Инновационный российский робот для анализа почвы

Для определения содержания в анализируемом фрагменте почвы минеральных элементов Cognitive Soil Analyzer будет проводить измерения степени поглощения/отражения им квантов электромагнитных колебаний разного спектрального состава, а для оценки кислотности и элетрохимического потенциала элемента почвы — измерения показателей электромагнитной индукции. Предполагается, что глубина обследования почвы может составлять до одного метра. В роботе-агрономе также предусмотрена возможность определения степени уплотненности почвы за счет измерения величины ее механического сопротивления силе воздействия на нее.

Разработчики планируют использовать Cognitive Soil Analyzer на беспилотной платформе, хотя он может быть установлен и на любом транспортном средстве, например, тракторе или другом специализированном транспорте. Измерения показателей почвы будут проводиться автоматически, поточным способом при движении по заданному маршруту с заданной частотой, в зависимости от агрономических требований. Для получения необходимой точности измерений будет использована сетка измерений с точками через каждые 25, 50 или 100 м или иное разрешение, задаваемое пользователем. Данные при этом сохраняются в виде наборов параметров почвы, привязанных к координатам точек измерений. Комплекс позволит получать наиболее важные агрономические показатели почвы, такие как содержание азота, фосфора, калия, магния, водорода, засоленность, влага, температура, плотность и другие параметры.

Результатом работы Cognitive Soil Analyzer станет карта поля, содержащая распределение показателей содержания химических элементов, кислотности, плотности и иных измеряемых параметров по его площади. После составления карты поля на ее основе будет сформирована так называемая карта предписаний, которая будет загружаться в систему автопилотирования робота-агронома и позволит ему при движении автономно управлять процессом внесения удобрений, разбрасывая их дозированно в соответствии с определенными ранее нормами, на основе экспресс-анализа почвы.

Предполагается, что полученные результаты измерений также смогут передаваться в базу данных информационной системы предприятия для интерпретации, построения предиктивных моделей развития культур на обследованных полях, анализа и выработки рекомендаций по агрономическим мерам, крайне необходимым для обеспечения целевой урожайности для выбранного набора культур в севообороте.

Образ робота помог создать ИИ

В январе 2023 года разработчики представили образ Cognitive Soil Analyzer, при создании которого были использованы нейронные сети. Для решения этой задачи были привлечены известные дизайнеры, но затем было решено испытать также и возможности нейронных сетей — нового и эффективного инструмента для создания креативных моделей робототехники. Было рассмотрено более 1000 рисунков. В итоге полученный с помощью сети прототип полностью удовлетворил требования разработчиков и был взят за основу, а затем доработан под функционал робота-агронома, который эргономично и компактно размещается в новой модели.