کاشت، داشت و برداشت رباتیکی

کشاورزی هوشمند با زارعان رباتیک

مکانیزه کردن فرآیندهای زراعی و باغی، هر چند مقوله سابقه‌داری است و سالیان درازی است که عرصه کشاورزی جولانگاه حضور ادوات و ماشین‌آلاتی در خصوص کاشت، داشت و برداشت محصولات مختلف بوده، اما امروز با پیشرفت دانش هوش مصنوعی و رباتیک شاهد طیف گسترده‌ای از کاربردهای متنوع ماشین‌های بدون سرنشین و هوشمندی هستیم که برای انجام امور محوله برنامه‌ریزی می‌شوند. در آینده نزدیک، ماشین آلات کشاورزی که چهره آشنای کاشت، داشت و برداشت بودند، جای خود را به زراعت هوشمند و کشاورزانی از جنس مدار و حسگر و دوربین و رایانه می‌دهند.

کد خبر: ۲۹۳۹۸۱

ماشین‌های خودکار یا رباتیک، تنها به هواپیماهای جنگی بدون سرنشین، مرزداران رباتیکی، جراحان رباتیک، ربات‌های کاوشگر یا حوزه‌های نام‌آشنای دیگر محدود نمی‌شود و می‌توانند از مزارع نیز سر درآورند. بتازگی، با هدف توسعه کشاورزی مکانیزه، پایدار و کارآمد پای کشاورزان رباتیکی به باغ‌ها و مزارع کشاورزی باز شده و بیش از پیش با جدیت و سختکوشی به انجام وظایف دشوار و پر زحمت کشت و زرع مشغول شده‌اند؛ به نحوی که در سایه عملکرد مثال‌زدنی این کارگران سخت کوش در کمک به کشاورزان، صرفه‌جویی و بهره‌وری قابل توجهی در وقت و هزینه کشت و زرع حاصل می‌شود.

البته پیش از این نیز ربات‌های کشاورزی تجربه حضور و کاربرد در بین انسان و گیاه را داشته‌اند؛ علف چینی، پاشیدن آفت‌کش‌ها و کنترل و نظارت محصولات، نمونه‌هایی از موارد به کارگیری ربات‌ها در زمینه کشاورزی هستند. به عنوان مثال، به جای فرآیند پاشیدن مرتب و منظم مواد شیمیایی در کل یک باغستان سیب، حسگرهای حمل شده در باغ می‌توانند با دوربین و حسگرهای مادون قرمز بیماری‌ها یا انگل‌ها را بیابند و تنها به پاشیدن آفت‌کش روی درختان آلوده‌شده اکتفا کنند. اما چالشی که در به کارگیری این قبیل مکانیسم‌های خودکار مطرح می‌شود، این است که آیا یک ربات می‌تواند تمام و کمال جای کارگری فصلی را در مزرعه بگیرد؟ البته پاسخ این ایده به خود کشاورزان برمی‌گردد، چون کارگران موقتی می‌توانند به یک فصل کار در مزرعه برسند و به ناچار فصل بعد را باید جای دیگری کار کنند؛ و در این میان، چندین تن میوه و سبزی رها می‌شوند تا پلاسیده شوند یا از بین بروند. از سویی، تکیه بر نیروی کار مهاجران غیر قانونی نیز مسوولیت‌های قانونی خود را به همراه دارد. فرآیند برداشت محصول، فشرده‌ترین فعالیت کاری وابسته به نیروی انسانی برای بسیاری از محصولات به شمار می‌رود و این در حالی است که محققان و طرفداران افزار هوشمند نیز معتقدند کسی تاکنون موفق به ساخت ماشینی نشده که با کنترل حسی حرکتی انسان تطابق نزدیکی داشته باشد؛ هر چند به اعتقاد تونی استنتز، مدیر مرکز ملی مهندسی رباتیک دانشگاه کارنگی ملون، تغییراتی در زمینه توسعه حسگرها و نرم‌افزارها در حال انجام است تا این ساختارها ارزان‌تر و پیشرفته‌تر شوند. ظرف 5 سال آینده یا بیشتر، شما شاهد ربات‌هایی در این زمینه خواهید بود که دیگر تازگی و نوظهوری کنونی خود را ندارند.

باغبانان هوشمند

پروژه باغبان‌های هوشمند که در کلاس رباتیک و در موسسه فناوری ماساچوست (ام آی تی) توسعه یافته است، مدلی از ادوات باغی خودکار و بی‌سرنشین است که از تجهیزات سوار شده روی واحد پایه‌ای از کلاس ربات‌های موسوم به رومبا بهره می‌برد. حسگرهایی در خاک به این ربات آماده باش و هشدار لازم را می‌دهند و می‌تواند از بازویی مفصلی برای چیدن هر نوع میوه‌ای که می‌بیند استفاده کند. واحد اصلی این ربات باغبان از ربات نظافتچی رومبا تشکیل شده که خود، طرحی کوچک شده و با مقیاس معین از ماشین‌های مخصوص بلند کردن اشیای سنگین است. در ساخت آن از مدل قدرتمندتر هوش مصنوعی به کار رفته در ربات‌های استراق سمع و جاسوسی استفاده شده و از قضا، یکی از پراقبال‌ترین ربات‌های حال حاضر دنیا محسوب می‌شود که در نظافت و پاکسازی اماکن عمومی و خصوصی قابلیت‌های خود را نشان داده است. البته طراحان ربات باغبان، طرحی برای تجاری‌سازی این محصول ندارند، اما در نظر دارند قابلیت‌های خودکار این ربات‌ها را تا جای ممکن افزایش دهند. به نحوی که سامانه‌های آینده قادرند با مقایسه تصاویر اولیه گیاهان مورد نظر، در طول زمان به ردیابی بیماری‌ها یا انگل‌ها بپردازند.

با پیشرفت دانش هوش مصنوعی و رباتیک شاهد طیف گسترده‌ای از کاربردهای متنوع ماشین‌های بدون سرنشین و هوشمند کشاورزی در مزارع برای انجام امور خواهیم بود

یکی دیگر از این ابزارهای زراعی خود راهبر، محصول جالب توجه مرکز رباتیک کشاورزی دانشگاه کارنگی ملون است. هرچند از این دانشگاه که نامش مترادف فناوری و نوآوری است، انتظار بیرون آمدن هر گونه محصول فناورانه‌ای می‌رود، اما طرح فعلی آنها در زمینه زراعت رباتیک نیز از جایگاه ممتازی برخوردار است. این پروژه رباتیکی که مراحل آزمایش پس دادن خود را طی می‌کند، در واقع یک ارابه خودکار همه فن حریف است که با مسافت یاب‌های لیزری مجهز شده و می‌تواند راه خود را از میان باغ‌های سیب دور و دراز پنسیلوانیا پیدا کند و به همه جای باغستان‌های بزرگ سرکشی کند. این باغدار و مهندس دلسوز رباتیک، ضمن گشت زنی در سراسر باغ، به معاینه و بازدید نزدیک درختان و میوه‌ها و همچنین کنترل وضعیت آنها مشغول می‌شود. از دیگر ویژگی‌های این سامانه راهیاب خودکار، یدک کشیدن حسگرهایی است که می‌توانند پیشرفت فرآیند رشد و رسیدگی محصول را دنبال کنند. طراحان از مدت زمانی حداقل 3 ساله برای تکمیل پروژه خبر می‌دهند و معتقدند کلید آینده ربات‌های زراعی صنعتی در پایین نگاه داشتن هزینه‌هاست و این فرآیند باید از راه وفق دادن و ایجاد تغییرات و تنظیمات در ماشین‌آلات موجود صورت پذیرد تا این که روی ساخت نمونه‌های جدید هزینه کرد.

هرس درختان میوه از امور ضروری و صد البته فنی و حیاتی باغداری است و پیش از این نیز ادوات و ماشین‌آلات هرس و سرزنی شاخه‌ها جای خود را در میان ردیف درختان میوه باز کرده‌اند، اما اکنون شرکتی در زمینه تولید محصولات رباتیکی و با محوریت تاکستان‌ها، اقدام به طراحی ربات قیچی‌زنی برای هرس درختان انگور کرده است که می‌تواند مساحتی معادل 160 هکتار تاکستان را در فصل، تقریبا با نصف هزینه نیروی کار انسانی، تحت پوشش قرار دهد. دوربین‌های سوار شده روی این سامانه رباتیکی مدل‌هایی سه‌بعدی از درخت و شاخه‌هایش ایجاد می‌کند و به بازوهای ربات محل بریده شدن را اعلام می‌کند. هرس تاکستان‌ها از هرس‌های فنی و مهمی به شمار می‌رود که تاثیر زیادی بر عملکرد محصول آن دارد و از این رو، پرورش‌دهندگان انگور و مالکان تاکستان‌ها بخش عمده سرمایه پروژه ساخت این ربات هرس‌کننده را تقبل کرده‌اند و امید می‌رود این آرایشگر هوشمند درختان را به یکی از پیشگامان ربات‌های کشاورزی بدل کند.