С ростом осведомленности об экологических проблемах такой разрыв между производительностью людей и обычных роботов подстегнул инновации, направленные на улучшение последних. Группа исследователей во главе с Такуей Отани, доцентом Университета Васэда, в сотрудничестве с компанией Sustainergy и Sony CSL разработали нового робота, который может эффективно заниматься синекультурой. Робот называется SynRobo, причем "syn" передает значение "вместе с" людьми. Он управляет разнообразными смешанными растениями, выращиваемыми в тени солнечных панелей, в остальном неиспользуемом пространстве. Статья, описывающая их исследование, была опубликована в томе 13, выпуск 1 Сельское хозяйство, 21 декабря 2022 года. Эта статья была написана в соавторстве профессором Ацуо Таканиши, также из Университета Васэда, другими исследователями Sony CSL и студентами Университета Васэда.

Отани кратко объясняет конструкцию нового робота. "У него есть четырехколесный механизм, который позволяет передвигаться по неровной местности, и роботизированная рука, которая расширяется и сжимается, помогая преодолевать препятствия. Робот может передвигаться по склонам и избегать маленьких шагов. Система также использует 360^o камера для распознавания окружения и маневрирования им. Кроме того, он оснащен различными сельскохозяйственными инструментами - анкерами (для пробивки отверстий), ножницами для обрезки и приспособлениями для уборки урожая. Робот регулирует свое положение с помощью роботизированной руки и стола с ортогональными осями, который может перемещаться горизонтально."

Помимо этих неотъемлемых особенностей, исследователи также изобрели методы эффективного посева. Они засыпали семена разных растений почвой, чтобы получились шарики одинакового размера. Они придавали им одинаковую форму и размер, так что робот мог легко высевать семена с нескольких растений. Кроме того, для облегчения функциональности робота была разработана простая в использовании система маневрирования, управляемая человеком. Система помогает ит-отделу управлять инструментами, осуществлять автоматический посев и переключать задачи.

Новый робот мог успешно сеять, подрезать и собирать урожай в густой растительности, минимально контактируя с окружающей средой во время выполнения задач благодаря своему маленькому и гибкому корпусу. Кроме того, новая система маневрирования позволила роботу на 50% лучше избегать препятствий при одновременном сокращении времени его работы на 49% по сравнению с простым контроллером.

"В результате этого исследования был разработан сельскохозяйственный робот, который работает в условиях, когда несколько видов растений растут в плотных смесях", - рассказывает нам Отани. "Его можно широко использовать как в сельском хозяйстве в целом, так и в синекультуре - при работе с разными растениями нужно менять только инструменты. Этот робот будет способствовать повышению урожайности с единицы площади и повышению эффективности ведения сельского хозяйства. Более того, данные о его сельскохозяйственной эксплуатации помогут автоматизировать систему маневрирования. В результате роботы могли бы помогать сельскому хозяйству в самых разных условиях. Фактически, компания Sustainergy в настоящее время готовится к коммерциализации этой инновации, в частности, на заброшенных месторождениях в Японии и в пустынных районах Кении".

Такие достижения будут способствовать развитию синекультурного земледелия с использованием возобновляемых источников энергии и помогут решить различные насущные проблемы, включая изменение климата и энергетический кризис. Настоящее исследование является решающим шагом на пути к достижению устойчивого сельского хозяйства и углеродной нейтральности. Мы надеемся на умного и умелого робота, который эффективно поддерживает крупномасштабную синекокультуру!