Az utóbbi időben azonban az intelligens gépek területén látott technológiai fejlődésnek és előnyöknek köszönhetően több kifinomultabb, ügyesebb robot kísérleti használata is sikeresnek bizonyult. Ezek a fejlesztések mesterséges intelligencia segítségével képesek megállapítani, hogy melyik gyümölcs érett, és képesek azokkal gondosan, precízen bánni.

Például a Cambridge Egyetem mérnökei által kifejlesztett Vegebot az első olyan találmány, amely képes megtalálni, és le is szedni az érett jégsalátát. Végre van remény a növénytermesztők számára, hiszen lehetségessé válhat az ember által egyik legnehezebben betakarítható növény szedésének automatizálása is.

Hogyan működik a gépesített salátaszedés?

Először is egy kamera átvilágítja a növényt, és a több mint ezer salátán tréningezett gépi tanulási algoritmus segítségével képes eldönteni, hogy megérett-e már az a leszedésre. Egy másik kamera segítségével pedig a fogókar óvatosan a növény fölé emelkedik anélkül, hogy összetörné azt. Szenzorok használatával érzékeli, hogy mikor van megfelelő pozícióban, sűrített levegő segítségével pedig a vágószerszám egy határozott mozdulattal levágja a salátafejet a száráról.

A Vegebot a gépi tanulás segítségével lett profi salátaszedő

A júliusban publikált tanulmány szerint a növényeket 91%-ban sikerült megfelelően beazonosítani. A robot azonban az embernél egyelőre sokkal lassabban dolgozik: átlagosan 31 másodperc alatt szed le egy salátát. A kutatók szerint ezen egyszerűen tudnak változtatni, ha a szerkezethez könnyebb anyagokat kezdenek el használni. A további fejlesztésekre mindenképpen szükség lesz ahhoz, hogy a gépeket kereskedelmi céllal is fel tudják használni.

Több éhes száj, kevesebb munkáskéz

A világ népessége a jelenlegi 7,7 milliárdról 2050-re várhatóan 9,7 milliárdra fog nőni, ami azt jelenti, hogy évente nagyjából 80 millió emberrel lesz több a Földön, akinek élelmiszert kell biztosítani. Nem csoda tehát, hogy nagy nyomás nehezedik az agrárszektorra, hogy kielégítése a folyamatosan növekvő élelmiszerigényeket. Sőt, az éghajlatváltozás – például a szélsőséges időjárás, a mezőgazdasági területek csökkenése és a természeti erőforrások kimerülése – is még sürgetőbbé teszi az innovációkat és a hatékonyságnövelést. Ez az egyik oka annak, hogy az iparág a robotika fejlesztésére törekszik.

„A robotok gyorsabban és pontosabban képesek elvégezni a munkát, mint a hagyományos mezőgazdasági gépek” – mondta a CNN Business-nek Rakhi Tanwar, a BIS Research vezető elemzője. Ezen felül a növénytermesztőket a hosszú távú munkaerőhiány is fenyegeti. A Világbank adatai szerint a szektorban dolgozók aránya az 1991-es 43%-ról 2018-ra 28%-ra csökkent világszerte.

„Ennek oka részben a fiatalabb generációk érdeklődésének a hiánya. A mezőgazdasági robotika felfejlesztése nagy megkönnyebbülést jelentene a munkaerőhiány miatt is veszteségekkel küszködő termesztők számára” – tette hozzá a vezető elemző.

Betakarítás 0-24-ben?

A robotok képesek éjjel-nappal dolgozni, nincs szükségük szünetekre, és különösen hasznosak lennének aratás, betakarítás idején.

A málnaszedő robot napi több mint 20 órát is képes hatékonyan dolgozni

„A legnagyobb előnyük a tartósságukban rejlik” – emelte ki a Plymouth Egyetem robotikát oktató előadója. Martin Stoelen a Fieldwork Robotics vállalkozásnak is az alapítója. A cég a Hall Hunterrel, az Egyesült Királyság egyik legnagyobb bogyósgyümölcs termelőjével közösen egy málnaszedő robotot fejlesztett ki.

„A robotok – amelyek gyártásának beindítását a jövő évre tervezik – csúcsszezonban heti hét napot, napi több mint 20 órát képesek dolgozni, amire egy málnaszedő munkás nyilván nem képes” – mondta Stoelen.

Fenntartható gazdálkodás és kevesebb élelmiszerpazarlás

„Az újabb automatizációnak a bevezetése a gazdálkodási gyakorlatokat is fenntarthatóbbá teheti. Segítségükkel a növénytermesztőknek kevesebb vizet, kevesebb üzemanyagot, kevesebb növényvédőszert kell használniuk, továbbá kevesebb hulladékot termelnek” – vetítette előre a BIS Research szakértője.

Jelenleg a termőföldeken a legtöbb esetben évente mindössze egyszer van betakarítás, így az éretlen gyümölcsök és zöldségek sokszor kint maradnak a földeken. A robotoknak azonban meg lehet tanítani, hogy csak az érett zöldséget szedjék le, és mivel képesek megállás nélkül dolgozni, ugyanarra a földterületre többször is visszatérhetnek, hogy betakarítsák a hátrahagyott termést.

A tanulmány társszerzője szerint ebben rejlik a gépi betakarítók legnagyobb előnye. „Jelen pillanatban a megtermelt növények egynegyede vagy egyharmada a földeken romlik meg, gyakran azért, mert nincsen, aki a betakarítsa azokat akkor, amikor kellene” – mondta Simon Birrell.

Az Octinion fejlesztése ötmásodpercenként tud újabb és újabb érett epret leszedni

Egy ehhez kapcsolódó sikertörténet a belgiumi székhellyel rendelkező Octinion nevű műszaki startup által kifejlesztett eperszedő robot. A gép – amelyet idén mutattak be, és amelyet már használnak az Egyesült Királyságban és Hollandiában – egy önvezérlésű kiskocsira van felszerelve, és a meghatározott magasságban elhelyezett vályúkban termő eprek szedésére hivatott.

A robot a háromdimenziós látás segítségével megtalálja az érett gyümölcsöt, egy műanyag harapófogóval óvatosan megragadja azt, és éppen úgy, ahogyan egy ember, 90 fokban elfordítja és leszakítja a száráról, majd óvatosan a gyűjtőkosárba helyezi.

„A robotika képes lehet a jelenlegi kínálat által vezérelt piacot kereslet által vezéreltté alakítani. Ez pedig mérsékelné az élelmiszerpazarlást és a növekvő árakat” – véli Tom Coen, az Octinion vezérigazgatója és alapítója.

Szélsőséges körülmények között is állni kell a sarat

A mezőgazdasági robotikával kapcsolatban az egyik legnagyobb kihívás, hogy miként tudják őket az időjáráshoz alkalmazkodóvá tenni. Az agráriumban használt járművek és gépek általában nagy teherbírásúak, így ellenállnak az esőnek, a hónak, a sárnak, a pornak vagy éppen a magas hőmérsékletnek.

„Ezek a robotok nagyban különböznek a gyárak számára kifejlesztett berendezésektől. A robusztus felépítés fontosságát csak akkor érti meg igazán az ember, amikor kint van a termőföldön: a gép bármibe belecsapódhat, beleütközhet, egyenetlen felületeken megy keresztül, eső áztatja, por befedi, villám belecsap” – sorolta Simon Birrell.

A kaliforniai székhelyű Abundant Robotics éppen ezért egy olyan almaszedő robotot készített, amely állítólag mindenféle viszontagságnak ellenáll. Egy almát beszippantó csőről van szó, amely egy traktorhoz hasonló szerkezeten áll, önmagát vezérelve megy végig a fasorokon, és számítógépes alkalmazás segítségével találja meg az érett gyümölcsöket.

„Mindez a gyümölcsöskertekben történő betakarítási munkák automatizálásának a kezdetét jelenti. Az automatizálás évszázadok óta folyamatosan javítja a mezőgazdasági termelékenységet. Ezeknek az előnyöknek a nagy részét azonban eddig még nem minden területen sikerült kamatoztatni” – összegezte Dan Steere, az Abundant Robotics vezérigazgatója.