Американцы научат роботов нежно и эффективно собирать фрукты

Уборка фруктов, пожалуй, один из самых деликатных видов сельскохозяйственных работ. И если картофелеуборочные машины и зерновые комбайны человечество придумало очень давно, то во фруктовых садах присутствие технической цивилизации как-то особо не отмечается.

Всё может измениться, если американская компания Vision Robotics благополучно завершит свой необычный проект. Она работает над созданием роботов, способных выполнять различные операции во фруктовых садах, а ещё — на виноградниках, пишет Membrana.

Любопытно, что идея разработки садовых роботов принадлежит не компании. Как рассказал исполнительный директор Vision Robotics Дерек Морикава, в 2004-м году с этим заказом к нему пришёл представитель Калифорнийского исследовательского совета по цитрусовым.

Дерек считал, что создание робота, способного собирать урожай апельсинов, невозможно. Но представитель CCRB привёл инженеров Vision Robotics на калифорнийскую апельсиновую ферму и показал, что все деревья растут аккуратными рядами, а фрукты превосходно видны и доступны.

Апельсины инженерам, видимо, очень понравились, потому они кинулись за разрешение неразрешимой задачи.

Вообще-то Морикава знал, что предыдущие попытки создания "апельсиновых" роботов провалились не столько из-за невозможности автоматического сбора плодов как такового, сколько из-за неэффективности такого сбора. Робот срывал апельсин, затем искал следующий, срывал его и так до тех пор, пока не понимал, что собраны все апельсины с данного дерева. Это было очень медленно.

Но уже тогда, в апельсиновой роще, специалисты компании догадались до простой и эффективной идеи: нужно провести разделение функций. Один робот должен идти первым и только составлять виртуальную карту сада, отмечая положение всех апельсинов. А второй может двигаться следом и быстро собирать их. Ведь когда вам известны координаты всех плодов, вы можете составить наиболее экономную и оптимальную стратегию их сбора.

Так появился проект Orange Harvester. Множество стереоскопических камер (на манипуляторах) и система распознавания образов помогут этому комплексу распознать все апельсины в листве. Второй робот, прицепленный к первому, получает эти данные и собирает фрукты при помощи восьми длинных манипуляторов, способных изгибаться в нескольких плоскостях, оканчивающихся нежными "пальцами".

Тед Баскин, президент CCRB, говорит, что к концу нынешнего года сумма инвестиций агропромышленников в проект Orange Harvester составит $1 миллион, и ещё $5 миллионов потребуются прежде, чем появится, наконец, серийный образец такого робота.

Производители цитрусовых мечтают сократить использование на плантациях сезонных рабочих-мигрантов. Чему эти рабочие, естественно, не рады (даже устраивают кампании против механизации).

Владельцы плантаций интересуются экономическими выгодами: если роботы будут работать так быстро и безотказно, как обещано, их покупка и эксплуатация обойдётся дешевле оплаты живой рабочей силы из сезона в сезон.

К тому же в последние годы, как ни удивительно, такие плантации в Калифорнии испытывают недостаток в рабочих руках: немало плодов сгнивает на корню. Из-за этого промышленники даже обращались к конгрессу США, чтобы облегчить процедуру въезда в страну для рабочих из Мексики.

Потому не стоит удивляться, что на сборщике апельсинов Vision Robotics не остановилась и запустила ещё один проект: Tree Fruit Scout. На сей раз инженеры обратили свой взор на яблоки и груши.

Принцип его работы полностью повторяет схему действий Orange Harvester, только робот будет выглядеть несколько иначе — его размеры, пропорции и манипуляторы будут приспособлены к работе в яблоневом саду.

А ещё компанией задуман Grape Pruner — робот-обрезчик лозы. "В конце каждого сезона рабочие должны выйти на виноградники и тщательно провести обрезку лозы в точно выбранных местах и под правильным углом, чтобы на следующий год получить хороший урожай", — сообщает Vision Robotics.

Разумеется, сейчас эту операцию, одну из самых ответственных в выращивании винограда, проводят люди. Но инженеры полагают, что робот может справиться с этой задачей не хуже, да ещё и быстрее.

Правда, пока такая машина существует лишь на картинке, но Vision Robotics уже продемонстрировала обрезку лозы триммером, смонтированным на конце промышленной руки-манипулятора.

Во всех трёх проектах главная проблема — не манипуляторы для требуемых действий, а программы, способные "понять" — что они видят.

"Мозг" фруктового робота должен составить трёхмерную карту дерева/куста/лозы, затем оценить каждый фрукт, скажем, апельсин — насколько он зрел, какой у него размер, есть ли чёрные пятна?

Только хорошие плоды будут взяты машиной. И хотя некоторые сельскохозяйственные рабочие полагают, что руки роботов могут сами повредить фрукты, и что люди не захотят покупать плоды, собранные машиной, инженеры Vision Robotics трудятся в поте лица.

Тем временем к финансированию работ по "фруктовым" роботам подключилась вашингтонская исследовательская комиссия по плодовым деревьям.