European media

Развитие роботов для ферм: «У нас будут космические боты с лазерами, убивающими сорняки»

‘We'll have space bots with lasers, killing plants’: the rise of the robot farmer

19 0 324 5 min
Робот Earth Rover: «Простой, надежный, вряд ли сломается».

Крошечные автоматизированные машины вскоре могут позаботиться о всем процессе роста. Меньше химикатов, больше эффективности — где же тут недостатки?

В тихом уголке графства Гэмпшир робот под названием Рейчел шустрит вокруг заросшего поля. С ярким оранжевым корпусом и смартфоном, прижатым к нему сзади, он выглядит как нечто среднее между дорогой игрушкой и ровером, используемым в космических миссиях [на Марс]. Вверху у него есть четыре USB-порта, дискообразный GPS-приемник и всякие колёсики с винтиками системы под названием Lidar, что позволяет ориентироваться с помощью лазерных лучей. Система обошлась примерно в £2000.

Каждые три секунды Рэйчел фотографирует растения и почву вокруг себя, а затем накладывает на экспертную карту поля и более развернутую картину за пределами фермы. Спустя 20 минут или около того робот на мгновение замирает в нерешительности, поскольку его отвлекают два пса с фермы.

От угла поля за его прогрессом наблюдают три человека от Small Robot Company и фермер, владеющий этой земли. Джейми Батлер выращивает пшеницу — и это нестабильный бизнес, с которым можно легко оказаться в убытках. Погода является постоянным источником беспокойства; жаркое лето, как в этом году, — это именно то непредвиденное событие, которое может сорвать даже самые просчитанные планы. «Если бы пшеница была всем, что мы делаем, — говорит он, — мы не смогли бы прокормить наши семьи». Он также держит коров и использует часть своего хозяйства для рыболовство, организации семейных праздников, корпоративных дней и складского хранение. Он беспокоится о том, что Brexit сильно снизит субсидии,  получаемые в настоящее время от Брюсселя.

Что он делает с Рэйчел? «Это революция», — говорит он. И он вполне может быть прав: если работающий в этой области робот является прототипом будущего сельского хозяйства, это может иметь серьезные последствия для нашей продовольственной безопасности и всего сельского мира.

Создатели Рэйчел объясняют, что в будущем роботы могли бы позаботиться о каждом этапе растительного процесса: картировать землю, посеять семена, ухаживать за урожаем, выполнить прополку, а затем собрать урожай. В настоящее время робот в состоянии выполнять только первую работу, но прототипы для других задач поступят в течение следующих нескольких лет.

Бен Скотт-Робинсон, соучредитель Small Robot Company, является 44-летним гением, рассказывающим о своей работе с молодежным энтузиазмом. Он новичок в мире сельского хозяйства, и все еще очень удивляется тому, что обнаружил. «Я ожидал, что фермеры будут очень консервативны в отношении внедрения новых технологий, — говорит он, пока упаковывает Рейчел. — «Некоторые из них такие, но многие из них понимают, что нужно что-то новое».

Если производители продовольствия оценят этот новый способ ведения сельского хозяйства, это положит конец их зависимости от процесса вспашки, который уменьшает плодородие земли, и они избавятся от огромных тракторов, которые не только уплотняют почву, но и ограничивают рабочий сезон, поскольку большие машины могут увязнуть в грязи. При уходе за культурами на уровне отдельного фермерского хозяйства фабричного типа, это также приведет к большому удорожанию из-за необходимости фермерам тратиться на пестициды. Разработчики утверждают, что они могут увеличить доходы от сельскохозяйственного земледелия до 40% и снизить издержки производства на целых 60%. Маневренность сельскохозяйственных роботов означает, что небольшие фермы с компактными полями уже не будут в невыгодном положении, а независимые магазины и рестораны смогут выращивать свою продукцию на небольших хозяйствах, где растения эффективно обрабатываются машинами, подобными Rachel.

К тому же могут быть столь же значительные экологические выгоды. Мегамасштабное земледелие часто приводит к прорыву ограждения с пестицидам, и в итоге загрязнение рек и ручьев, и эрозия почв, которую могут усугубить наводнения. Тревожное снижение числа пчел в Европе, США и за ее пределами связано с использованием инсектицидов; одинаково отрезвляющее падение популяций птиц было прослежено до того же источника. По словам его главных движущих сил, роботоводство предлагает альтернативы всем этим, и надеется на возможное экологическое возрождение.

«Основная задача многих фермеров — оставить свой бизнес следующему поколению», — говорит Скотт-Робинсон. — «И поскольку каждый день они выходят на поля, они точно знают, что им давно не слышен дрозд и жаворонок. Они знают, что пчел стало не так уже много, а показатели опыления снижаются».

Скотт-Робинсон предлагает им не только лекарство от этих проблем, но и новый уровень рентабельности. Итак, каковы же недостатки?

Он неловко улыбается. «Эмм ... ну, на данный момент мы их не видим».

Роботы для молочных коров уже реальность. Так же как оцифрованные системы для кормления цыплят. Роботы, которые автоматически обслуживают курятники, проходят испытания по содержанию птиц в хорошем состоянии; и для свиней, и коров есть автоматическая машина, выпускаемая компанией в Германии, которая распространяет солому в сараях, где они едят и спят («Равномерное распространение до девяти раз в день дает вам оптимальное использование соломы» обещает его реклама).

В США автоматическая сборка салатов и клубники начинает приобретать коммерческую ценность. Во Франции роботы обрезают виноградные лозы и используются для прополки и культивирования. По всему миру производство продуктов питания постепенно заполняется инновациями, которые приносят новый уровень заботы и утонченности в выращивании скота и выращивании сельскохозяйственных культур.

То, что отличает некоторых из британских пионеров робототехники, — это их стремление объединить всю совокупность растительного цикла. Вот почему крупные финансовые игроки и институты начинают вкладывать деньги в изобретения, которые только четыре или пять лет назад, возможно, казались смехотворными и надуманными: компания Small Robot к настоящему момент привлекла £1 млн из источников, включая правительственное агентство Innovate Великобритании, фермеры, которые инвестировали в свои технологии, а также благодаря ресурсу краудфандинга Indiegogo.

Команда базируется в крошечном офисе в недрах Портсмутской Гильдии. Два длинных стола усеяны проводами, печатными платами и компонентами, создаваемыми на трехмерных принтерах; когда ее нет на полях, Рейчел держится на подставке возле окна. На стенах изображены впечатления художников от моделей роботов, задуманных учредителями компании на трех этапах сбора урожая пшеницы: Том, Дик и Гарри. Том делает то же самое, что и Рэйчел: по словам веб-сайта компании, он «живет на вашей ферме и оцифровывает свои площади — он контролирует их по растительным показателям на фермерском поле, отслеживая здоровье и развитие каждого растения». Дик отвечает за «микрораспыление на каждое растение удобрения или химических веществ, которые требуются, чтобы помочь им процветать». Гарри «помещает отдельные семена в землю и точно записывает, где он их разместил».

До 2016 года Скотт-Робинсон работал на национальное картографическое агентство Ordnance Survey, используя беспилотные летательные аппараты и искусственный интеллект для создания подробных картографических карт, что и приносило большую часть его доходов. Он был проинформирован о возможностях роботизированного сельского хозяйства благодаря программе на «Радио 4»: когда же он обнаружил, что в этой области не было ни одного британского стартапа, тогда он решил основать его и сосредоточиться на пшенице.

«Пшеница — это самая большая урожайность в мире», — говорит он. — «Это три четверти миллиарда гектаров. Это один из крупнейших факторов окружающей среды, и одна из самых больших областей, которые мы могли бы улучшить, чтобы увеличить производство продуктов питания. И пшеница облегчит нам подход к ячменю и кукурузе, которые очень схожи с точки зрения того, как они растут». Он говорит, что фирма приближается к тому, что ее инновации могут иметь коммерческую реализацию: «Мы подготовим полный сервис в течение следующих трех лет. Полностью готовый к работе. Будем принимать заказы на обслуживание, и в течение следующих трех лет вы уже сможете ездить и видеть наши машины в полях».

На данный момент компания — крошечная организация, в которой занято всего восемь человек. Поскольку его нововведения отделяют продукты от больших машин с их огромными площадями, они должны — теоретически — позволить малым и средним фермам процветать и выделиться из огромного агробизнеса благодаря своим конкурентным преимуществам. Но что произойдет, если его в конечном итоге поглотит какой-нибудь многонациональный конгломерат?

«Это не то, ради чего мы здесь. Мой интерес заключается не в том, чтобы начать бизнес, чтобы делать деньги и уходить на пенсию через пять лет. У меня нет желания превращать бизнес в то, что можно продать».

Но это то, что говорят большинство стартапов. И большинство из них в конечном итоге продаются.

«Это правда, да. Но если бы нас подхватил кто-то другой, результат мог бы быть радикально иным, с точки зрения его влияния на мир».

Это одна нота темноты, которая вступает в другую оптимистичную беседу. «Эта технология может быть использована совершенно по-другому, — говорит он. — «У вас могут быть целые штаты в Америке без людей. Существует вероятность того, что мы используем неправильный путь».

Что он может с этим поделать?

«Ну, у нас очень, очень сильный дух в бизнесе о том, что мы пытаемся сделать. Мы здесь, чтобы накормить мир».

***

В Великобритании появилось много идей, связанных с робототехническим фермерством, из Университета Харпера Адамса , большого образовательного и исследовательского кампуса на окраине Ньюпорта в Шропшире. Я езжу туда в жаркую среду, чтобы встретиться с профессором Саймоном Блэкмором, 64-летним пионером «точного земледелия», который имеет долю в Small Robot Company и приветствуется Скоттом-Робинсоном и его коллегами в качестве провидца.

Каждые три секунды робот Рэйчел фотографирует растения и почву вокруг себя.

Блэкмор работал над автоматизацией сельского хозяйства в течение 30 лет, но его большой прорыв был вызван в 2004 году, когда министерство обороны федерального правительства США поставило первый грандиозный вызов, в котором изобретателям без водителя были предложены попытки получить их 142-мильный маршрут через пустыню Мохаве. «Это вызвало так много людей, — говорит он. — «Момент эврики для меня думал: «Какой грандиозный вызов для сельского хозяйства?». В течение следующих нескольких лет он придумал всеобъемлющую концепцию «семена к урожаю», которую Small Robot Company пытается внедрить на практике, и начал что делает случай радикальной трансформации в том, как мы выращиваем пищу.

Одна вера проходит через все, что он говорит: что сельское хозяйство все еще застряло в мышлении ХХ века, которое имеет значение. Культуры оплодотворяются и опрыскиваются пестицидами в массовом порядке; сбор урожая происходит на промышленно развитой основе, что не оставляет места для суждений, растений заводом, потребностей в урожае или готовности к сбору урожая. Это очень расточительно. Другие отрасли, такие как автомобилестроение, пережили революции, которые ввели новые уровни сложности и гибкости; как это заметил Блэкмор, это было время, когда сельское хозяйство делало то же самое.

Он берет меня на экскурсию в лабораторию робототехники университета, где он указывает на гусеничный ход, который, по его словам, является незаконным в Великобритании, но успешно используется в Китае. Он с сожалением показывает мне, что самоходная газонокосилка по имени Томми, о которой он рассказывал, идеально подходит для гольф-клубов, но пока не найти коммерческого спонсора. Там также прецизионное устройство для обрезки урожая, называемое Norman (кажется, что фермерский робот не завершен без причудливого имени). Он вписывается внутрь внешнего кожуха китча, который выглядит так, как будто он был создан, чтобы разрушить рекорд скорости земли.

По мере того как мы идем, он объясняет продолжающийся проект под названием «Гектар без рук» (Hands Free Hectare), который уже второй год подряд успешно выращивает ячмень без участия человека — с помощью роботов-разведчиков, которые контролируют урожай и почву, и самоходные комбайны — и теперь перешел на пшеницу.

Тем не менее поля и навесы вокруг университета разбросаны символами всего, с чем Блэкмор хочет покончить, например: тракторы, производимые огромными компаниями, которые, по его словам, до сих пор едва ли интересовались его работой.

«Причина, по которой производители тракторов не разрабатывают роботов, заключается в том, что они продают большие куски металла», — говорит он. — «Весь их менталитет: «Следующая машина будет больше, чем последняя». Их не интересует то, что нарушит эти планы. Но начинающие компании не заинтересованы в продолжении того, что было сделано в прошлом, — они могут производить все, что им нравится».

Блэкмор рассказывает о фермерстве роботов как о развивающейся и доступной технологии. Но что произойдет, если она попадет в руки агробизнеса? Как насчет кошмарного будущего огромных пространств, лишенных человеческих существ?

«Большинство людей думает, что это будет дорого, собирается оставить всех без работы и будет выгодно крупным фермам, но губительно для небольших ферм», — говорит он. — «На самом деле все с точностью до наоборот. Большие фермы — все об экономии масштаба: большие поля, большие тракторы. Мы разрабатываем небольшие машины. Я считаю, что дополнительное производство, которое сможет нас прокормить на планете, будет происходить в небольших фермах, не использующих этот подход масштабирования».

В Азии, отмечает Блэкмор, средний размер фермы составляет около одного акра. «Сейчас я много работаю в Китае, — говорит он. «На всей южной части есть много мелких ферм. И теперь у них есть большая возможность использовать роботов».

Самое зрелищное новшество, с которым Блэкмор работал, — это лазерное прополка. Идея проста, но ошеломляет. По его словам, фермерский робот может быть оснащен программным обеспечением, которое может распознавать до 800 различных сорняков, уничтожая их с помощью точного таргетинга. Одним словом, химические гербициды станут вчерашними новостями.

«Все заинтересованы в этом, но у нас есть лидерство», — говорит он. — «Мы можем отправить лазерный проползающий робот на поле, и вам не нужно ничего другого: он может работать на коммерческой ферме сегодня». Этот метод уже был опробован; и Блэкмор уверен, что такая возможность будет представлена британским фермам уже следующей весной.

***

«Космические роботы, бегущие по полям и истребляющие сорняки с помощью лазеров, — говорит Пол Хартер, главный операционный директор стартапа под названием «Земной Ровер» (Earth Rover), базирующийся в Сомерсет-хаус (Somerset House) в Лондоне на побережье Темзы. «Это потрясающая история». Для него и компании, в которой он работает с 2017 года, это также находится на грани становления реальности.

Earth Rover — еще одна компания, которая обязана своим существованием работе Блэкмора. Как следует из названия, его прототип-робот берет некоторые из своих идей от британской команды, которая работала над грузовиком ExoMars, автоматическим устройством, которое будет отправлено на Марс в 2020 году в рамках совместного российско-европейского проекта. Их цель — использовать такую ​​космическую технологию в выращивании органической брокколи — с салатом, морковью и луком.

«Космические роботы просты, надежны, вряд ли сломаются», — говорит Хартер. — «Так что это неплохой матч. Идея заключалась в следующем: «Мы возьмем этого робота, улучшим его и создадим что-то сельскохозяйственное. Мы лицензируем некоторые технологии. Марка сделал я, и теперь мы вместе сделали Марка II. Мы сделали его намного дешевле».

Что общего у обеих машин? «Технические принципы — простые, механические решения. Если вы посмотрите, как работает подвеска Марса, нет пружин: все просто на рокерах, и он использует гравитацию, чтобы удерживать колеса на земле. Каждое колесо независимо управляется. Поэтому мы используем такие вещи».

Лазерная прополка Land Rover начнет появляться на фермах в следующем году, с автоматизированной уборкой брокколи после примерно 2021 года. После референдума в ЕС британские производители продовольствия уже испытали нехватку рабочей силы, поскольку люди, которые когда-то приезжали в Великобританию, чтобы работать на полях, осталась дома. Это может иметь большие последствия для брокколи, которые, по словам Earth Rover, скоро смогут решить.

«Прополка и сбор урожая — это две основные затраты на рабочую силу с брокколи», — говорит Хартер. — «Если поле сильно заразилось сорняками, фермеры набирали 30 или 40 человек, и они буквально лежа как кровати, медленно волокимые трактором, и пропалывали в течение восьми часов вручную. Уборка не такая сложная, но она все еще ручная процедура. Он делает паузу. «Фермеры теряют целые поля сельскохозяйственных культур из-за нехватки рабочей силы. Существует настоятельная необходимость и аппетит для автоматизации этих задач. Люди говорят: «Нам нужен еще один способ выполнить эти работы, потому что мы теряем рабочую силу, от которой зависим».

Поэтому, если фермерство роботов освободит часть фермерского хозяйства от человеческого фактора, может сложится потенциал роста. Если есть способ объединить Brexit с процветающей британской пищевой промышленностью, то можно сосредоточиться на небольших интеллектуальных машинах, которые днем ​​и ночью обслуживают поля, ухаживая за нашей едой, тихонько убирая все, что мешает.

19 0

Рекомендуем