Николаевский умелец собрал робота-фермера

Сам высаживает, сам орошает, сам удобряет, сам удаляет сорняки. Робот-фермер – мечта любого дачника, огородника, фермера, Павел Острянин из Николаева работу универсального «земледельца» впервые увидел на канале YouTube, и с тех пор идея создать подобного бойца для собственной теплицы не покидала Павла. Понадобилось около полугода, чтобы собрать и «оживить» робота, так что новый сезон в теплицах Остряниных не будет таким хлопотным, как у других.

Уникального Farmbot придумал и сконструировал калифорнийский инженер Рори Аронсон. Проектную документацию, чертежи и софт проектировщик опубликовал на GitHub, сделав их доступными всем желающим, и тем не менее получил предзаказ на 1 миллион роботов-огородников. Желающих избавиться от тяжелого рутинного труда на земле оказалось больше, чем можно было предположить.

Проект Farmbot живой, его постоянно улучшают фермеры со всего мира. Конструкцию можно дорабатывать, для этого нужно свои «достижения» загружать в облачные сервисы, доступные всем владельцам устройства. Если разработчику понравятся предложенные идеи, робота модернизируют, начиняют новыми функциями.

Что он из себя представляет?

Выращивать овощи на приусадебном участке или в теплице с роботом-фермером – одно удовольствие. Робот-фермер, конечно, не ходит по земле, но это не мешает ему справляться с однообразной, шаблонной работой.  Farmbot представляет из себя кран-балку, которая движется по направляющим, прикрепленным к коробу. Короб или бурт изготавливается по заданным параметрам, он может быть любого размера. Павел Острянин планирует его масштабировать до размера теплицы – 2,5 м на 25 м.

Farmbot оснащен чувствительными сенсорами, видеокамерой и манипулятором, к которому крепятся различные насадки в зависимости от поставленной задачи.

Чтобы управлять роботом, никакими специальными знаниями обладать не нужно. Робот элементарно программируется, задается специальный алгоритм действия с определенной последовательностью, например, посадка, полив, удобрение почвы. Руководить его работой можно с компьютера, планшета или смартфона. Связь с «базой» осуществляется с помощью Wi-Fi. Есть функция удаленного контроля. К роботу подключено несколько видеокамер. Благодаря IP-камере и подсветке за работой робота можно следить через смартфон, планшет, компьютер в режиме реального времени и днем, и ночью. Еще одна камера нужна для распознавания сорняков.

Сердце Farmbot — мини-ПК Raspberry Pi, у него 4 USB входа, разъем для монитора, для SD-карты, на которой записана программа, для интернет-кабеля, Wi-Fi, Blutooth

Что он может?

Робот в отличие от сельхозпроизводителя работает без устали, 24 часа в сутки. Можно запрограммировать работу на ночное время. Весь земельный участок, который он обслуживает, для него — система координат. По заданным координатам он высаживает семена,  ведет полив, а все, что вырастает в других точках, воспринимает как сорняки. Робот сам определяет, когда поливать грядку. Если к Farmbot подключить метеостанцию, то он будет корректировать время полива в зависимости от прогноза погоды. Скоро дождь, значит, робот сэкономит ресурсы и пропустит полив, по прогнозу многодневная жара – увеличит объем воды. Интересно, что орошает он точечно, только растения, рационально используя воду. Робот оснащен датчиком определения солености почвы, используя полученные данные он определяет, какой участок грядки нужно удобрить, а какой не нуждается в подкорме.

Как он это делает?

У робота есть несколько видов инструментов, для каждого предусмотрено свое место в системе координат. Инструменты он притягивает магнитом.

Для создания лунок робот «берет» семенной сидер, делает углубления по заданным координатам. Затем с помощью вакуумной насадки присасывает из емкости семена по одному и несет в лунку, пылесос выключается – семя падает в лунку. Скорость посадки устанавливает фермер. Роботу под силу создание смешанной грядки, где будут расти овощи и зелень вперемешку. Он знает, как правильно разместить на участке разные культуры, чтобы создать благоприятную среду для выращивания.

Поливальная насадка многофункциональна, она подает воду, воздух и жидкие удобрения. Воздух нагнетает пылесос, а вода может поступать из крана или емкости. Среди дополнительных функций – сбор дождевой воды для полива. Робот сам обнаруживает и удаляет с помощью специальной насадки сорняки, не повреждая высаженные растения. Робот самостоятельно меняет инструменты в зависимости от поставленной задачи.

Farmbot может справиться с работой огородного пугала, для этого он с заданной периодичностью движется по направляющим без дела.

Разработчик Farmbot в облачном сервисе создал библиотеку знаний по растениям, робот читает книги и, опираясь на полученные знания, сообщает фермеру о созревании урожая.

Преимущества

 «Чтобы запитать теплицу от электросети, мне бы понадобилось 100 тыс. грн. Такой счет выставила энегрослужба. Farmbot может работать и на необитаемом острове. Своей энергоэффективностью и автономным режимом работы он и привлек мое внимание», — рассказывает Павел Острянин.

Farmbot – аскет, потребляет относительно мало электроэнергии и способен работать от небольшой солнечной панели. 100-ваттная солнечная батарея питает робота-фермера круглосуточно. При пятичасовом рабочем дне она вырабатывает 500 Вт. Небольшой робот при максимальной нагрузке в день потребляет 450 Вт, при минимальной — 100-200 Вт.

По мнению Павла Острянина, робот-фермер – идеальное решение для выращивания саженцев:

«Попробуй посадить, скажем, 60 000 семян! Это колоссальный труд, от которого можно освободить людей. Робот высаживает семена в землю быстрее, в любую погоду и, если потребуется, то круглосуточно».

Для создания робота было задействован станок лазерной резки, с помощью него изготавливали соединительные пластины, и 3D принтер. Надо отдать должное разработчику Рори Аронсону – все детали выходят идеально совместимыми, как в дорогом конструкторе. Некоторые элементы было дешевле купить, их Павел Острянин приобрел в Китае. Если бы все детали были под рукой, на сборку робота-фермера нужно было несколько дней.

«Самое главное – робот позволяет экономить время. Имея железного помощника, фермер может заняться чем-то более важным и полезным. Я, например, хочу усовершенствовать робота, изучаю возможность добавления еще одного источника энергии – ветряной», — говорит Павел Острянин.

Не исключено, что с легкой руки Павла такие роботы вскоре появятся в разных хозяйствах Украины. Во всяком случае николаевский умелец не намерен останавливаться на достигнутом и готовится реализовать свои новые идеи по модернизации железного фермера. Более того Павел и его единомышленники уже создали GrowTech-экспериментальную лабораторию по внедрению инновационных технологий в сфере сельского хозяйства и энергонезависимости.

Наталья Рубан специально для журнала «Агроиндустрия», статья опубликована в майском выпуске