Робот botANNIC для выявления поврежденных фруктов

Специалисты НИТУ МИСИС с коллегами с кафедры и Китайского горно-технологического университета, а также ученых из Высшей школы экономики создали робота, определяющего больные фрукты. Платформу на колесной базе назвали botANNIC. Робот абсолютно автономный. Он отслеживает состояние плодов в садах, идентифицируя его по изображениям, полученных с камер. На основании информации составляется карта заболеваний садовых территорий. Стоит отметить, яблоневые сады нуждаются в дополнительной защите от вредителей, так как в результате заражениями паршой и насекомыми фермеры теряют огромные количества урожая. Улучшение защиты насаждений позволит преумножить объемы получаемых в регионах яблок и обеспечить местный рынок качественной продукцией.

Со слов заведующего кафедрой И. Ушакова при помощи стереокамеры, в которую внедрены нейросети, имитирующие человеческое зрение, робот botANNIC сканирует деревья, их листву и плоды, обнаруживает яблоки и устанавливает степень их зрелости и повреждения.

Машина ориентируется в саду самостоятельно благодаря трехмерной карте местности, загружаемой в нее предварительно. При желании роботу можно задать начальную и конечную точку маршрута. Размеры платформы составляют 1,5×1,5 м, грузоподъемность – 200 кг, мощность электродвигателя – 500 Вт. Конструкция предусматривает наличие литий-ионных батарей. Перемещаясь по саду botANNIC производит сбор информации, которая подгружается на бортовой компьютер или планшет, а после может детально изучаться. Грузоподъемность колесной платформы в 200 кг предполагает установку на нее дополнительного оборудования: манипулятора для сбора урожая или взятия проб.

Робот, определяющий больные фрукты, успешно зарекомендовал себя в испытаниях в яблоневом саду Федерального научного центра им. И. В. Мичурина в Тамбове. Результаты достижений ученых кафедры были размещены в престижном научном идании – Drones.

Оценка яблок строится на основе полученных изображений, которые делятся на следующие классы:

• 0 – здоровое яблоко;
• 1 – гнилое;
• 2 – пятнистое;
• 3 – поврежденное насекомыми;
• 4 – повреждено грибковой паршой.

Точность классификации – не менее 80%.

Как утверждают разработчики, робот будет полезен в садах, где деревья посажены плотно друг к другу. В ближайшее время botANNIC будет оснащен дополнительными датчиками и лазером, который будет истреблять вредных насекомых и сорные растения. Тем самым использование машины позволит сократить количество применяемых агрохимикатов, будет способствовать повышению объемов урожая и улучшению их качества.