Сільськогосподарський робот

{{{img}}}
Імя	Анастасія
Прізвище	Каретіна
По-батькові
Факультет	ФПТ
Група	КТ-41
Залікова книжка	013-013

Сільськогосподарський робот або агробот — робот, якого використовують в сільськогосподарських цілях.

Загальна інформація

Основна область застосування роботів у сільському господарстві — період збирання врожаю. Роботи, що збирають фрукти, автономні трактори/розпилювачі, і роботи для стрижки овець, призначені для заміни людської праці [4]. Індустрія сільського господарства відстає у використанні роботів від інших галузей, так як види робіт, зв'язані з сільським господарством, не «прямолінійні», і багатоповторювані завдання кожен раз бувають різні (не зовсім ті ж самі). У більшості випадків безліч факторів (наприклад розмір і колір зібраних плодів) повинні бути розглянуті до початку виконання завдання. Роботи можуть бути використані для інших рослинницьких завдань, таких як обрізання, прополка/оранка, зрошення і моніторинг. Роботи, мають багато переваг для сільського господарства, в тому числі:

• більш висока якість свіжої плодоовочевої продукції;
• зниження витрат виробництва;
• менша потреба в ручній праці.

Вони також можуть бути використані для автоматизації ручних завдань, таких як прополка бур’яну, папороті і т.д., де використання тракторів та інших транспортних засобів, занадто небезпечне для операторів. Можливе застосування нових роботів або безпілотних літальних апаратів для боротьби з бур'янами.[1][2][3]

Робототехніка і тваринництво

Роботів можна використовувати у тваринництві в цілях доїння, мийки та кастрації.

Приклади

• Ag Ant — польові роботи працюють у кооперації AgBots: Agricultural Robots Take The Field
• Oracle Robot The Oracle Robot і Shear Magic Robot The Shear Magic Robot — робот для стрижки овець
• Harvest Automation — компанія заснована колишніми співробітниками iRobot, що розробляє роботів для теплиць Harvest Automation, Inc.
• Робот збирає полуницю від «Robotic Harvesting» Fruit Picking Robot Robotic Harvesting, LLC і «Agrobot» AGROBOT — Cosechadoras de fresas — Inicio
• «Casmobot» косарка наступного покоління для схилів Field Robotics Website
• Fieldrobot Event— змагання мобільних сільськогосподарських роботів Field Robot Event Website FieldRobotEvent 2010

Будова

Механічна конструкція складається з виконавчого механізму (end effector), маніпулятора та захоплювача (gripper).

При проектуванні маніпулятора необхідно враховувати декілька факторів, насамперед:

• завдання (призначення);
• економічна ефективність;
• необхідні рухи.

Виконавчий механізм (end effector) впливає на ринкову вартість фруктів, а будова (дизайн ) захоплюючого пристрою (gripper) заснована на тому, щоб урожай збирати.

Виконавчий механізм (end effector)

Виконавчий механізм (end effector) в сільськогосподарському роботі це пристрій, який знаходиться в кінці руки робота, використовується для виконання різних сільськогосподарських робіт. Наприклад, в Японії у сільському господарстві пройшла операція по збору винограду, там виконавчі механізми (end effector) використовувалися для збору врожаю, для проріджування, обприскування та розфасовки. Кожен з них був розроблений відповідно до характеру задачі, форми та розміру цілого плоду (щоб схоплювати, вирізати, і штовхати грона винограду).

Захоплювач (gripper)

Gripperє захоплюючим пристроєм, який використовується для прибирання цільового врожаю. Проектування захватного пристрою заснована на простоті, низькій вартості та ефективності. Таким чином, конструкція, як правило, складається з двох механічних пальців, які здатні переміщатися в синхронності при виконанні своїх функцій. Особливості конструкції залежить від роботи, яка виконується. Наприклад, в процесі обрізки рослин для збору врожаю, захоплюючий пристрій було обладнано гострим лезом.

Маніпулятор

Маніпулятори для роботів — це аналог рук людини. Вони включають рухомі ланки двох типів:

• ланки, що забезпечують поступальний рух;
• ланки, що забезпечують кутові (повертальні) переміщення.

Маніпулятор дозволяє захоплювачу (gripper) та виконавчому механізму (end effector) для навігації по своєму середовищі. Маніпулятор складається з чотирьох стрижневих паралельних з'єднань, які підтримують позицію: захоплення та висоту. Маніпулятор може також використовувати один, два або три пневматичних привода. Пневматичний привід двигуна, які виробляють лінійний та обертальний рух шляхом перетворення стисненого повітря в енергію. Пневматичний привід є найбільш ефективним для приводів сільськогосподарських роботів через своє високе співвідношення потужності та ваги. Найбільш економічно-ефективною будовою для маніпулятора є єдина конфігурація приводу, але це поки, що найменш гнучкий варіант. [5]

Додатки

Роботи мають багато областей застосування в сільському господарстві. Деякі приклади і прототипи роботів: Merlin Robot Milker, Rosphere, Harvest Automation, Orange Harvester, салатний бот (lettuce bot) [6] і розпушувач. Одним з випадків широкомасштабного використання роботів в сільському господарстві є молоко бот. Він широко поширений серед британських молочних ферм через його ефективність та безперервність (nonrequirement) в русі. За словами Девіда Гарднера (виконавчий директор Королівського сільськогосподарського товариства Англії), робот може виконати складне завдання, якщо процес повторюється (цикл)і робот може знаходитися (сидіти) в одному місці. Крім того, роботи, які працюють на повторюваних завданнях (наприклад, доїння) виконують свою роль послідовного і конкретного стандарту. [7]

Іншою областю застосування є садівництво. Одним із садівничих застосувань є розробка RV 100 Harvest Automation Inc. RV 100 призначений для транспортування рослин у горщиках в теплиці або на відкритому повітрі. Функції RV100 в обробці та організації рослин у горщиках включають інтервальні можливості, збір та консолідацію . Переваги використання RV100 для вирішення цього завдання включають в себе високу точність розміщення, автономність функції ( відкрита і закрита), та зниження витрат на виробництво.

Зовнішні посилання

• Farming with robots
• Agricultural Robotics and Automation
• Agrobot
• Robohub focus on agricultural robotics

Корисні відео посилання

• Robot Farming and the Future of Food: Hard Work on Wheels
• Robot Farm
• Hortibot

Список літературних джерел

1. "Self-driving Ibex robot sprayer helps farmers safely tackle hills - Farmers Weekly". Farmers Weekly. Retrieved 2016-03-22.
2. "Bosch's Giant Robot Can Punch Weeds to Death". IEEE. 2016.
3. "Agriculture Robots at The University of Sydney". 2016.
4. Belton, Padraig (2016-11-25). "In the future, will farming be fully automated?". BBC News. Retrieved 2016-11-28.
5. Monta, M.; Kondo, N.; Shibano, Y. "Agricultural Robot in Grape Production System". http://ieeexplore.ieee.org/. Retrieved 30 October 2014.
6. Foglia, Mario; Reina, Giulio. "Agricultural Robot for Radicchio Harvesting" (PDF). http://www.vagostudio.com/. Wiley InterScience. Retrieved 30 October 2014.
7. Harvey, Fiona. "Robot farmers are the future of agriculture, says government". http://www.theguardian.com. theguardian. Retrieved 30 October 2014.
8. Jenkins, David. "Agriculture shock: How robot farmers will take over our fields". http://metro.co.uk. Metro.co.uk. Retrieved 30 October 2014.
9. "Products". http://www.harvestai.com/. Harvest Automation. Retrieved 10 November 2014.
10. AgBot Multi-Function Robot Is Powered by the Sun
11. A fully customizable home robot
12. Harvest Automation, Inc.
13. "Robotic Harvesting".
14. http://www.agrobot.es
15. "Casmobot".
16. "The Field Robot Event".
17. "HortiBot - A Plant Nursing Robot".
18. Blue River Technologies
19. "Fields of automation".
20. "Agricultural robot starts UK trials". The Engineer. Retrieved 2016-03-22.
21. FarmBot
22. http://www.digitaltrends.com/cool-tech/farmbot-open-source-agriculture-robot/
23. "Agriculture Robots at The University of Sydney". 2016.