Amikor minden csepp víz számít: az Oscar autonóm öntözőrobot bemutatója

Autonóm öntözőrobot

A francia Osiris Agriculture kifejlesztette Oscar névre keresztelt autonóm öntözőrobotját. A nemrégiben elkészült Oscar prototípusa az öntözésre, illetve a közeljövőben a műtrágyázásra és a növényvédelem automatizálására is képes lesz. De nézzük a gép műszaki paramétereit:

Alapjellemzők

• Robot és gyártó: Oscar by Osiris Agriculture

• Termékmegjelenés: Az első prototípus 2022-től Franciaországban

• Működő robotok: 2 darab 2023-ban

• Feladatok: Öntözés / Műtrágyázás / Adatgyűjtés / Növényvédelem

• Növények: Burgonya / Zöldség

Műszaki adatok:

• Kapacitás: 8-20 ha/nap

• Napi dózis: 3-10 mm

• Tömlőhossz: 600 méterig

• Egyszerre öntözött halmok száma: 16

• Energia: Vízenergia (nyomás alatt álló víz)

• Teljesítmény: 2 kW

• Irányítás: RTK GPS vezetés és inerciális modul

• Kerekek közötti távolság: 1,8 m-től 3 m-ig

• Bruttó ár: még nem közölték

A francia Osiris Agriculture kifejlesztette Oscar névre keresztelt autonóm öntözőrobotját. Kép: Osiris Agriculture

Az Osiris mezőgazdaságról

A 3 mérnök által 2020-ban alapított Osiris Agriculture projekt Észak-Franciaországban, Illies megyében található, ahol a burgonyatermesztés mindenhol jelen van. Henri, Rodolphe és Léon, alapították, akik mindannyian gazdálkodók fiai, szenvedélyük a technológia, és azért vágtak bele a fejlesztésbe, mivel mára az öntözés kritikus kérdéssé vált a gazdálkodók számára. Az aszályok elhúzódása, a magasabb inputárak és a munkaerőhiány miatt a jövedelmezőségüket biztosítani kívánó gazdálkodók számára kulcskérdéssé vált az ésszerű és célzott művelés.

A napi 8-20 hektáros kapacitással és 3-10 milliméteres napi vízmennyiséggel az Oscar autonóm öntözőrobot jelenleg az európai mezőgazdasági ipari növényeihez van szabva.

A 2022-es tesztszezon után az első prototípus a burgonyatermesztésben az öntözésre összpontosít majd, a 2023-as szezonra pedig egy másik, újabb képességekkel felruházott gép is üzemelni fog. Henri Desesquelles, az Osiris Agriculture vezérigazgatója szerint azonban a csapat továbbra is a burgonya öntözésére kíván összpontosítani: „Hamarosan beépíthetjük a kínálatunkba a műtrágyázást, és más zöldségnövényekre is diverzifikálhatunk.”

Az Oscar ugyanúgy csatlakozik a vízellátáshoz, mint egy hagyományos öntözőtömlő, de alacsonyabb nyomáson működik. Az autonóm öntözőrobot teljesítménye 2 kilowatt, és egy tömlővel ellátott alvázra van felszerelve. A gép elején található egy mechanikus rendszer a tömlő le- és feltekeréséhez. A hátoldalán található egy rámparendszer, ami nagyon hasonlít egy permetezőgéphez, fúvókákkal felszerelt tömlőkkel, amelyek lehetővé teszik az öntözést a termény közelében.

A precízebb öntözés és műtrágyázás előnyei

A víz és a műtrágya a mezőgazdaság fő erőforrásai. Jelenleg a globális mezőgazdaságban történik a talajvízkivétel 70 százaléka, a száraz és félszáraz régiókban ez a szám még magasabb. Ugyanakkor a nem megfelelő műtrágyázás, vagy túl sok műtrágyázás tehető felelőssé a talajvíz és a felszíni vizek szennyeződéséért.

Az intelligens öntözőrendszerek, mint például az Oscar autonóm öntözőrobot célja, hogy a vízből csak a megfelelő mennyiséget és azt is a megfelelő időben alkalmazzák, hogy a veszteségek minimálisak legyenek.

Az Oscar természetesen egy kamerával is fel van felszerelve, és mesterséges intelligenciát is használ, amivel a robot valós időben gyűjt adatokat a termésről. A képek elemzésével azt is meg tudja állapítani, hogy a növényeknek szükségük van-e vízre, műtrágyára, vagy éppen kialakulóban vannak-e a növénynek valamilyen betegségei. Az Oscar az adatokat egy döntéshozó eszközön keresztül juttatja el a gazdálkodóhoz, aki ezután megfelelően fog tudni eljárni.

Az intelligens öntözőrendszerek, mint például az Oscar autonóm öntözőrobot célja, hogy a vízből csak a megfelelő mennyiséget és azt is a megfelelő időben alkalmazzák, hogy a veszteségek minimálisak legyenek. Kép: Osiris Agriculture

10 százalékkal megnövekedett hozam

Az elmúlt szezonban a csapat összehasonlította az Oscart és a hagyományos tömlős öntözőrendszereket. Az Osiris szerint azonos mennyiségű víz felhasználásával az Oscar 10 százalékkal tudta javítani a terméshozamot. Ezenkívül 20 százalékkal kevesebb áramot használt csak fel, mivel a robot alacsony víznyomást használ.

„Idén be akartuk bizonyítani a gazdálkodóknak, hogy már le tudjuk váltani a jelenlegi rendszerüket, jövőre pedig összesen 30 százalékkal akarjuk csökkenteni a vízfogyasztást, miközben ugyanazt a hozamot szeretnénk elérni”

– mondta el Henri Desesquelles. Mindemellé az Oscar 100 százalékban elektromos meghajtású jármű. Az a motorok működéséhez szükséges elektromos áram megtermeléséhez a nyomás alatt lévő víz által termelt energiát használja fel, és egy RTK GPS vezérli. A kerekek inerciális egységgel vannak felszerelve, az orsón pedig összesen 600 méter tömlő fér el. A robot 0,3 – 0,9 kilométer/óra sebességgel haladhat előre és hátra a szántóföldön.

Az Osiris szerint azonos mennyiségű víz felhasználásával az Oscar 10 százalékkal tudta javítani a terméshozamot. Kép: Osiris Agriculture

Az öntözés időigényes

A szántóföldi gazdálkodónak mindig a megfelelő időben kell határoznia az öntözés felől, és Henri Desesquelles szerint a szántóföldi gazdálkodók körében nagy az érdeklődés ezen feladatok automatizálása iránt. „Az öntözés kulcsfontosságú tevékenység a gazdálkodók számára, amely sok energiát és időt igényel. Az Oscarral szeretnénk segíteni nekik, hogy biztosítsák betakarításukat, miközben visszaadjuk a rugalmasságukat" - mondta a szakember. Az első eredmények azt mutatják, hogy az Oscar hektáronként 4-6 óra munkát takarít meg egy termelőnek az öntözési szezon két hónapja alatt.

A robot mint szolgáltatás

Az Osiris Agriculture jelenlegi üzleti modellje szerint maguk működtetik az Oscart, a Robot mint Szolgáltatás modellt használva. A robotot az üzemeltető személyzet viszi ki a gazdák földjeire, és a gép gondoskodik az öntözésről.

A gazda csak a döntéshozatalban vesz részt, és a robottal öntözött terület alapján fizeti a szolgáltatás ellenértékét.

Bár az Osiris csapata úgy döntött, hogy először a burgonya öntözésének automatizálását célozzák meg, már gondolkodnak a következő lépésen. A megoldás a szántóföldi gazdálkodók számára kényelmet és kockázatmentességet kínál. Az Oscart modulárisan tervezték, változtatható keréktávolsága lehetővé teszi, hogy azt 1,8 méterről 3 méterre növeljék. Ez az alkalmazkodóképesség lehetővé teszi, hogy a gépet különböző művelési rendszerekben, például sornövényekben, szabadföldeken vagy ágyásrendszerekben is felhasználják. A csapat már gondolkodik olyan más ipari növényekkel kapcsolatban is, mint például sárgarépa, hagyma, bab és spenót.

Ugyanez a specifikus gondolkodás hatással volt a tervezéskor a kamera adatfeldolgozási képességeire és arra is, hogy mit képes észlelni. Jelenleg ezek a jellemzők is a burgonyára vannak beállítva annak érdekében, hogy az öntözéshez és a műtrágyázáshoz hasznos adatokat állítsanak elő. Természetesen lehetséges új érzékelők vagy elemzési lehetőségek integrálása a szoftverbe, sőt valójában a gyártó már együttműködik más cégekkel egy AgROBOfood konzorciumon belül egy páratartalom-érzékelő prototípus kifejlesztésére, melyet a gépükön fognak tudni használni.

Már kidolgoztunk egy elképzelést arról, hogyan lehet a gépet bevetni egy teljes tenyészidőszakon keresztül, és milyen más növényekhez használható a robot

- mondta Henri Desesquelles, aki így folytatta: „A robot lépésről lépésre fog fejlődni. Számunkra most az a legfontosabb, hogy maradéktalanul kielégítsük a burgonyatermesztő vásárlóink ​​igényeit. De már kidolgoztunk egy elképzelést arról, hogyan lehet a gépet bevetni egy teljes tenyészidőszakon keresztül, és hogy a robot mely egyéb növényekhez használható."

A bővítés előtt a fejlesztés folytatása

Az Osiris csapata jelenleg Észak-Franciaország közelében működteti a gépeit, azonban elképzelhető, hogy a gép gyorsan népszerű lesz Franciaország vagy a világ más régióiban is, ahol a víz és az erőforrások egyre szűkösebbek.

Van versenytárs is

Nem Oscar az egyetlen létező öntözőrobot, az Atlanti-óceán túlsó partján létezik egy másik hasonló projekt: a 360 RAIN robotprojekt, melyet az Illinois állambeli 360 Yield Center vállalat fejlesztett ki. Az ő rendszerük azáltal, hogy a vízkihelyezést közvetlenül a növény tövénél végzi el, előnyöket biztosít a hagyományos öntözési módszerekkel szemben. A 18 méter hosszú gém (24 sor) segítségével a 360 RAIN Y-DROP típusú tömlőkön keresztül juttatja ki a vizet. Akár 884 méter hosszú, 3 hüvelykes átmérőjű tömlőt is képes magával vinni a számítógép által vezérelt orsón.

A gép fel-le mozog a terménysorokon, miközben a jól rögzített orsó kibocsájtja illetve felveszi a tömlőt. 724 méter per órás sebességnél a 360 RAIN több mint 7 570 823 liter vizet képes kijuttatni hetente, ami 254 milliméternyi esőnek felel meg egy 80 hektáros területen, egy percenként mindössze 215 litert termelő kútból. Ennél azonban többre is képes, az akár 800-1000 milliméternyi kritikus nedvességtartalom biztosítása aktiválja a talaj mikrobáit, javítja a szemek kitöltését és lehetővé teszi a növények virágzását.

A 360 RAIN sokkal kisebb mennyiségű vizet igényel, mint a hagyományos öntözőrendszerek. A földterület méretétől függően a kutaknak mindössze 380-850 liter vizet kell biztosítaniuk percenként a rendszer számára. Ráadásul a 360 RAIN olyan szabálytalan alakú földeken is képes öntözni, amelyek nem illeszkednek a tipikus körkörös öntözőrendszerekhez. A RAIN rendszer 100 százalékkos terepi lefedettséget biztosít, vagyis nincs szükség speciális felszerelésre a sarkok lefedéséhez.

A 360 RAIN háromkerekű elektromos jármű, amely az öntözési iparban már bizonyított alkatrészeket használ, beleértve a gumiabroncsot és a horganyzott fémvázat. Az útmutatás az RTK-n keresztül történik, a kommunikáció pedig egy mobilhálózaton keresztül, amely biztosítja a vezérlési, lefedettségi és sebességi utasításokat.

Az eddigi két év teszt-vizsgálati adatai erős hozamreakciót mutatnak kis mennyiségű víz és tápanyag időben történő adagolására. A 2020-as párhuzamos kísérletekben a 360 RAIN-ből mindössze 1200 milliméter vizet kapó tesztsávok hektáronként további 2290 liter mennyiséget termeltek, ami 32 százalékos javulás a nem öntözött sávokhoz képest.

(Forrás: Future Farming)