Современные инновационные технологии, постоянно совершенствующиеся и внедряемые во всех сферах человеческой деятельности, значительно облегчают и упрощают привычные процессы не только в промышленном производстве, но и в сельском хозяйстве, в частности в земледелии, где доля кропотливого ручного труда остается еще довольно весомой.
Для многих аграриев уже стало обычным использование спутниковых данных для мониторинга посевов, как и применение БПЛА для выявления проблем в росте и развитии культур на полях, а также обработки проблемных участков пестицидами.
Специализированная робототехника, предназначенная для выполнения определенных технологических функций в выращивании будущих урожаев, пользуется большим спросом не только в фермерских хозяйствах, но и среди владельцев агрохолдинговых компаний, поскольку позволяет значительно ускорять выполнение многих операций и экономить на использовании труда наемных рабочих.
Одним из производителей подобных машин является известная компания FarmDroid ApS. Ее снователями стали Йенс и Кристиан Ворминги вместе с Innovationsmiljøet Syddansk Innovation A/S, а также инвестор и изобретатель роботов Эсбен Остергаард. Оба брата Ворминга выросли на ферме в Дании, поэтому хорошо знакомы с особенностями выращивания многих сельскохозяйственных культур. А Эсбен Остергаард известен тем, что изобрёл первого в мире кобота – колаборативного робота – для обрабатывающей промышленности. В настоящее время он управляет компанией REinvest Robotics, которая инвестирует исключительно в робототехнику, способную улучшить и усовершенствовать наш мир.
В 2018 году новым замечательным изобретением компании FarmDroid ApS стал инновационный полевой робот FarmDroid FD20, работающий на солнечных батареях. Это первый в мире автономный, сравнительно легкий и устойчивый агроробот, который может сеять, полоть и разрыхлять землю. Его предназначение – посев культур и удаление сорняков на сельскохозяйственных угодьях. Фармдроид помогает фермерам и производителям агропродукции значительно снизить затраты на посев и прополку, к тому же осуществляет все работы без какой-либо угрозы или причинения вреда окружающей среде.
Реализацию и поставки первых собственных сельскохозяйственных роботов FarmDroid начала в 2019 году. И в 2020 году работы FD20 действительно продемонстрировали отличный результат своей работы на фермерских угодьях многих европейских стран, где весной они засеяли и очистили более 1500 гектаров.
Полевые испытания машина проходила в том числе на полях немецкого фермера-новатора Эберхарда Вайскопфа. Землевладелец давно занимается органическим земледелием и широко использует в своей работе робототехнику, которая превращает его фермерскую деятельность в прибыльный, экологически безопасный бизнес.
Из-за карантина, введенного в результате пандемии COVID-19, Эберхард Вайскопф был вынужден реализовать свои планы по автоматизации раньше, чем он планировал. Поскольку фермер в своем труде нуждался в помощи сорока рабочих-мигрантов, которые весной обычно пропалывают 60 гектаров свекловичных полей, то закрытие границ создало угрозу выращиванию на его ферме сахарной свеклы – одной из самых прибыльных и популярных культур в хозяйстве Вайскопфа.
Если бы Вайскопф не нашел решения для прополки своей сахарной свеклы в течение двух или трех недель, ему пришлось бы отказаться от выращивания сахарной свеклы в 2020 году.
«Выращивание органической сахарной свеклы без использования ручного труда в прополке – не вариант»,– замечает Эберхард Вайскопф. «Я услышал о FarmDroid случайно, и роботы спасли урожай сахарной свеклы в этом году, потому что иначе мы бы остались без него».
Необычные машины, медленно двигающиеся на свекольных полях Эберхарда Вайскопфа, расположенных неподалеку от села Альтенведдинген в немецкой земле Саксония-Ангальт, заставляют прохожих с удивлением останавливаться и заинтересованно наблюдать за их необычно точной работой.
«Действительно, мои роботы привлекают внимание целых толп. Люди подходят и спрашивают: «Что это за беспилотник ездит по вашими полям?»,– рассказывает фермер Эберхард Вайскопф. Он объясняет прохожим, что это два робота FD20 от датского производителя роботов FarmDroid.
Каждый робот предназначен для прополки и рыхления 20 га за сезон. Рыхление и прополку эти машины осуществляют непрерывно в течение восьми недель, пока растения свеклы не вырастут достаточно крупными, чтобы самим доминировать на поле. За это время роботы успевают пять раз обработать поля, потому что работают почти круглосуточно – пропалывают тщательно и медленно, со скоростю менее одного километра в час.
Период окупаемости, по мнению Эберхарда Вайскопфа, вполне удовлетворителен. «Обработка свекловичного поля с использованием наемных рабочих составляет 100–120 часов на гектар, а оплата за один час ручного труда составляет 15 евро. В итоге инвестиции в FarmDroid окупятся за два года»,– отмечает Эберхард Вайскопф. К тому же фермер с облегчением освобождается от обременительной обязанности по содержанию сорока работников на ферме в течение нескольких месяцев. Теперь на полях площадью 700 га круглогодично работают четыре сотрудника, которые также являются «операторами роботов».
Как подтверждает практика, в результате ручной прополки вместе с сорняками на свекольном поле удаляется до 20–30% всходов, поскольку человеческий глаз плохо отличает разные виды растений на начальном этапе их роста. Вследствие этого на каждом гектаре теряется около 20 000 ростков свеклы, а благодаря роботам FD20 Эберхард Вайскопфу удалось избежать этих потерь.
Особенностью фармдроидов FD20 является то, что они работают с чрезвычайно высокой точностью, поэтому не требуют специальных камер и датчиков, которые определяли бы принадлежность проростков к сорнякам или к сахарной свекле, как это обычно устроено в других современных агротехнических машинах.
Правильно выбранная скорость движения и использование высокоточной технологии GPS позволяют FD20 высаживать семена свеклы в четко определенных координатах и впоследствии так же точно выпалывать сорняки в рядах между отдельными растениями свеклы, а с помощью проволоки – также и в междурядьях на глубине 1–3 см. Таким образом, роботы качественно разрыхляют почву и удаляют сорняки вокруг кустов свеклы, даже если растения только начинают прорастать.
Поскольку фармдроид FD20 весит значительно меньше трактора с оборудованием, то есть менее 800 кг, а источником его питания является солнечная энергия, то использование этих машин обеспечивает сохранение микроструктуры почвы и позволяет избежать вредных выбросов СО2.
«Потребность сахарной промышленности в органическом сырье постоянно растет из-за увеличения спроса потребителей на органические продукты. Я вижу, что сахарные заводы очень заинтересованы в возможностях автоматизации моего сектора. То, что я одним из первых инвестировал в автоматизацию, обеспечит мне прочную позицию опытного пользователя роботов в ближайшие годы», – прогнозирует Эберхард Вайскопф.
Фермер считает, что значительный потенциал сельского хозяйства состоит в обеспечении точного посева (или посадки) сельскохозяйственных культур. Он также уверен, что обычные фермеры могут использовать подобную технологию, чтобы значительно сократить применение пестицидов, например путем точечного опрыскивания.
Результаты, полученные за первый год автоматической борьбы с сорняками на свекловичных плантациях, настолько удовлетворили Эберхарда Вайскопфа, что он теперь обдумывает использование этих роботов и на других своих полях, где выращиваются рапс и лук, точно так же нуждающиеся в ранневесенней прополке. В общей сложности фермер имеет в собственности 700 га сельскохозяйственных угодий, где ведется исключительно органическое земледелие.
Как органический фермер, Эберхард Вайскопф считает очевидным преимуществом FarmDroid FD20 то, что эти роботы работают на солнечной энергии. В относительно ясную погоду четыре фотоэлектрические панели, установленные на крыше робота, могут генерировать до 20 кВт·час за день.
«Солнце позволяет роботам работать на абсолютно безопасном для климата источнике энергии, и я также могу сэкономить на потреблении дизельного топлива. По моему мнению, такие технологии, как FarmDroid, – это будущее сельского хозяйства. Кроме оптимизации сельскохозяйственного производства, наш бизнес также может помочь предотвратить серьезные изменения климата. Я считаю, что технология робототехники будет способствовать распространению органического земледелия, потому что она помогает нам работать эффективнее, не причиняя вреда окружающей среде»,– говорит Эберхард Вайскопф.
Следовательно, к бесспорным преимуществам FarmDroid FD20 относятся:
– полная автоматизация посева и прополки посевных культур, таких как сахарная и кормовая свёкла, лук и рапс;
– точность прополки (до 6 мм в ряду и до 2 см в междурядье), которая обеспечивает повышение урожая и уменьшает или полностью устраняет необходимость систематического использования тяжелого ручного труда;
– использование высокоточной технологии GPS, позволяющей определять, где находится каждое семя, а также освобождающей от необходимости установления камер или датчиков для распознавание культур и сорняков;
– возможность начинать прополку до прорастания растений, поскольку робот во время посева «запоминает» месторасположение семян и, таким образом, знает, где пропалывать;
– сохранение микроструктуры грунта благодаря небольшому весу робота;
– самоуправляемость и автоматичность установки, позволяющие не проводить мониторинг.
Список культур, которые FD20 может сеять и пропаливать, постоянно дополняется. На сегодняшний день такими растениями являются: сахарная и кормовая свекла, лук, шпинат, листовая капуста кале, семена цветов, рапс.
Поділитись в соцмережах:
