Салат – ценная культура в Европе и США. Но нехватка рабочей силы затрудняет сбор урожая этого ценного полевого овоща, поскольку поиск достаточного количества сезонной рабочей силы для выполнения обязательств по сбору урожая является одной из самых больших проблем в этом секторе. Кроме того, поскольку инфляция заработной платы растет быстрее, чем цены производителей, маржа очень мала.

В Англии специалисты по сельскохозяйственным технологиям и технике работают с IDS Imaging Development Systems GmbH (Оберзульм, Германия) над разработкой роботизированного решения для автоматизации уборки салата. Команда работает над проектом, финансируемым Innovate UK, и включает в себя экспертов завода по производству сельскохозяйственной техники Grimme, Центра Agri-EPI (Эдинбург, Великобритания), Университета Харпера Адамса (Ньюпорт, Великобритания), Центра машинного зрения Западного университета. Англии (Бристоль) и двух крупнейших производителей салатов в Великобритании, G's Fresh и PDM Produce.

Машинное зрение и ИИ используются для определения точной точки пересечения на стебле.

В рамках проекта существующая техника для уборки лука-порея приспособлена для подъема салата с земли и захвата его между прижимными лентами. Внешние или «оберточные» листья салата будут механически удалены, чтобы обнажить стебель. Затем машинное зрение и искусственный интеллект используются для определения точной точки среза на стебле, чтобы аккуратно отделить головку салата.

«По словам коллег из Salad Harvesting Services Ltd., дочерней компании G, процесс разрезания айсберга является наиболее технически сложным этапом в процессе автоматизации», — объясняет специалист по продажам продукции IDS Роб Уэбб. «Создаваемый прототип робота-уборщика включает в себя камеру GigE Vision из семейства uEye FA. Он считается особенно прочным и поэтому идеально подходит для сложных условий. «Поскольку это наружное применение, здесь требуется корпус с защитой IP65/67», — отмечает Уэбб.

Выбор пал на модель GV-5280FA-C-HQ с компактной 2/3″ CMOS-матрицей IMX264 с глобальным затвором от Sony.

«Датчик был выбран главным образом из-за его универсальности. Нам не нужно полное разрешение для обработки ИИ, поэтому чувствительность можно увеличить с помощью биннинга. Больший формат сенсора означает, что широкоугольная оптика также не нужна», — резюмировал требования Роб Уэбб. В приложении датчик CMOS убеждает превосходным качеством изображения, светочувствительностью и исключительно широким динамическим диапазоном и обеспечивает почти бесшумные, очень контрастные 5-мегапиксельные изображения в формате 5:4 со скоростью 22 кадра в секунду — даже в приложениях с изменчивыми условиями освещения. .

Широкий ассортимент аксессуаров, таких как трубки для объективов и тянущиеся кабели, так же прочны, как корпус камеры и привинчиваемые разъемы (8-контактный разъем M12 с X-кодированием и 8-контактный разъем Binder). Еще одно преимущество: встроенные в камеру функции, такие как предварительная обработка пикселей, LUT или гамма, сводят к минимуму требуемую мощность компьютера.

Прототип газонокосилки-робота будет использован для полевых испытаний в Англии ближе к концу сезона 2021 года. «Мы рады участвовать в проекте и с нетерпением ждем результатов. Мы убеждены в его потенциале для автоматизации и повышения эффективности сбора урожая салата не только с точки зрения компенсации нехватки сезонных рабочих», — утверждает Ян Хартманн, управляющий директор IDS Imaging Development Systems GmbH.

Проблемы, стоящие перед сельскохозяйственным сектором, действительно сложны. По прогнозу Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (ФАО), к 2050 году производительность сельского хозяйства должна увеличиться почти на 50 процентов по сравнению с 2012 годом из-за резкого увеличения численности населения. Такое ожидание урожайности означает огромную проблему для сельскохозяйственной отрасли, которая все еще находится в зачаточном состоянии с точки зрения цифровизации по сравнению с другими секторами и уже находится под сильным давлением инноваций в связи с климатическими изменениями и нехваткой рабочей силы.

Сельское хозяйство будущего основано на сетевых устройствах и автоматизации. Камеры — важный строительный блок, а искусственный интеллект — центральная технология. Интеллектуальные приложения, такие как роботы-уборщики, могут внести в это значительный вклад.