Pomáhat zemědělcům bude třeba robotické rameno nebo chytrý software pro automatickou detekci patogenů a škůdců. Na projektu spolupracují odborníci z Fakulty aplikované informatiky Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně, ze společnosti NWT, a.s., a z Farmy Bezdínek, s.r.o. Z Programu TREND ho podpořila Technologická agentura České republiky (TA ČR) částkou přesahující 23 milionů korun.
Hlavním cílem projektu je sestavit systém precizního monitoringu rostlin se zaměřením na zdravotní stav a odhad sklizně v hydroponickém skleníku. „Součástí tohoto systému budou robotické podsystémy pro skenování pěstovaného porostu a pro přenos multimediálních informací za využití virtuální reality. Dalším výsledkem výzkumu bude navržený software pro automatickou detekci patogenů a živočišných škůdců na rostlinách a také software pro podporu analýzy porostu pěstovaného ve skleníku,“ vysvětlil Petr Konvalinka, předseda TA ČR. Vyvíjený systém je primárně zaměřený na hydroponické skleníky pro pěstování rajčat, a to především u velkých farem a zemědělských podniků.
Jak to bude fungovat? Ve skleníku se bude na podvozku pohybovat robotické rameno s několika kamerami, které budou průběžně hloubkově skenovat stav pěstovaných rostlin. Budou také schopné vybrat rostlinu, u které lze předpokládat horší zdravotní stav, a následně naskenovat detailně některé její listy. „Robotické rameno bude spojené prostřednictvím přenosového kanálu s řídící jednotkou pro zpracování záznamu z kamery. Obraz bude v reálném čase přenášený pomocí sítě LAN do vzdáleného zobrazovacího zařízení. Komunikace bude obousměrná, to znamená, že v reálném čase bude možné ovládat pohyb robotického ramene s kamerami,“ uvedl Petr Janků z Ústavu informatiky a umělé inteligence Fakulty aplikované informatiky Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně.
Součástí systému pro podporu zdraví rostlin v hydroponickém skleníku bude tedy kromě robotického ramene i software pro detekci škůdců a chorob na listech. Ten bude schopný za využití počítačového vidění, nových algoritmů a moderních metod umělé inteligence zpracovat předem pořízené fotografie listů zkoumané rostliny a následně provést detekci defektů odpovídajících napadení škůdci nebo chorobami.
„Pro sledování například vývoje populace polétavých škůdců v porostu se ve sklenících běžně používají lepové desky. Škůdci se na nich zachytí a jsou následně ručně počítáni, což je pracný a zdlouhavý proces. Lidské počínání je navíc náchylné k chybám,“ upozornil Václav Psota, rostlinolékař z Farmy Bezdínek. Výzkumníci se proto jako první krok rozhodli tuto činnost zautomatizovat.
Výsledkem spolupráce českých specialistů na pěstování rostlin a praktické využívání moderních technologií bude i software, který bude dlouhodobě sledovat produkci skleníku. Na základě vyvinutých algoritmů bude zároveň provádět predikci produkce rostlin a následně analyzovat odchylky v získávaných datech.
Produkce potravin jakéhokoliv druhu s ohledem na její udržitelnost, ekologičnost a nenáročnost je důležitým celosvětovým tématem. Vývojem technologií se zabývá velké množství odborníků. V případě technologií pro pěstování rajčat v hydroponických sklenících dochází rovněž k rapidnímu vývoji se zaměřením na oblast robotizace. Doposud ale nedošlo k jejich masivnímu aplikování do praxe. „Originalita našeho řešení spočívá v modularitě systému, která zvýší jeho dostupnost s ohledem na technické a finanční možnosti jednotlivých pěstitelů,“ uvedl Petr Janků.
Výzkumníci nyní dokončují první funkční vzorek robota pro pohyb ve skleníku. Následovat bude implementace všech navržených metod a algoritmů, učení neuronových sítí a ověřování výsledků. „V brzké době plánujeme vyzkoušet první model robota přímo v prostředí testovacího skleníku,“ dodal Petr Janků.
Zdroj: Technologická agentura ČR
