Агрофорум №4 июль 2020

АГРОФОРУМ
АГРОТЕХНОЛОГИИ
УДК 005.519.6:631
Башилов А.М., профессор, д.т.н.,
Московский авиационный институт
АГРОРОБОТЫ И АЭРОКОПТЕРЫ
в сельскохозяйственных угодьях
Без мечты, без перспективного
мышления не может формироваться
инновационный проект.
Роботизация, цифровизация и
искусственный интеллект – ярко
высвеченные в научной литературе
ориентиры развития и совершенствования
современной
техносферы, в том числе и в отрасти
сельского хозяйства [1].
Наземные роботизированные
средства (агророботы) с разной
степенью автономности функционирования
все чаще применяются
в сельскохозяйственном
секторе, в том числе для посева
зерновых, внесения удобрений,
сбора урожая, распыления пестицидов.
Беспилотные летательные
аппараты (аэрокопторы) используют
в основном для создания
электронных карт полей; оценки
всхожести сельскохозяйственных
культур, контроля текущего состояния
агроценозов, экологического
мониторинга сельскохозяйственных
и лесных угодий [2].
Совместное использование
наземных и воздушных средств
расширяет функциональные и
сенсорные возможности роботизированной
обработки сельскохозяйственных
угодий. По
сравнению с наземной техникой
авиационные аппараты дают ряд
преимуществ: отсутствие физического
контакта с землёй и уплотнения
почвы, более широкая площадь
мониторинга и обработки,
более качественная выборочная
обработка культур [3].
Наиболее интересным решением
может быть использование
наземных и воздушных мобильных
роботизированных средств
на основе единой платформы
видеоцифрового управления,
визуализирующего агротехнологические
процессы и устанавливающего
удобную форму
зрительного контакта для заинтересованного
специалиста.
Это новое научное направление
совершенствования агротехнологических
процессов в растениеводстве
и животноводстве,
инновационное и привлекательное,
позволяющее осуществлять
более глубокую автоматизацию
аграрного производства.
Эффективность практической
реализации будет заключаться
в энергосберегающем совершенствовании
агротехнологий,
в более бережливом управлении
живыми самоорганизующимися
сельскохозяйственными системами
производства – агротехноценозами.
Цель статьи: разработка проекта
совместного использования
наземных и авиационных роботизированных
средств в сельскохозяйственной
практике.
МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ
ОСНОВА ИННОВАЦИОННОГО
ПРОЕКТА
Предлагается рассмотреть
вариант совместного, взаимно
дополняющего использования
наземных агророботов и воздушных
аэрокоптеров. При этом
наземные роботы осуществляют
последовательно-поточное
пространственно-временное
(челночное) обслуживание сельскохозяйственных
угодий по
традиционным, сплошным траекториям
движения, а воздушные
роботы осуществляют дополнительное,
выборочно-дифференцированное
обслуживание, по
воздушным перемежающимся
(высоко маневренным) траекториям.
Совместное взаимодействие
агророботов и аэроботов
должно осуществляться с единой
мобильной или передвижной
платформы, управляющей
видеоцифровым мониторингом
и агротехнологическим обслуживанием
угодий (например, полей
и пастбищ).
На рисунке 1 приведена структурно-функциональная
схема
агро/аэро-роботизированного
комплекса.
Видеоцифровой мониторинг
на основе технического зрения
обеспечивает наблюдение
и отслеживание динамических
пространственно-временных
изменений объектов сельскохозяйственного
угодья [4].
По результатам мониторинга, при
реализации информационно-аналитических
операций обнаружения
и идентификации, осуществляют
управление агророботами
и аэрокоптерами, оснащёнными
рабочими исполнительными
механизмами и видеоцифровым
контролем выполняемых
операций. На рис. 2 приведена
обобщённая схема формирования
алгоритмов мониторинговых
(поисково-разведовательных) и
агротехнологических (исполнительно-преобразовательных)
действий роботизированного
комплекса.
24 www.agroyug.ru