Сътрудничеството между френския разработчик на земеделски технологии Ponchon SAS и германския производител на системи за автоматизация igus доведе до създаването на високоспециализиран автономен робот за унищожаване на плевели с лазер. Машината е разработена специално за нуждите на биологичните производители, като предлага нехимична алтернатива на традиционните пестициди и може да намали разходите за плевене наполовина.

Новият полеви робот съчетава изкуствен интелект, прецизна роботика и лазерна технология, за да открива и премахва нежеланата растителност директно в посевите. Принципът му на работа започва с изкуствен интелект и система за разпознаване на обекти. Главна мониторингова система

сканира лехи с ширина 1,20 метра и чрез AI

алгоритми идентифицира участъците с плевели

След като бъде открит плевел, информацията за неговото местоположение се предава незабавно чрез CAN bus комуникация към вградена Delta Robot система на igus Drylin. Благодарение на тази технология роботът може изключително прецизно да насочи лазерната глава към целта. Лазерният модул се управлява от делта робот, който позиционира работния орган с точност до 0,1 мм. След достигане на точната позиция лазерният лъч изгаря и унищожава плевела на място, без да засяга околните растения.

Роботът може да обработва до 20 плевела в минута, като извършва между 2 и 3 лазерни въздействия в секунда. Работният му обхват достига 900 мм благодарение на три направляващи релси igus Guide Rails. Системата се задвижва от три стъпкови двигателя igus с напълно интегрирани контролери. Машината е проектирана да работи непрекъснато най-малко 8 часа дневно при полеви условия.

Роботът е позициониран като решение за „нискобюджетна автоматизация", като цената на използваните роботизирани компоненти е около 8948 евро. Благодарение на увеличаването на добивите и спестяването на разходи за ръчен труд

производителите могат да постигнат възвращаемост

на инвестицията само за около два месеца

Традиционните индустриални роботи често не са пригодени за тежките условия на открито – кал, прах и влага. Именно затова Ponchon SAS избира компоненти на igus, които са разработени за работа в подобна среда. Едно от основните предимства е конструкцията без нужда от смазване. Компонентите на igus работят напълно сухо, тъй като масло или грес в полеви условия биха задържали прах и замърсявания, което може да доведе до блокиране на ремъчни механизми и лагери. Освен това леките полимерни компоненти са устойчиви на атмосферни влияния и не корозират при продължително излагане на слънце, дъжд и кал. Това позволява на лазерния робот да работи надеждно директно в полето и да предлага на фермерите нов подход към устойчивата борба с плевелите.

Нискобюджетна автоматизация

за устойчиво земеделие

Основното предимство на партньорството между Ponchon SAS и igus се крие в концепцията за нискобюджетна автоматизация (Low-Cost Automation – LCA). Този подход създава връзка между изключително скъпите индивидуално разработени индустриални роботи и реалните нужди на биологичното земеделие, където машините трябва да работят в тежки условия на открито.

Техническата архитектура на робота се основава на три основни стълба, които осигуряват неговата прецизност, надеждност и достъпност.

1. Система за кинематика Drylin

Вместо използването на тежки стоманени роботизирани рамена, системата разчита на специално разработена конфигурация Drylin тип Cartesian/Delta. Тази конструкция позволява висока точност при минимално тегло и е пригодена за работа директно в полеви условия.

Паралелното разположение на елементите гарантира, че независимо от неравностите на терена лазерната глава винаги остава перфектно успоредна на почвената повърхност. Това е от ключово значение за точното насочване на лазерния лъч към плевелите.

Роботът използва три отделни високоефективни полимерни линейни релси, по които се движи лазерният модул. Така системата запазва работна ширина от 1,20 метра, като същевременно поддържа изключително ниско физическо тегло – само няколко килограма.

2. Интелигентно управление със затворен цикъл

Трите интегрирани стъпкови двигателя не работят само по предварително зададени команди, а използват система за обратна връзка в реално време.

Всеки двигател разполага с вграден енкодер, свързан с основния компютър на машината. Ако например колело приплъзне в калта или силен вятър промени движението на робота, енкодерите автоматично коригират траекторията на лазера, за да бъде поразен точно определеният плевел.

Комуникацията се осъществява чрез CAN bus протокол, който премахва необходимостта от сложни и обемни кабелни системи. Главната система за визуално разпознаване с изкуствен интелект изпраща координатите директно към двигателите с милисекундна реакция.

3. Екосистема RBTX за роботика

Разработката на робота е извършена чрез платформата RBTX – отворена екосистема за роботизирани решения, създадена от igus.

Платформата позволява лесно комбиниране на различни компоненти. Благодарение на нея компании като Ponchon SAS могат да съчетават полимерните конструкции на igus с лазерни глави, сензори за зрение и батерии от други производители, без проблеми със софтуерната съвместимост.

Достъпната хардуерна база позволява и мащабно внедряване. Фермерите могат да използват няколко триосни делта модула, монтирани върху една широка носеща конструкция към трактора, което увеличава значително обработваната площ и производителността на машината.

Нов инвентар унищожава плевелите с електричество

Британският производител на земеделска техника Garford представи по време на последното изложение Agritechnica нова 3-метрова машина за борба с плевелите чрез електричество. Разработката е създадена съвместно с британската компания Rootwave.

Известна със своите прецизни пръскачки, окопни машини и термични системи за унищожаване на плевели, Garford разширява портфолиото си с технология за електрическо третиране. Rootwave има дългогодишен опит в тази област и основно разработва решения за овощни насаждения, докато Garford е насочена предимно към зеленчукопроизводството.

Напрежение до 9000 волта

Машината е с дължина 1,80 метра и се монтира на предната навесна система на трактора. В задната част се поставя генератор, задвижван от ВОМ, който произвежда 415 волта. След това напрежението се преобразува до около 6000 волта, с пикови стойности до 9000 волта, и чрез дебел кабел се подава към работния орган отпред. Системата работи при честота 18 000 Hz. Според производителя допирът до нея е болезнен, но не представлява смъртоносна опасност.

Два последователни работни елемента

Триметровата машина обработва пространството между шест реда култури чрез два последователно разположени работни елемента, които се плъзгат по повърхността на почвата. Електрическият ток непрекъснато преминава между тях, като почвата служи за проводник и не е необходимо използването на вода или други течности. При контакт с работните елементи плевелите се поразяват и загиват.

За по-прецизна работа Garford е оборудвала машината с автоматична система за странично водене, базирана на разпознаване на културата.

Изисква трактор с минимум 130 к. с.

За ефективната работа на генератора са необходими около 100 к. с., поради което производителят препоръчва използването на трактор с мощност поне 130 к. с. Работната скорост е между 2 и 4 км/ч. В бъдеще Garford планира да предложи и по-широка версия на машината. През 2026 г. няколко демонстрационни машини започват полеви изпитания.

На пазара се среща и

интелигентна композиция за механично

премахване на плевели с изкуствен интелект

Технологията за окопаване на Ullmanna включва модела Newman – механична междуредова и вътрередова машина, монтирана към трактора и управлявана чрез изкуствен интелект. Системата използва 3D камери и машинно обучение, за да разпознава културите и да управлява пневматични работни органи, които премахват плевелите между растенията. Машината работи със скорост до 5 км/ч, като цели да елиминира нуждата от ръчен труд и да намали използването на химически хербициди.

Принципът на работа се основава на комбинация от изкуствен интелект и прецизно зрение. Специално разработени камери за всеки ред, комбинирани със светкавици, позволяват работа както през деня, така и през нощта. Системата следи размера и центъра на всяко растение, като разпознава културата и предотвратява повреждането ѝ дори когато листата се припокриват или се движат от вятъра.

Механичната част на машината използва високоточни пневматични или хидравлични ножове, които се изместват автоматично и почистват плевелите непосредствено около растенията. Благодарение на прецизното управление технологията може да работи при много малки разстояния между растенията – до 8 см.

Системата използва и облачно обучение, чрез което постоянно подобрява своята ефективност. Данните от различни полета и машини се споделят в облачна платформа, позволявайки на технологията да се адаптира към нови условия, различни почвени характеристики и особености на културите.

Машината Newman може да обработва приблизително 1 хектар на час при конфигурация с 6 реда. Конструкцията е модулна и се предлага във варианти от 1 до 16 реда, като може да се монтира към стандартни предни или задни триточкови навесни системи на трактори. Цената на базовите версии започва от около 65 000 британски лири за двуредови модели.

Rootwave
Rootwave
Newman Ullmanna
Newman Ullmanna