Департаментом анализа данных и машинного обучения Финансового университета при Правительстве РФ совместно с лабораторией машинных технологий возделывания многолетних культур Федерального научного агроинженерного центра ВИМ разработан робот для сбора плодов. При этом Федеральный агроинженерный центр разрабатывает механическую составляющую робота, а Финансовый университет отвечает за интеллектуальные алгоритмы обнаружения плодов и управления манипулятором для их съема.
Робот предназначен для работы в интенсивных садах с высотой крон 1,5-2,0 м. Для обнаружения плодов на деревьях используется алгоритм глубоких сверточных нейронных сетей YOLO-v5 в сочетании со специальными процедурами обработки изображений. Обнаруженные плоды собираются по ярусам, начиная с верхнего, при помощи манипуляторов, оснащенных захватами. Робот оснащен прорезиненным транспортером, передающим собранные плоды в контейнер.
Робот обнаруживает 91% плодов яблок и апельсинов, доля несобранных плодов среди обнаруженных составляет 8% (таким образом, недобор урожая составляет 15%). Для других плодовых культур (кроме яблок и апельсинов) требуется специальная настройка.
Среднее время сбора одного плода составляет 10 с. На примере интенсивных яблоневых садов (на одном дереве в среднем 75 яблок массой 200 г каждое) сбор урожая с одного дерева происходит в среднем за 160 с, производительность робота с 4 манипуляторами составляет 23 яблони в час или 288 кг в час, что эквивалентно 10 рабочим. При этом недобор урожая снижается с 30–50%, характерных для ручного сбора, до 15%.
Возможно использование робота не только для сбора урожая, но и для мониторинга урожайности и распознавания основных болезней культур.
Источники:
Финансовый университет при Правительстве РФ, Департамент анализа данных и машинного обучения, Робот для сбора урождая плодовых культур
CNews, 24.11.2020, Финансовый университет и ФНАЦ ВИМ создали умного робота для сбора яблок на базе ИИ Microsoft