zde…

Rešerže do předmětu ROB
Zemědělštı́ roboti
2. prosince 2013
Autor: Bc. David Bambušek, [email protected]
Fakulta Informačnı́ch Technologiı́
Vysoké Učenı́ Technické v Brně
Obsah
1 Úvod
1
2 Projekty na Podporu Agrobotů
2.1 Field Robot Event . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 cRops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
2
2
3 Zástupci Zemědělských Robotů
3.1 SlugBot . . . . . . . . . . . . .
3.2 Rodina AgX . . . . . . . . . . .
3.2.1 AgBo . . . . . . . . . . .
3.2.2 AgTracker . . . . . . . .
3.2.3 AgAnt . . . . . . . . . .
3.3 Automatické Dojı́cı́ Systémy . .
3.4 Roboti pro Střı́hánı́ Ovcı́ . . . .
3.4.1 Oracle . . . . . . . . . .
3.4.2 Shear Magic Robot . . .
3.5 Robot pro Sběr Jahod . . . . .
3.6 Harvest Vehicle HV-100 . . . .
3.7 Telegarden . . . . . . . . . . . .
3.8 BoniRob . . . . . . . . . . . . .
3.9 Vision Robotics . . . . . . . . .
3.9.1 Snippy . . . . . . . . . .
3.9.2 Roboti pro Sběr Ovoce .
3.10 LettuceBot . . . . . . . . . . .
3.11 Robot pro Sbı́ránı́ Hub . . . . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
i
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3
3
4
4
4
5
6
7
7
8
9
10
11
12
13
13
14
15
16
1
Úvod
Zemědělstvı́ patřı́ k lidskému životu již od jeho samého počátku. Aby lidský druh přežil, musel
vymyslet udržitelný způsob zásobovánı́ se potravinami a tak vzniklo cı́lené obhospodařovánı́
plodin a domestikace zvı́řat. Se zvyšujı́cı́m se počtem obyvatel našı́ planety bylo třeba postupně
nacházet stále efektivnějšı́ způsoby a nástroje, které by zvyšovaly výnos z polı́ a snižovaly
množstvı́ energie a času nutného k jejich údržbě a obdělávánı́. Pole na kterých manuálně
pracovaly stovky lidı́ se postupně přeměnila na pozemky obdělávané na základě ideologie
intenzivnı́ho hospodářstvı́, tedy těžkou technikou, hnojené účinými hnojivy, ošetřováný chemickými prostředky, jako jsou pesticidy proti škůdcům nebo herbicidy proti pleveli a osazovány
vyšlechtěnými, popřı́padě geneticky modifikovanými, plodinami. Jelikož se ale světová populace stále nezadržitelným tempem zvětšuje, je i v dnešnı́ době nutné nacházet stále účinějšı́
prostředky jak zemědělskou produkci navýšit. Těžká a velká technika sice ulehčuje a zrychluje
práci, ale dle výzkumů nenı́ vůbec efektivnı́. Jednak plošné hnojenı́ a ostřikovánı́ vysoce plýtvá
použitými surovinami, jelikož se ostřikuje i zcela zbytečně půda kolem plodin. 90% hnojiv a
postřikujı́ takto padne v niveč a navı́c se tak do půdy dostává velké množstvı́ chemikálı́, které
následně majı́ negativnı́ vliv na životnı́ prostředı́, kvalitu půdy a konečně pak i na plodiny na
ni pěstované. Dále bylo zjištěno, že použı́vánı́m těžkých traktorů a jiných zemědělských strojů
se půda stává hůře oratelnou a až 90% energie, kterou stroje vydajı́ je spotřebována na škody,
které samy svou pracı́ způsobı́. Řešenı́m by tedy bylo použitı́ menšı́ch a přesnějšı́ch strojů, které
by tak půdu tolik nepoškozovaly, byly při ochraných postřicı́ch a hnojenı́ přesnějšı́ a zároveň
byly autonomnı́, aby se ušetřila lidská práce.
Dále v textu se seznámı́me jednak s několika projekty, které se snažı́ podpořit vývoj robotů
použitelných v agronomii at’ už z prostředı́ univerzitnı́ho nebo komerčnı́ho a dále se seznámı́me
s již funkčnı́mi a v praxi nasazenými roboty, stejně tak jako s těmi, kteřı́ jsou zatı́m v testovacı́
fázi vývoje, či jen jako nápady na papı́ře.
1
2
2.1
Projekty na Podporu Agrobotů
Field Robot Event
Tato mezinárodnı́ soutěž zemědělských robotů dostála v roce 2013 již svému jedenáctému
ročnı́ku. Tento rok byly mı́stem konánı́ prostory České zemědělské univerzity v Praze. Každý
rok je pro účastnı́cı́ se týmy připraveno 4 až 5 různých úloh, které jejich roboti musı́ zvládnout
a jsou dle svých výsledků bodovánı́. Letošnı́ho ročnı́ku se účastnilo 21 týmů z celého světa,
kteřı́ bojovali v 5 disciplı́nách. Prvnı́ tři byly založeny na navigačnı́ch schopnostech robota.
Prvnı́m, nejjednoduššı́m, bylo projet rovné řádky kukuřice, na konci se otočit a takto pokračovat dále. Druhá úloha byla o něco složitějšı́ v tom, že v některých řádcı́ch mohly chybět
rostliny, popřı́padě se v cestě vyskytnout překážky, s čı́mž si robot musel umět poradit. Třetı́
situace pak modelovala skutečné podmı́nky na poli, kdy řádky nejsou rovné a robot musel
navı́c identifikovat poškozené nebo infikované rostliny, následně také plevel a signalizovat jejich nalezenı́. Čtvrtou disciplı́nou pak byl ”Freestyle”, kde týmy měly předvést specifické nebo
netradičnı́ fukce svých robotů. Jako konečná dispciplı́na soutěžě pak byla spolupráce dvou robotů, které náhodně do dvojic přidělila porota a jejich tvůrci měli jen málo času na to, aby tyto
dva roboty nějakým způsobem naučili mezi sebou komunikovat, spolupracovat a následně toto
demonstrovali. Vı́tězem se nakonec stal tým z německé Technische Universitat Kaiserslautern
se svým robotem ”Robot TU Kaiserslautern”. Robot pořádajı́cı́ české univerzity se umı́stil na
6. mı́stě.
Web
2.2
cRops
Projekt Clever Robot for Crops je projektem EU, do kterého je zapojeno 10 evropských zemı́.
Projekt začal v řı́jnu 2012 a klade si za cı́l vyvinout multifunkčnı́ roboty určené pro sběr a
ošetřovánı́ ovoce a ničenı́ plevele a sestrojit algoritmy pro jejich navigaci na polı́ch. Spoustu
dı́lčı́ch technologiı́ se už v laboratořı́ch dokázalo úspěšně otestovat, ovšem nasazenı́ do praxe
bývá většinou složité. U některých odbornı́ků teké panujı́ obavy, že projekt je zbytečně široce
zaměřen a mı́sto toho, aby se soustředil na robota s jasnou funkcı́ pro sběr určitého ovoce se
snažı́ o robota univerzálnı́ho, a tak se může stát, že týmy z jiných zemı́ jako je USA budou ve
vývoji rychlejšı́ a úspěšnějšı́.
Web
2
3
3.1
Zástupci Zemědělských Robotů
SlugBot
Tento robot, jak už jeho název napovı́dá, je určen pro likvidaci těch nejčastějšı́ch škůdců, se
kterými se můžeme na polı́ch setkat. Robot byl vytvořen na University of West England a
nabı́zı́ velmi zajı́mavý koncept autonomnı́ho a energeticky soběstačného robota. Tento robot je
schopen pochytat až 100 slimáků za hodinu. Velikostı́ odpovı́dá zhruba malé robotické sekačce
na trávu, disponuje čtyřmi koly a robotickoým ramenem, které je schopno dosáhnout až do
vzdálenosti 2 metrů. Rameno je takto dlouhé, protože pohyb pomocı́ kol v náročném terénu
spotřebuje spoustu energie, tudı́ž čı́m většı́ dosah ramene, tı́m menšı́ nutnost pohybu a tı́m vı́ce
uspořené energie. Rameno je zakončeno ”chňapkou”, která je schopna uchytit slimáka a umı́stit
ho do kontejneru o objemu 2 litrů. Jednı́m z prvotnı́ch problémů robota bylo, že pochytanı́
slimáci vylézali z nádoby ven, proto jej tvůrce opatřili nı́zkonapětovým zařı́zenı́m, které dává
slimákům elektrické šoky a ti tak zůstanou v krabičce. K rozpoznánı́ slimáků použı́vá robot
speciálnı́ červenou lampu, dı́ky které se slimáci i v noci stávajı́ pro jeho optický senzor viditelnı́.
Robot se naviguje jednak podle zabudovaného GPS modulu a dále pak pomocı́ infračervených a
nárazových senzorů. Největšı́ zajı́mavostı́ tohoto robota je, že elektřinu na svůj provoz zı́skává
tı́m, že pochytané slimáky uložı́ do speciálnı́ nádoby, ve které slimáci fermentujı́. Při tomto
procesu vzniká bio-plyn, kterým se následně plnı́ články pro výrobu energie určeného robotovi.
Vzhledem k tomu, že slimáci nedisponujı́ velkou rychlostı́ pohybu a v průměru se za vlkého
počası́ na jeden metr čtverečnı́ na poli vyskytuje až 100 slimáků, nenı́ problém nasbı́rat dost
slimáků, aby si robot energeticky vystačil bez dalšı́ho externı́ho dobı́jenı́.
Web
Obrázek 1: SlugBot
3
3.2
3.2.1
Rodina AgX
AgBo
AgBo je největšı́m, nejdražšı́m a nejlépe vybaveným robotem ze skupiny robotů Ag, která
vznikla na Uviversity of Illinois v týmu pánů Tony Grift, Yoshisada Nagasaka a Matthias Kasten. Celková částka, která byla potřeba k pokrytı́ nákladů na všechny součástky se pohybovala
okolo 7000$. Robot vzinkl jako účastnı́k pro soutěž Field Robot Event2 a jeho hlavnı́ funkcı́
je tedy navigovat se mezi řádky kukuřice, k čemuž použı́vá laserový senzor. Robot disponuje
možnostı́ otáčenı́ všech čtyř kol, takže je při pohybu velice flexibilnı́ a lehce zvládá otáčenı́,
couvánı́ i zabočovánı́. Velikost kol byla zvolena tak, aby se robot mohl pohybovat i v bahnitých
podmı́nkách. Celkově vážı́ bezmála 80 Kg a je možno jej i vzdáleně ovládat, což se hodı́ v
přı́padech, kdy je nutné ho manuálně navést na nějakou pozici, či dostat ze situace, ze které by
se sám dostal jen těžko.
Obrázek 2: AgX
3.2.2
AgTracker
AgTracker je menšı́m a levnějšı́m sourozencem AgBo. Při jeho vývoji se autoři zaměřili na to,
aby hlavně jeho pořizovacı́ náklady byly menšı́ než u předchůdce. Tento robot použı́vá jen dva
motory. K orientaci mu sloužı́ elektronický kompas, osm infračervených senzorů a dva sonary.
Pořizovacı́ cena se pohybuje okolo 500$. Jeho úkol je opět stejný, projet mezi řádky kukuřice.
K tomuto použı́vá postup ”opilého námořnı́ka”, což je jednoduchý algoritmus, který na základě
vzdálenostı́ levého a pravého řádku od robota nasměruje kola na jednu a nebo druhou stranu.
Pokud robot přestane detekovat rostliny na svém boku, pokračuje ještě 5 sekund dále v jı́zdě
a následně provede otočku. Pokračuje pak rovně, dokud senzory na některém z boků opět
nezaregistrujı́ rostliny, otočı́ se směrem do řádku a pokračuje v činnosti.
4
Obrázek 3: AgTracker
3.2.3
AgAnt
Poslednı́m zástupcem z této rodiny robotů je AgAnt. Hlavnı́ inspiracı́ při výrobě a designu
tohoto robota byla sama přı́roda a rojové uspořádánı́ jedinců některých živočišných druhů,
napřı́klad včel. V těchto rojı́ch je každý jedinec velice malý a nedisponuje velkou efektivitou,
ale skupina jako velký roj je schopna přežı́t či vykonat nějakou složitějšı́ práci. Napřı́klad sběr
potravy u včel probı́há tak, že pokud jedna najde nějaký zdroj, dá vědět ostatnı́m a společně
pak potravu sesbı́rajı́ a odnesou zpět do úlu. S touto myšlenkou v hlavě vyrobil tým z této
univerzity malého robota, opatřeného čtyřmi nohami, dı́ky kterým se může pohybovat i v
náročnějšı́m terénu. K orientaci mu sloužı́ sonar, infračervené senzory a elektronický kompas.
Hlavnı́ myšlenkou u tohoto projektu bylo mı́t spoustu takovýchto robotů, kteřı́ by byli schopni
mezi sebou komunikovat. Při průchodu polem by vytvářeli sdı́lenou mapu a pokud by se na nı́
vyskytl nějaký plevel, celá skupina by se shlukla a plevelu se zbavila.
Web
5
Obrázek 4: AgAnt
3.3
Automatické Dojı́cı́ Systémy
V poslednı́ch dvaceti letech se roboti at’ už automatičtı́ nebo polo-automatičtı́ velice uplatňujı́
v oblasti dojenı́, zejména pak dobytka. Od devadesátých let minulého stoletı́ vzniklo mnoho
systémů, které usnad’nujı́ dojenı́ a snižujı́ tak potřebuju lidské práce v tomto odvětvı́ zemědělstvı́.
Prvnı́mi systémy byly poloautomatické odsávačky mléka, které musel člověk kravám přidělat na
vemena a ony už pak samy krávu podojily. Tyto systémy s sebou však nesly spoustu nevýhod.
Hlavnı́m problémem bylo, že tyto odsávačky, pracujı́cı́ na principu podtlaku, který nebylo možné
řı́dit, někdy krávy na vemenech zraňovaly, dojenı́ nebylo ze všech vemen stejné a tak docházelo
k úbytku v objemu vydojeného mléka.
S pokrokem v robotice přišly i do této oblasti inovace a byly sestrojeny kompletně automatické
dojı́cı́ systémy, anglicky značené jako AMS (Automatic milking system) nebo VMS (Voluntary
milking system). Dojenı́ krávy probı́ha tak, že bud’ za pomoci otevı́ránı́ a zavı́ránı́ bran je kráva
dovedena automaticky do obslužného zařı́zenı́, nebo v přı́padě VMS se kráva sama rozhoduje,
kdy potřebuje podojit a ve chvı́li kdy cı́tı́ potřebu sama zavı́tá do obslužné linky. Tato zařı́zenı́
disponujı́ robotickým ramenem, na jehož konci je krom odsávačky také optická kamera a dva
lasery, které dohromady přesně měřı́ pozici a nakloněnı́ vemene. Dı́ky znalosti přesné pozice vemena, je pak možné odsávačku přesně nasměrovat tak, aby krávě žádným způsobem neublı́žila.
Odsávačky jsou schopné rozpoznat množstvı́ protékajı́cı́ho mléka a dle toho upravovat rychlost
odsávánı́, aby bylo rovnoměrné s ostatnı́mi vemeny krávy a dosáhlo se tak maximálnı́ho výnosu
mléka. Po ukončenı́ dojenı́ ještě robot vemena krávě ošetřı́ postřikem, aby se zabránilo infekcı́m
a nemocem. Jedinou nevýhodou u těchto robotů je nemožnost jejich nasazenı́ v přı́padě, že se
krávy pasou na pastvě a nejsou umı́stěné v kravı́ně, jelikož je pak těžké je rozumným způsobem
všechny zkoordinovat a podojit. VMS systémy jsou již ve světě bežnou praxı́. Největšı́mi výrobci
těchto systémů jsou firmy DeLaval a Lely, které majı́ své zastoupenı́ jak ve světě, tak i u nás v
České republice.
Web
6
Obrázek 5: Automatické Dojı́cı́ Systémy
3.4
3.4.1
Roboti pro Střı́hánı́ Ovcı́
Oracle
Oracle je jednı́m z nejstaršı́ch zemědělských robotů vůbec. Byl sestrojen v roce 1979 na University of Western Australia a sloužı́ k automatickému střı́hánı́ ovcı́. Robot se skládá ze dvou
hlavnı́ch částı́. Prvnı́m je tz. manipulátor pojmenovaný anglicky ARAMP (Automated Restraint And Manipulator Platform), který sloužı́ k uchopenı́ ovce. Ovce je při střiženı́ uchycena
ve fixnı́ pozici za hlavu a nohy. ARAMP prošel mnohými testy a byl upraven tak, aby ovce
byla v co nejkomfortnějšı́ pozici, necukala se a střı́hánı́ tak mohlo proběhnout v pořádku a bez
zraněnı́ ovce. Druhou částı́ zařı́zenı́ je pak hydraulické rameno s nůžkami na jeho samotném
konci. Rameno obsahuje spoustu senzorů nejrůznějšı́ho druhu, které počı́tajı́ vzdálenost od kůže
a nastavujı́ tak pozici nůžek. U ovcı́ je veliký problém, že vlna produkuje statickou elektřinu,
jejı́ž velikost se navı́c vlivem vlhkosti měnı́ a způsobuje tak chyby v měřenı́ na senzorech. Pro
přesnějšı́ výpočet pozice nůžek se tak mimo dat ze senzorů použı́vajı́ i data z ”databáze ovcı́”,
která obsahujı́ typické obrysy ovčı́ch těl, podle kterých se pak naměřená data korelujı́. Každá
nově ostřı́haná ovce je pak zanesena do databáze a průměrovánı́m s ostatnı́mi daty pak vytvářı́
7
novějšı́ vzory.
Web
Obrázek 6: Oracle
3.4.2
Shear Magic Robot
Shear Magic Robot je vylepšenı́m předchozı́ho robota Oracle. Vzhledem k tomu, že přišel o
několik let později, bylo možné do něj implementovat výkonějšı́ výpočetnı́ techniku a lepšı́ senzory, které zrychlily a ještě vı́ce zabezpečily hladký a pro ovci bezbolestný průběh střı́hánı́ vlny.
Tento robot použı́vá upravenou verzi manipulátoru SLAMP (Simplified Loading And Manipulation Platform). Ovce je v tomto přı́padě uchycena stejně jako u předchozı́ho modelu, ale stojı́
nohama na zemi a střı́hacı́ stroj pracuje nad nı́. U modelu Oracle ležela ovce jakoby zády dolů.
Tato verze byla také vyvinuta tak, aby teoreticky na jedné ovci mohlo pracovat vı́ce ramen
najednou. Ramena byla umı́stěna na pojı́zdné kolejnici a řı́zena cetrálnı́ jednotkou, takže bylo
možné obsluhovat vı́ce ovcı́ najednou.
Youtube
Web
8
Obrázek 7: Shear Magic Robot
3.5
Robot pro Sběr Jahod
Pěstovánı́ jahod je zemědělskou činnostı́, která na rozdı́l od pěstovánı́ jiných druhů ovoce a zeleniny vyžaduje velké množstvı́ investované práce. V porovnánı́ s pěstovánı́m rýže je to až 70%
vı́ce, pokud bychom pak porovnávali jahody s pěstovánı́m okurek, potřebujı́ jahody dvakrát
tolik práce. Proto byl japonskou firmou Shibuya Seiki vyvinut robot, který je schopen automaticky sbı́rat jahody a to jak ve dne, tak i v noci. Robot se pohybuje po kolejnicı́ch, které jsou
umı́stěny mezi řádky s jahodami. Robot disponuje ramenem, které na sobě nese tři kamery, dvě
umı́stěné jako oči, podle kterých se počı́tá vzdálenost jahody od ramene a pak třetı́, kterou se
snı́má barva ovoce a určuje se tak, zda je jahoda již zralá a má tak být utrhnuta. Robot je schopen utrhnout každých 8 sekund jednu jahodu. Sběr nenı́ ovšem dokonalý a tak je pořád třeba,
aby jahody, které byly chybně rozpoznány sesbı́ral člověk, takovýchto jahod je ovšem minimum.
Tento robot bude na jaře roku 2014 uveden na trh a jeho pořizovacı́ cena bude 50,000$, což
je částka vysoká, ovšem dle výrobců se náklady do několika měsı́ců úsporou na lidské práci vrátı́.
Youtube
Web
9
Obrázek 8: Robot pro Sběr Jahod
3.6
Harvest Vehicle HV-100
Tento robot, známý také pod názvem Harvey, je úspěšným komerčnı́m produktem firmy Harvest Automation z amerického Massachusetts. Robot je určen pro přesun květináčů s rostlinami ve velkých rostlinných školkách. Takovéto školky obsahujı́ až tisı́ce květináčů, které se
musı́ nejméně pětkrát během svého vývoje přesunout, než jsou připraveny k prodeji. V zimě se
dávajı́ květináče k sobě, na jaře zase od sebe a čı́m jsou staršı́, tı́m kolem sebe potřebujı́ vı́ce
mı́sta a tak je nutná opět jejich relokace. Tuto práci většinou v USA vykonávali za minimálnı́
mzdu imigranti, ale dı́ky změně zákonů o imigraci a jiných nařı́zenı́ch se tato lidská sı́la zdražila.
Jeden přesun květináče vycházı́ na 2 americké centy.
Robot je poháněn bateriemi, vážı́ 40Kg a je schopen uzvednou květináče váhy až 10Kg. Robot
je velice jednoduše nastavitelný, k jeho provozu mu stačı́ nastavit pět proměnných parametrů a
na zem nalepit žlutou pásku, podle které se pak orientuje. Roboti jsou schopni pracovat i mezi
lidmi, jelikož nejsou ničı́m nebezpečnı́. Pokud je robotů vı́ce, mohou spolupracovat. Pořizovacı́
cena robota je 30,000$ a doba návratu investice u jednoho by měla být 12-25 měsı́ců. V plánu
jsou i mnohá vylepšenı́ pro tohoto robota, kde by v budoucnu mohl umět zastřı́hávat stromky
nebo je ošetřovat postřiky.
Web
Youtube
10
Obrázek 9: Harvest Vehicle HV-100
3.7
Telegarden
Telegarden je zajı́mavým projektem, který v sobě spojuje robotiku a uměnı́. Telegarden bylo
vytvořeno v roce 1995 na University of Southern California a je to vlastně malá kruhovitá
zahrádka, s asi 30 centimetry hlı́ny, která má uprostřed otočné robotické rameno s kamerou,
které je schopné zalévat a sadit semı́nka. Projekt fungoval jako online aplikace, do které se mohl
kdokoliv registrovat, dostal pak přidělenu možnost s ramenem pohybovat a po 50 pohybech si
pak mohl zasadit své semı́nko a následně ho pak zalévat. Do projektu se za prvnı́ rok zaregistrovalo asi 9000 uživatelů a vznikla kolem něho vlastnı́ sociálnı́ sı́t’, na které si lidé povı́dali
o svých semı́nkách, žádali ostatnı́ o zalévánı́, když jeli na dovolenou nebo prostě klábosili o
zahrádkařenı́. Projekt fungoval několik let až do roku 2004.
Web
Youtube
Obrázek 10: Telegarden
11
3.8
BoniRob
BoniRob je prototyp robota, na jehož projektu pracuje firma Amazon (pozn. jiná než prodejnı́
portál Amazon.com) a spolupracujı́ s nimi firma Bosch a univerzity Osnabrück University a
Wageningen University. Tento robot by měl v budoucnu nahradit traktor a všechny přı́věsy,
které se k němu pro různé účely připojujı́. Robot by prováděl různé úkony dle nainstalovaných
”Apps”, které by odpovı́daly připojenı́ určitého návěsu na traktor, s tı́m rozdı́lem, že BoniRob
už by automaticky věděl co s daným náčinı́m má provádět a dělal to automaticky. Robot je
ovšem stále ve fázi vývoje.
Web
Obrázek 11: BoniRob
12
3.9
3.9.1
Vision Robotics
Snippy
Tento robot od firmy Vision Robotics ze San Diega je sice teprve ve fázi testovánı́, kde momentálně existuje jeho druhý prototyp, ovšem už tak dosahuje vynikajı́cı́ch výsledků. Funkce
robota je prostřihovánı́ a zastřihovánı́ větvı́ na vinicı́ch. Robot má dvě ramena s nůžkami na
konci, přičmež ramena jsou po jednom na každé straně přidělané na velkém rámu, který z obou
stran obklopuje keřı́k vı́na. Ramena jsou vybavena kamerami, ze kterých se poté tvořı́ 3D model stromku, u kterého zrovna robot je. Po zı́skánı́ modelu se zapojı́ ”prostřihávacı́”algoritmus,
který určı́, které větvičky se zastřihnou a v jaké části. Momentálně je robot asi o polovinu
pomalejšı́ než zkušený lidský prostřihávač, ale na zrychlenı́ se prý pracuje. Zajimavé taky je,
že tento projekt je financován čistě z přı́spěvků pěstitelů vı́na a nadšenců do robotiky.
Youtube
Obrázek 12: Snippy
13
3.9.2
Roboti pro Sběr Ovoce
Za zmı́nku stojı́ i fakt, že firma Vision Robotics pracuje na konceptu robotů, kteřı́ by byli
schopni sbı́rat pomeranče nebo jablka. Tento koncept je však stále na papı́ře a pro svou technologickou náročnost nebyl sestrojen žádný prototyp. Tito roboti by měli takéž disponovat
kamerami, ze kterých by se následně vytvořil 3D model stromu, dle kterého by se určovaly
vzdálenosti k pomerančům. Výhodou by pak bylo, že tito roboti by mohli rozpoznat velikosti
a zralost pomerančů a tak sbı́rat jen napřı́klad pomeranče určité velikosti. Tuto vlastnost by
uvı́tali zejména prodejci pomerančů jako supermarkety, protože by pak mohly nabı́zet jednotný
produkt. Největšı́m problémem při sběru ovoce je fakt, že kamery ne vždy mohou vidět všechno
ovoce, které je na stromě, jelikož může být schované za listy, proto se přemýšlı́ o různých vzduchových ofukovačı́ch, které by hýbaly s lity, aby pak kamery mohly zahlédnout i schované
pomeranče.
Obrázek 13: Roboti pro Sběr Ovoce
14
3.10
LettuceBot
Vzhledem k tomu, že salát je nejvı́ce pěstovanou zeleninou v Kaliforni, ze které ročně plynou
tržby 1.6 miliardy dolarů, nenı́ divu, že i v tomto odvětvı́ se investuje do robotizace. Pracovnı́ci
na salátových farmách jsou většinou placeni od odpracovaného akru a tak se často stává, že
docházı́ k plýtvánı́, když při plenı́ pracanti otrhajı́ i saláty, protože je to nijak netı́žı́. Proto si dva
pánové ze Stanfordu Jorge Heraud a Lee Redden, řekli, že by nebylo špatné vytvořit robota,
který by plenı́ zajišt’oval mı́sto lidı́. Sestrojili stroj, který se zapřáhne za traktor, pohybujı́cı́
se maximálně rychlostı́ 2Km/h a ten snı́má saláty, které mı́jı́. Robot má obrovskou databázı́
snı́mků salátu, podle kterých rozhoduje, zda to co vyfotil je salát nebo plevel. Pokud narazı́
na plevel nebo zjistı́, že dva saláty rostou přı́liš blı́zko sebe. Střı́kne z trysky na nechtěnou
rostlinu vysoce bohaté hnojivo, které na rostlinu zasaženou přı́mo působı́ jako herbicid, ale
zároveň dodá živiny rostlinám ve většı́ vzdálenosti poté, co se rozpustı́ v zemině. Stroj při dané
rychlosti 2 Km/h pracuje s 98% přesnostı́. Mechanické trhánı́ plevele je velice náročné, proto se
zde použı́vá tento koncept s hnojivem. Mezi ostatnı́ nápady jak hubit plevel taky patřil horký
rostlinný olej nebo laser, který je ovšem mnohem dražšı́ a tak vyhrálo multifunkčnı́ hnojivo.
Obrázek 14: LettuceBot
15
3.11
Robot pro Sbı́ránı́ Hub
Robot pro sbı́ránı́ hub pocházı́ z dı́lny Univerzity of Warvick ze Spojeného královstvı́. Tento
robot sice dle měřenı́ pracuje asi o polovinu pomaleji než člověk, ale narozdı́l od nás nemusı́ spát
a tak může pracovat 24 hodin denně 7 dnı́ v týdnu. Jelikož se houby pěstujı́ v temných a vlkých
prostorech, je přı́tomnost člověka, vzhledem k tomu, že ke sbı́ránı́ potřebuje světlo, nežádoucı́
a tak je robot ideálnı́m řešenı́m pro houbové farmy. Robot sbı́rá houby pomocı́ přı́savného
zařı́zenı́, které je na konci jeho robotického ramene. K rozpoznávánı́ hub, které jsou již dostatečně velké a tak připravené pro sběr sloužı́ dvojice kamer.
Web
Obrázek 15: Robot pro Sbı́ránı́ Hub
16