Field Experiments with a Mobile Robotic Field Server for Smart Agriculture

Transkript

1 Field Experiments with a Mobile Robotic Field Server for Smart Agriculture Af: Tokihiro Fukatsu m.fl. fra National Agriculture and Food Research Organization i Japan, Tokyo Institute of Technology og Shinshu University, Japan. Baggrund og formål Formålet med arbejdet bag denne præsentation har været at udvikle en avanceret robottype, der er i stand til ikke blot passivt at foretage registreringer på en stationær fysisk placering. I stedet skal den være i stand til at færdes i terrænet og dermed selv gå ud og opsamle oplysninger. Formålet er selvfølgelig at man dermed kan dække et større område, men også at man kan give robotten flere og mere komplekse opgaver end blot simple målinger. Nogle udfordringer med de hidtidige stationære sensortyper: 1. Der er brug for rigtig mange stationære sensorer, hvis man ønsker at overvåge tilstrækkeligt. Dette er dyrt og arbejdskrævende både i opsætning og vedligehold. 2. Sensorer med fast placering er forstyrrende for det almindelige arbejde med afgrøderne. F.eks. sprøjtning, lugning osv. 3. Der er brug for mere detaljeret overvågning, f.eks. avancerede sensorer til vurdering af frugts modenhed, sygdomsangreb på blade m.v. Billede 1. Overblik over udfordringerne med sensortyper

2 Metode Konstruktion af robotten har været den centrale opgave i denne sammenhæng. Der har således været en lang række krav, som den skulle opfylde. Det drejer sig bl.a. om følgende: Skal kunne bevæge sig rundt i varierende terræn. Både i form af at den skal kunne gå i kuperet terræn, men den skal også kunne kompensere for, at der kan være ujævnheder - i form af trærødder, nedfalden frugt osv. Skal kunne vende tilbage til en opladningsstation, hvor den dels oplades, dels kan stå beskyttet mod vejr og vind. Skal kunne fjernstyres så en operatør kan sidde på en helt anden fysisk placering og sende den ud for at foretage målinger. Skal have en lang rækkevidde, forstået sådan, at den skal kunne måle på objekter, der ikke blot er placeret helt tæt på selve robotten. Der skal således være en form for arm, der kan sendes ud og foretage målingerne. Skal være fleksibel, altså kunne arbejde med flere forskellige måleinstrumenter. F.eks. skal den kunne tage et billede af en frugt, men den skal i andre situationer også kunne måle frugtens hårdhed osv. Resultatet har været en robot, der består af 2 sammenhængende platforme. Billede 2. Info vdr. robottens dimensioner m.v.

3 Billede 3. Robotten er i stand til at bevæge sig i terræn. Billede 4. Robotten oplades ved at den selv vender tilbage til ladestationen, hvor den også selv finder den optimale placering i selve stationen.

4 Billede 5. Robotten kan styres over internettet ligesom dens data også kan hentes her.

5 Billede 6. Der er dog stadig visse udfordringer med styring. Således kræver manuel manipulation en Elite Gamer. Som nævnt tidligere, er det helt centralt, at robotten som er forholdsvis dyr at producere er i stand til at udføre mange forskellige funktioner. Bl.a. kan der tages billeder med forskellige typer af kameraer, med i- phone osv.

6 Billede 7. Robottens kameramuligheder. Konklusion hvilken viden kan vi tage med hjem? Dette arbejde har haft fokus på udarbejdelse af en prototype af en robot, der har en høj grad af alsidighed og som på sigt vil kunne anvendes i stor skala. Når vi ser på danske forhold, er vi her stadig i gang med at tage stationære sensorer i brug og der vil gå noget tid, før det bliver hverdag med robotter, der er så selvstyrende, at de med faste intervaller kan gå ud og indsamle data. Der er dog ingen tvivl om, at robotter af denne type tegner fremtiden indenfor landbrugsproduktion. Der sker i disse år en meget hastig udvikling imod at elektronisk styrede enheder bliver stadig mere avancerede og også prismæssigt tilgængelige. Derudover er der en række forhold, der kendetegner produktionen i Danmark, som gør investeringer i avanceret overvågning af afgrøder, særlig interessant: Høje lønudgifter Højt uddannelsesniveau Stor udbredelse af IT Den enkelte producent har ressourcer til at investere i avancerede løsninger (i hvert når man sammenligner med andre landmænd på regionalt eller globalt plan) Disse faktorer bør alle være med til at forstærke den danske opmærksomhed på untroduktion af avancerede robotter i landbrugsproduktionen.