Обсуждение с соседом высокой стоимости и расточительности опрыскивания доковых сорняков на пастбищах побудило молодого инженера спроектировать и построить точечный опрыскиватель для выявления и обработки этого вредного сорняка.
Колин Тейлор из Тейлор Технологии, базирующийся в Ланарке, Шотландия, разработал систему в свое время, используя все свои личные сбережения, без каких-либо внешних инвестиций. Система, получившая название RUMEX, использует комбинацию камер компьютерного зрения, программного обеспечения с искусственным интеллектом и индивидуального управления форсунками.
Точечное опрыскивание для экономии гербицидов и денег
«Трудность с обработкой доков, - объяснил мой сосед, - это то, что селективный гербицид стоит дорого, и ему нужно покрыть все поле для обработки изолированных сорняков. Аэрозольный баллончик также замедляет рост травы », - объясняет Колин Тейлор. «Я уже интересовался автономными транспортными средствами и построил свой собственный дрон, а также сельскохозяйственного робота. Я сразу понял, что точечное опрыскивание, обработка отдельных сорняков сэкономит гербициды и деньги, а также повысит урожайность травы ».
Колин начал разрабатывать систему в 2017 году, когда учился в рамках своего исследовательского проекта на степень магистра сельскохозяйственных технологий в Королевском сельскохозяйственном колледже. В то время компьютерное зрение и искусственный интеллект (ИИ), технологии, лежащие в основе системы, становились все более распространенными, и их было легче внедрить для других приложений.
«Я увидел, что мы можем взять технологию, которая особенно используется для распознавания лиц и беспилотных автомобилей, и использовать ее для обнаружения сорняков», - говорит Колин. «Сочетание этого с электронным управлением опрыскивателем означало бы, что мы могли бы автоматически опрыскивать сорняки, активируя опрыскиватель только тогда, когда сорняки есть».
Определите сорняк в растущей культуре
Хотя точечное опрыскивание уже не является чем-то новым, эта технология все еще решает проблему распознавания «зеленый на зеленом», которая требуется для выявления сорняков в растущей культуре. «С доками, которые представляют собой большие широколистные сорняки, это не такая уж проблема. Их значительно легче обнаружить на травяном поле, чем, например, на черной траве в пшенице », - объясняет Колин.
Нам нужно было программное обеспечение, чтобы распознавать доки; и для этого использовалось 20,000 XNUMX различных изображений доков и травы.
Его система компьютерного зрения делает до 30 снимков каждую секунду, которые анализируются программным обеспечением ИИ - в основном он видит, видит ли он сорняк или нет. «Нам нужно было программное обеспечение, чтобы распознавать доки; Для этого использовалось 20,000 XNUMX различных изображений доков и травы. Они включают в себя множество различных видов, стадий роста и различных ситуаций, поэтому он всегда может обнаружить сорняк », - объясняет он.
Опрыскиватель Hardi шириной 12 м, 600 литров
Его прототип оснащен опрыскивателем Hardi шириной 12 м и объемом 600 литров, для которого он разработал собственную электронную систему управления индивидуальным управлением форсунками с электромагнитным управлением. Он подходит для форсунок Hypro E80-30, потому что при 80 ° они не требуют перекрытия для нанесения полной дозы. С нынешней системой обзора 30 кадров / сек она позволяет опрыскивателю комфортно работать со скоростью около 8 км / ч, обнаруживая и обрабатывая доки в поле.
«Я понимаю, что это примерно половина скорости обычного опрыскивателя, но это дает огромную экономию. Обычная обработка, включая химические и прикладные, будет стоить около 70 фунтов стерлингов / га. Но если вы посмотрите на травяное поле, доки будут составлять от 10% до 20% почвенного покрова », - поясняет он.
Огромная экономия за счет использования меньшего количества химикатов
Это приводит к огромной экономии за счет использования меньшего количества химикатов - обычно от 75% до 85% стоимости. Кроме того, потому что урожайность травы увеличивается, потому что она не опрыскивается и не имеет сорняков, чтобы конкурировать с ней. Кроме того, клевер, который особенно чувствителен к гербицидам, не погибает и поэтому не требует повторного посева.
Полевые испытания
Сейчас, на более поздних стадиях создания прототипа, Колин проводит полевые испытания, совершенствует систему и стремится разработать более экологичное программное обеспечение ИИ для других приложений. Он также изучает возможности сотрудничества с существующими производителями и отраслевыми партнерами.
