Anglicky: Research and development in agricultural robotics: A perspective of digital farming
Zdroj: R. Shamshiri, Redmond; Weltzien, Cornelia; Hameed, Ibrahim A.; J. Yule, Ian; E. Grift, Tony; Balasundram, Siva K.; Pitonakova, Lenka; Ahmad, Desa; Chowdhary, Girish. 2018. International Journal of Agricultural and Biological Engineering 11 (4), 1-14. 10.25165/j.ijabe.20181104.4278
Klíčová slova: "zemědělství, automatizace, robotizace"
Dostupný z: http://hdl.handle.net/11250/2595468
Zemědělství je v podmínkách 21. století výrazným způsobem ovlivňováno rozvojem a postupným zaváděním moderní techniky a technologií s uplatněním automatizačních a robotických prvků. Tento vývoj, který je označován jako 4. průmyslová revoluce, tedy Zemědělství 4.0, reaguje na řadu faktorů. Jedná se zejména o rostoucí zalidněnost planety a s ní rostoucí požadavek na potravinovou soběstačnost a udržitelnost, nedostatek pracovních sil v tomto odvětví lidské činnosti a jeho klesající ziskovost.
Text příspěvku přináší pohled a analýzu situace v oblasti výzkumu a vývoje zemědělské robotiky se zaměřením na hlavní oblasti jako jsou např. problematika likvidace plevelných rostlin a cílené chemické ochrany, robotické systémy pro vyhledávání, sběr a analýzu dat v provozních podmínkách a robotické systémy pro zajištění sklizňových operací.
Výzkum v oblasti zemědělské robotiky aktuálně pokrývá širokou oblast aplikací od automatizované sklizně realizované pomocí specializovaných manipulačních zařízení integrovaných s mobilními jednotkami, přes robotická ramena až po autonomní zařízení pro cílenou chemickou ochranu zaměřenou na likvidaci plevelných rostlin a omezování výskytu škůdců. Uplatnění a efektivní využívání těchto zařízení do provozní praxe vychází z využití moderních technologií využívajících řadu senzorů, systémů analýzy dat, algoritmů plánování úkolů až po rekonstrukci prostředí z leteckých snímků a pozemních senzorů pro vytváření virtuálních provozů. Dosavadní zkušenosti naznačují, že za perspektivní z hlediska dalšího vývoje lze považovat systémy založené na spolupráci několika robotických zařízení, využívání většího počtu menších robotických zařízení spolupracujících při optimalizaci zemědělských vstupů a dopřesnění nebo odhalování neznámých, nebo skrytých informací apod.
Na rozdíl od průmyslových robotů, které bývají využívány např. v podmínkách montážních linek, musí robototická zařízení využívaná v zemědělství, reagovat na velkou variabilitu vnějších podmínek. Ty vychází ze samotných podmínek nasazení (skleníky, polní podmínky), charakteru a vlastností pěstovaného rostlinného materiálu (např. velikost, tvar, textura, barva rostlin, aj.), účinků vnějšího prostředí (teploty, srážky, vlhkost vzduchu, prašnost aj.). Další vývoj a konstrukce takovýchto robotických zařízení proto vyžaduje multioborovou a multidisciplinární spolupráci v několika oblastech jako je např. zahradnické inženýrství, informatika, mechatronika, dynamické řízení, inteligentní systémy, senzory, vybavení a software, systémová integrace, správa plodin a dalších. Vyvinutá zařízení pak současně musí být provozně spolehlivá, cenově dostupná a musí umožňovat dostatečně efektivní a výkonný provoz. Právě z uvedených důvodů stále ještě nelze v nejbližším období očekávat plošné využití plně automatizovaných systémů zemědělství.
