Американская компания Carbon Robotics, расположенная в Сиэтле, разработала сельскохозяйственного робота для уничтожения сорняков. Четырехколесный робот весом чуть больше четырех тонн способен в полностью автономном режиме передвигаться по полю и бороться с сорняками, сжигая их с помощью массива из восьми 150-ваттных инфракрасных углекислотных лазеров. По словам разработчиков, он способен уничтожить до ста тысяч сорняков за час.

Для того чтобы отличить нежелательные растения от полезных сельскохозяйственных культур, используется система распознавания изображений, задействующая камеры и вычислительные модули на графических процессорах NVIDIA. За день робот способен обработать до восьми гектаров земли и значительно снизить затраты на ручной труд и гербициды. Кроме того, лазерное излучение не повреждает почву, что благоприятно сказывается на будущем урожае, сообщается в пресс-релизе, размещенном на сайте компании.

Многие сферы человеческой деятельности подвергаются интенсивной автоматизации, и сельское хозяйство не исключение. Более того, специфика многих сельскохозяйственных работ на поле — множество монотонно повторяющихся действий и фиксированные маршруты на ограниченной территории — располагают к внедрению автоматических устройств и робототехники. Например, в 2017 году британские специалисты из проекта Hands Free Hectare провели полный цикл полевых работ, включающий посев и сбор урожая, используя только роботов без прямого участия человека.

Кроме посева и сборки урожая, роботы могут задействоваться и для других не менее важных работ, таких, например, как уничтожение нежелательных растений. В 2019 году инженеры из Австралии представили универсального четырехколесного сельскохозяйственного робота SwagBot, который в автономном режиме мог искать сорняки и обрабатывать их гербицидами.

Американские инженеры из компании Carbon Robotics разработали свой вариант робота для прополки, который способен в полностью автономном режиме обрабатывать поля от дикорастущих сорных растений. В отличие от австралийской машины, новый робот от Carbon Robotics использует более экологичный способ уничтожения сорняков — излучение мощных лазеров.

Четырехколесный робот весит 4300 килограмм и способен развивать скорость до 8 километров в час. Размещенные на корпусе камеры, лидары и GPS модуль позволяют роботу перемещаться точно вдоль борозд на поле даже в ночное время. Система распознавания изображений, задействующая двенадцать камер высокого разрешения и восемь графических процессоров NVIDIA 30-ой серии, занимается определением местоположения сорняков и сельскохозяйственных культур на обрабатываемом поле под роботом в реальном времени с помощью алгоритмов машинного обучения.

Обнаруженные системой компьютерного зрения сорняки затем уничтожаются восемью инфракрасными CO₂ лазерами с длиной волны 10.6 микрометров мощностью 150 ватт каждый. Энергию для работы всех систем и передвижения вырабатывает дизельный двигатель Cummins QSF 2.8 мощностью 74 лошадиные силы.

Компания утверждает, что их робот способен уничтожать до ста тысяч сорняков в час и обрабатывать от шести до восьми гектаров за день, что позволяет заменить ручной труд нескольких групп рабочих одним роботом, тем самым значительно снизив стоимость обработки. Также важное преимущество заключается в выбранном способе уничтожения сорняков.

Инфракрасные лазеры, в отличие от гербицидов, не влияют на почву и не наносят вреда выращиваемым растениям, что увеличивает урожайность и не угрожает здоровью человека и животных. По подсчетам компании снижение общих затрат на ручной труд, гербициды и удобрения может достигать до 28 процентов.

Роботы для прополки уже прошли бета-тестирование на полях с различными сельскохозяйственными культурами, например с брокколи и луком, и подтвердили свою работоспособность. Согласно информации, размещенной на сайте производителя, на текущий момент все роботы модельного ряда 2021 года уже раскуплены, а компания принимает предзаказы на следующий год.

Вместо того чтобы разрабатывать новые сельскохозяйственные роботы с нуля, можно попробовать переоборудовать уже имеющиеся машины. Израильская компания Blue White Robotics разработала комплект для превращения любого трактора в беспилотник, способный распознавать различные участки поля и плантации.