Дрон с искусственным интеллектом для борьбы с сорняками на 8 культурах представили в Канаде

Новый дрон с неподвижным крылом был продемонстрирован на фермерской выставке Ag In Motion, которая прошла в конце июля недалеко от Саскатуна, провинция Саскачеван, пишет Робин Букер в статье, опубликованной на портале www.producer.com.

«Компания Regina Precision AI впервые представила публике свой новый беспилотник, он имеет размах крыльев 6 метров, пустой весит 55 кг и оснащен 20-литровым топливным баком.

Дрон-распылитель Precision AI был разработан для обработки отдельных сорняков при движении со скоростью 80 километров в час на высоте от 2,4 до 3 метров. Беспилотник спроектирован таким образом, чтобы он взлетал вертикально, как квадрокоптер, затем задние пропеллеры поворачиваются на 90 градусов, толкая его вперед, как самолет, а передние пропеллеры отключаются.

Дэниел Макканн, главный исполнительный директор Precision AI, сказал, что разработка технологии, способной обнаруживать и затем поражать отдельные сорняки гербицидами с помощью дрона с неподвижным крылом, очень сложная.

«Это, вероятно, около 9,5 из 10 по шкале сложности, - рассказал Макканн. - Мы строим электрический самолет, а затем должны создать модели ИИ, которые смогут распознать конкретную проблему. Мы заставляем искусственный интеллект работать примерно в 10 раз быстрее, чем отраслевой стандарт, и технология должна обеспечивать более высокую рентабельность инвестиций по сравнению с наземным применением гербицидов».

За последние годы несколько компаний разработали технологию, способную выявлять и обрабатывать сорняки в пределах растительного покрова, известную как «зеленый на зеленом» и «зеленый на коричневом».

«Я разговаривал с несколькими техническими специалистами, которые строят точную систему «зеленый на зеленом» для наземных опрыскивателей, и они сказали, что системам селективного опрыскивания требуется, чтобы уровень поражения сорняков в посевах превышал 90 процентов, чтобы достичь лучшей окупаемости инвестиций по сравнению со сплошным опрыскиванием. – Продолжает эксперт. – Но этот порог не является статичным, потому что имеет значение, о каких культурах и сорняках мы говорим. В нашем случае появляются дополнительные трудности, связанные с применением с воздуха, включая более высокие высоты внесения, скорость и турбулентность, что усложняет поддержание приемлемого уровня поражения сорняков в посевах.

Самым сложным аспектом для беспилотника с неподвижным крылом, способного выполнять задачи «зеленый на зеленом», является разработка ИИ, способного идентифицировать отдельные сорняки на таких высоких скоростях.

Precision AI использует передовые процессоры от Nvidia Corp., и компания потратила десятки миллионов долларов на разработку программ на основе искусственного интеллекта для оптимизации технологии «зеленый на зеленом». Мы вложили очень много средств в то, что мы считаем лучшим искусственным интеллектом в отрасли, как с точки зрения скорости, так и производительности. Например, многие конкуренты сосредоточены только на кукурузе и сое. Мы поддерживаем восемь культур, в том числе самые маржинальные, выращиваемые в Канаде».

Precision AI обучает свой ИИ выполнять опрыскивание кукурузы, сои, канолы, чечевицы, гороха, ячменя, пшеницы и овса «зеленым на зеленом».

Еще одной проблемой при создании дрона-распылителя Precision AI был поиск камер, способных создавать четкие изображения на высоких скоростях движения.

«Мы наивно полагали, что сможем использовать стандартные камеры. Увы, но нет, не на тех скоростях, на которых мы пытаемся двигаться. Существует компромисс между скоростью, с которой вы движетесь, и качеством изображения, потому что чем быстрее вы движетесь, либо вы получите размытие в движении, либо, если у вас очень короткая выдержка, вам не будет хватать света в камере, - говорит эксперт. - Нам пришлось разработать собственную платформу для самих камер, а затем убедиться, что наша система искусственного интеллекта может работать достаточно быстро, чтобы распознавать растения на этом изображении. Так что это был действительно большой вызов».

Макканн сказал, что Precision AI решила создать беспилотник с неподвижным крылом вместо платформы в стиле квадрокоптера, потому что так гораздо проще контролировать, где приземлится спрей.

«У него тот же профиль дрейфа, что и у воздушного обработчика, поэтому мы исследовали профиль сноса на основе уже хорошо известных проблем. Ключевой проблемой дрона-агрокоптера является воздушный поток от пропеллера, направленный вниз и распыляющий пестициды непредсказуемым образом. На самом деле это одна из основных причин, по которой распыление дронов запрещено во многих регионах, потому что никто на самом деле не понимает профиль дрейфа», - сказал Макканн.

Дроны с неподвижным крылом также имеют лучшее время полета и полезную нагрузку по сравнению с дронами типа коптер.

«Вы можете летать на большие расстояния, потому что подъемная сила крыла создает достаточную силу, чтобы нести спрей, не разряжая батареи, - пояснил Макканн. - Емкость аккумулятора является ограничивающим фактором для большинства сельскохозяйственных дронов, поэтому для решения этой проблемы был установлен бензиновый генератор для питания электрических пропеллеров на беспилотнике Precision AI. Наш беспилотник может находиться в воздухе два с половиной часа, то есть предназначен для обработки крупных сельхозугодий. Вряд ли вы сможете обрабатывать много, если придется менять батарейки каждые 5-10 минут. Также Precision AI разрабатывает систему «улья» для хранения и транспортировки до четырех дронов, чтобы автоматически заправлять дроны для непрерывного использования. Оператор дрона поставит задачу, а дрон выполнит ее автономно».

В Канаде создана рабочая группа для помощи в обновлении и установлении правил применения дронами средств защиты растений, куда вошли участники из Агентства по регулированию борьбы с вредителями, Министерства транспорта Канады, академического сообщества, агрохимических компаний и представители индустрии дронов.

Во время выставка Ag In Motion компания Precision AI приняла предварительные заказы на свой беспилотник, и Макканн сказал, что у фермеров, вероятно, будут производственные единицы, доступные для вегетационного периода 2024 года».

(Источник: www.producer.com. Автор: Робин Букер. Фото: Анна Медведева).