като бъде много по-устойчива, отколкото е сега, и като се справи с новите условия, породени от изменението на климата. Без работната сила, която да се справи с това предизвикателство, роботите, заедно с други технологии, се превръщат в съюзници на фермерите, както беше подчертано на Международната федерация по роботика. Дори няколко международни консултантски фирми прогнозират, че продажбите на селскостопански роботи ще се увеличат през следващите години.

Така започна да се оформя екосистема от големи производители на машини, като John Deere и Bosch, както и стартиращи компании, технологични центрове и университети, които изследват и разработват нови роботизирани решения за различни селскостопански задачи.

Въпреки че „роботизацията все още е в начален стадий“, „няма широко разпространено внедряване в селското стопанство, но има нужда от нея поради недостига на квалифицирана работна ръка както в семейните ферми, така и в екстензивните и по-индустриализирани ферми“, казва Карлос Бергера, партньор и изпълнителен директор на Zetrack, компания, посветена на разработването, производството и маркетинга на роботизирана селскостопанска техника.

Има някои търговски решения, но преди всичко се работи върху нови прототипи и тестването им. Нова, иновативна тъкан, където Испания може да заеме своето място. „Испания е най-добре подготвеният пазар за автоматизация на специализирани култури (плодове и зеленчуци) с висока добавена стойност (лозя, маслинови горички, цитрусови плодове, шамфъстък, бадеми, горски плодове и др.)“, казва Бергера.

Сложна среда

Но въвеждането на роботи в земеделските култури е предизвикателство. Следователно, засега това е много постепенен и бавен процес. Земеделието не е дейност, която се осъществява в среда, контролирана толкова, колкото индустрията. Роботите „ходят“ по неравен и наклонен терен. Те правят това на открит терен, оставени на милостта на метеорологичните условия (дъжд, вятър, градушка, прекомерна топлина и др.). Добавя се и още една трудност: поради голямото разнообразие от култури, всяка със свои собствени характеристики, няма един робот за всички растения, които например засаждате. Напротив, всяко растение се нуждае от свое решение, както и всяка задача.

„Роботите са идеални за тежки, повтарящи се задачи и в необитаема среда. Има големи компании, които роботизират трактори, и нововъзникващи стартиращи компании, които предлагат много специфични решения. Например, Франция води борба срещу глифозата, хербицид, чиято употреба иска да бъде премахната или намалена. Поради тази извънредна ситуация в страната са разработени автономни машини, които елиминират плевелите“, казва Франсиско Ровира, професор в Политехническия университет във Валенсия и професор по дигитално земеделие.

Целият земеделски процес може да бъде автоматизиран, от обработката на почвата и сеитбата до прилагането на пестициди, управлението на резитбата, прибирането на реколтата и транспортирането на храна. Но роботите са по-развити в някои задачи, отколкото в други.

„Най-разпространеният и технически най-лесен начин е плодовете да се транспортират от една точка до друга във фермата.“ Автономни превозни средства вече се продават за тази цел. „Роботи с усъвършенствани камери се използват и за извършване на инспекционни задачи: за проверка на здравето на растенията, преброяване на плодовете, оценка на реколтата...“, казва Карлос Рицо, ръководител на линията за мобилна роботика в каталунския технологичен център Eurecat.

Но все още има много малко роботи за събиране на реколтата.

„Има някои експериментални. Роботизирана ръка може да различи къде са плодовете и да реже ягоди, ябълки, праскови... Но все още е в етап на прототип“, казва Карлос Бергера.

„Задачите, включващи директно въздействие върху реколтата, са най-предизвикателните и не са в процес на търговско развитие. Например, прибиране на реколтата или резитба“, добавя Рицо. Тези, които сега изглежда са във възход, са роботи, които прилагат пестициди срещу вредители или болести по растенията, хербициди за елиминиране на плевели, или дори извличат плевели или ги елиминират с лазери.

Баската компания Zetrack разпространява в Испания робот за зеленчуци, произведен от немската компания Digital Workbench (Diwo). „Използва се за прибиране на броколи и карфиол и разполага с различни инструменти: подготвя почвата, като премахва плевели, селективно пръска с фитосанитарни продукти и хербициди... Това е уникална платформа, която може да се сглобява и разглобява с различни инструменти, за да изпълнява различни задачи“, казва Карлос Бергера.

В същото време, тази компания разработва свои собствени решения: електрически роботизиран трактор за дървесни култури като лозя, шамфъстък и бадеми. „Превозното средство може да бъде пилотирано или да работи автономно. То може да коси или премахва плевели, растящи в посевите между редовете или между лозите, без да прилага хербициди, и да извършва задачи по резитба и предварителна резитба в лозето и бадемовите дървета“, казва Бергера. Zetrack тества втория си прототип.

От испанския Бадахос до Съединените щати

Agrobot току-що премести централата си от испанската Уелва в Бадахос. И оттам изнася роботите си за Съединените щати. „Механизацията на земеделието ще започне в тази страна, дори и да се извършва от европейски компании. Тук също има недостиг на работна ръка, а наличната работна ръка е много стара. Един робот замества трима работници, които нямате, парцелите са по-големи, регулациите са по-хлабави... По-лесно е да се пусне продукт на пазара“, казва Хуан Браво, основател и директор на Agrobot.

За едно десетилетие Испания е загубила 6,3% от своите фермери, пише изданието. 

Тази компания е започнала преди повече от десетилетие с разработването на прототипи за събиране на ягоди, които след това са били поставяни в кутии. „Самата морфология на растението крие ягоди, които трябва да се търсят, а машината е оставила много след себе си, които след това е трябвало да бъдат брани с почасов труд. Освен това, опаковането на ягоди е процес: те трябва да бъдат сортирани по размер и качество и ориентирани по подходящ начин. Не беше печелившо“, казва Браво.

Така, с натрупания опит и разработената технология, Agrobot се фокусира върху производството на други роботи за събиране на реколтата за други видове култури (те вече имат прототип). А от друга страна, той е придобил други машини за ягоди. „Предлагаме асистент за прибиране на реколтата. Това е автономна машина, захранвана от слънчеви панели, която се движи пред работниците, а те поставят кутиите с ягоди на платформата“, обяснява Браво.

Тази компания също така пусна на пазара автономен робот за премахване на насекоми, който се движи из полето, като държи вредителите настрана без химикали. Съдържа LiDAR сензори, които разпознават хора, препятствия и ориентири за ориентация. „Действа само срещу насекомото лигус, което напада ягодите.“

В Калифорния фермерите инсталират прахосмукачки на тракторите си, за да контролират вредителите и да засмукват насекоми. Работа, която се извършва ежедневно. Тази система е шумна, хвърля мръсотия и остатъци от полени... и беше много неприятно за работниците. „Помолиха ме да автоматизирам тази задача, защото не можаха да намерят хора, които да я свършат“, казва Браво.

Измерване на водния стрес

Политехническият университет във Валенсия (UPV) е разработил няколко версии на селскостопански робот, който наблюдава лозята, като част от европейския проект VineSocut. Този прототип измерва параметри, които позволяват оценка на нуждите от вода на лозите, тяхното вегетативно развитие и предвиждане на вариации в степента на зреене в рамките на един и същ парцел. Тестван е в семейните ферми Symington в Португалия.

Франсиско Ровира, който е и координатор на проекта VineSocut, обяснява важността на данните, събрани от робота, за тази семейна винарна. „Фермите са точно до река Дуеро.“ А водният стрес е важен фактор за лозето. Ако няма вода, няма да расте добре. Ако подложите растението на определено количество воден стрес, качеството на гроздето се подобрява, но ако го стресирате твърде много, това качество се губи. Имението произвеждало два вида грозде: едното за бутилка вино от 10 евро и другото за бутилка вино от 30 евро. Следователно, определянето на това кои лозя в парцелите ще бъдат предназначени за едно или друго вино е било много важно.

UPV също координира проекта Dragonbot за събиране на питая (pitahaya), известна като драконов плод. „Това е електрически робот с прикрепена ръка. Идеята е той да идентифицира узрелите плодове, ръката да ги събере и след това да ги постави в кошница. Ще го тестваме на полето това лято“, казва Ровира.

Този университет ръководи европейския проект „Цербер“ (Cerberus) за борба с вредителите по културите. „Това е мултиплатформено решение, което използва всичко - от сателитни изображения до роботи. Ще разработим интелигентна пръскачка, която ще адаптира дозата течност, необходима за всяко растение“, обяснява Ровира, която е и координатор на този проект.

Фитосанитарен контрол

Каталунският технологичен център Eurecat работи върху селскостопанска роботика от седем години, като понякога разработва свои собствени решения в европейски и национални проекти, а друг път работи с компании. „Фермерите ни искат роботи, защото нямат достатъчно работна ръка“, казва Карлос Рицо.

Една от най-новите му инициативи е готова за пускане на пазара: GeoEntec. Това са два автономни робота за прилагане на третирания (биостимуланти, фунгициди и др.) върху оранжерийни ягоди. Единият разпространява продукта под формата на прах, а другият - в течна форма. Те също така броят и класифицират плодовете, за да предскажат реколтата.

Като част от европейския проект Smart Droplets, изследователи от Eurecat работят върху автономен трактор (оборудван с хиперспектрални камери, LiDAR сензори и др.), който ще бъде оборудван с интелигентна система за пръскане на пестициди в голям мащаб, например за култури като пшеница. „Ще изчисли обема и здравословното състояние на растението. Всички тези данни ще бъдат изпращани към дигитален близнак, за да се правят прогнози за появата на вредители, например“, казва Карлос Рицо.

С платформата SOMAgro Eurecat се стреми да създаде инструмент за управление на роботизирани флотилии. „Виждаме нарастващ интерес и увеличаващи се пазарни възможности в сектора на селскостопанската роботика“, казва Рицо. Плодородна технология за торене на земеделието на 21-ви век. 

Източник: Мария Хосе Перес-Барко за ABC

Превод и редакция: Нели Тодорова