Преди броени дни българската компания “Смарт Фарм Роботикс” (Smart Farm Robotix) беше избрана за една от високотехнологичните фирми, които ще получат финансиране от Европейския съвет за иновации (ЕСИ) чрез инструмента EIC Accelerator.

Компанията е създател на RoboAiWeeder - напълно самостоятелна, захранвана със слънчева енергия и използваща последните достижения в областта на роботиката и изкуствения интелект система за отстраняване на плевели.

Роботът е в напреднала фаза на развитие като очакванията са, че той ще реши в голяма степен хроничният проблем с недостига на работна ръка, най-вече в биологичните стопанства, където употребата на хербициди е силно ограничена.

Повече за иновативния робот за плевене разказа Росен Колев, съосновател и главен изпълнителен директор на “Смарт Фарм Роботикс”:
 

Ако трябва да представите RoboAiWeeder пред земеделските производители, как бихте го направили? 

Росен Колев: Автономен лек робот - 60 до 80 кг., в зависимост от конфигурацията, който работи изцяло на слънчеви батерии. Разполага със слънчеви панели, които зареждат батерията, за да позволят режим на работа до 24 часа в денонощието. Роботът е с достатъчно висок просвет, за да остават растенията под него. Камери заснемат растенията, а  изкуствен интелект различава плевелите от културното растение, след което различни модули унищожават плевелите.

Сензори, камери и датчици позволяват на робота да се ориентира сам в нивата, да следва реда и да завива в края му. Система за комуникация може да предава данни за работата на робота в реално време, както и да съобщава на фермера, че дейността по плевене в съответното поле е приключила.

Роботът е оборудван с електрически двигатели и високопроходими гуми. Най-доброто представяне на робота, разбира се, може да се случи в една нива, където земеделците могат да го видят как работи. Ето защо планираме пилотни тестове още тази пролет в няколко земеделски стопанства за етерично-маслени култури в България и в Италия.


Може ли да плеви в дъждовно време, например?

Росен Колев: Роботът е водо- и прахоустойчив. Може да работи в дъждовно време. Разбира се, зависи колко силен е валежът и доколко ще се отрази на почвата. По принцип в дъждовно време, мокра и кална почва, земеделски машини трудно влизат в полето, работници също. Аз често правя следното сравнение - ако един човек тежи между 60-80 кг. и стои на два крака, нашият робот е със същото тегло, но стои на 4 колела - т.е. ние можем да влезем да плевим с робота по-рано отколкото един работник.

Как RoboAiWeeder разпознава плевелите сред културните растения?

Росен Колев: Тук идва ролята на изкуствения интелект, на самообучаващите се невронни мрежи. Това е една сфера, за която се говори все повече, като в нашия случай приложението му е за разпознаване на образи. Освен вече съществуващи невронни мрежи, ние създаваме и нови наши, които използват заснети образи на различни растения в нивата.

Идеята е да имаме десетки хиляди снимки, за да е сигурно разпознаването на растението в различните му етапи на развитие - основно културното растение, но и плевелите. След като са готови, снимките се анотират - обозначават се различните видове растения на тях, и се подават към невронната мрежа, за да се самообучи тя и впоследствие да разпознава кое растение е плевел и кое не.
Нов вид растение може да се добави много бързо, след като се съберат подходящи снимки.

Но тази база данни от снимки се съхранява и в бъдеще единствено трябва да се допълва, нали така?

Росен Колев: Разбира се. За всеки вид култура трябват нови снимки. Има различни вариации, в зависимост от сортовете, промяната в средата. Тази пролет, например, имаме планирани тестове в Южна Италия, тъй като плевелите там са малко по-различни. Идеята е да тренираме и тестваме мрежата, за да видим различни вариации. Към момента качеството на работа е много добро и нямаме сериозни грешки. Снимаме, в парници зимата, пролет, лято, есен, на открито, за да сме сигурни, че ще бъде 100% разпознаването на плевелите от културните растения.




След като плевелът е разпознат, по какъв метод роботът го унищожава?

Росен Колев: Има най-различни начини. Някои конкуренти, например прилагат масово механично плевене - чрез резци-ножове, които се отваря и затварят преди и след културните растения, като в процеса режат повърхностния почвен слой и унищожават плевелите. Други използват лазери за изгаряне на плевелите или дори ток и газ. Ние проучихме тези методи, но установихме, че в нашия целеви пазар, който е в Южна Европа - образно казано на юг от Алпите - те са неприложими или много рискови. 

Единият метод за плевене, който ние избрахме, е механичен или контактен. Специална глава хваща и реже горната част на всеки отделен плевел (зависи от вида на плевела - дали е разклонен, пълзящ и т.н.), след което навлиза и изважда корена му. Този метод е по-бавен, но качествен за работа в целевите за нас райони и е подходящ при премахване на по-големи плевели. 

Също така разработваме безконтактен метод на базата на енергийни лъчи. Този метод също е високоефективен. Чрез специално калибриране, унищожаваме плевелите без да повишаваме температурата на растението и около него. Това ни помага да избегнем напълно  риска от пожари, който е сериозен при изброените конкурентни разработки.

Идеята ни е да влизаме в полето и да започваме плевенето докато плевелите са малки - най-общо казано, когато са на 2 до 5 листа. При етерично-маслените култури, например, първото влизане е в края на февруари - началото на март. След това трябва да поддържаме чисто цялото поле от плевели до прибиране на реколтата.  

Колко би струвал такъв робот на едно стопанство?

Росен Колев: Всъщност бизнес моделът ни предвижда първоначално да не продаваме робота, а да предлагаме услугата плевене. Идеята ни е плевенето да се извършва от нас с робота, като ние организираме транспортирането му до нивата и работата с него, а фермерът има отговорността да ни плати цена на декар или хектар за сезона.

Целта ни е фермерът да се убеди, че това е технология, която работи, без да се налага да инвестира десетки хиляди левове в нея. По този начин той получава услуга с много малък финансов риск. 

Ние няма да сме по-евтини от ръчния труд, но знаете ли, фермери са ни казвали, че са готови да ни платят дори двойно от това, което плащат на работниците си, в случай, че изпълним това, което обещаваме.

А какво обещавате вие?

Росен Колев: На първо място – качество. Можем да гарантираме 100% качество от единия до другия край на нивата, без риск от унищожени растения от основната култура.

На второ място - след дъжд, ние можем да влезем в полето с робота много по-рано от хората. Можем да работим и в условия на горещини и силно слънце през лятото, когато хората не могат или продуктивността им пада сериозно. А роботът работи идеално точно чрез слънчевите си панели.

Третият елемент е, че благодарение на тази технология, фермерът може да планира в бъдеще без да се притеснява дали ще може да си осигури нужната допълнителна работна ръка за разширяване на дейностите в стопанството си.

Основно в етерично-маслени насаждения ли е приложим роботът?

Росен Колев: В нашия регион етерично-маслените култури са много силно застъпени. Това са тревисти многогодишни растения, които имат много по-различен профил от едногодишните растения като зеленчуци и кореноплодни. При едногодишното растение почвата може да се третира с машини или препарати преди засяване и след прибиране на реколтата. При многогодишните – растението е винаги там и могат да се третират само междуредията, самите редове – практически не. Профилът е друг.

Масово конкурентните решения в Европа се целят в роботи за зеленчуци и кореноплодни. Те ползват и невронни мрежи (като нас), но разчитат много и на RTK GPS технологии, благодарение, на които се прави едно подробно заснемане на полето. На него буквално се наслагва информация кое е културното растение и кое е плевел. Това се постига много лесно при едногодишните растения. При многогодишните е съвсем различно - слага се един стрък лавандула, до лятото са станали 10-тина, а на следващата година вече е цяла туфа, която се сгъстява.

Всъщност този сегмент на многогодишните не-овощни култури буквално е игнориран от конкуренцията. Още повече че тези култури често се отглеждат в планински, хълмисти райони с лоши почви. Ето защо това е една пазарна ниша, върху която ние се фокусираме с нашия робот за плевене.

Но ние нямаме никакъв проблем да плевим и зеленчуци, тъй като технологията ни е идеално приложима и за тях. Ето защо вторият аспект, по който работим, е плевене и на зеленчуци. Това е част от бизнес плана ни. И в двата случая се фокусираме на първо време върху биологичните производители, които са най-ограничени в употребата на хербициди и особено проблемен при тях е ръчният труд. 

Партнирате ли си с научните институти в разработката на RoboAiWeeder?

Росен Колев: Активно работим с колегите от Българска академия на науките - Институт по космически изследвания и технологии. Имаме активни контакти и с Института по физиология на растенията и генетика. Наш колега е селекционерът д-р Станко Станев от Института по розата и етерично-маслените култури в Казанлък - един от най-големите специалисти по тези култури в България.

И с Аграрния университет в Пловдив сме говорили. Връзката с науката я има със сигурност, защото тези хора имат и знанията, и опита, трупани десетилетия наред, докато ние по-скоро отговаряме за техническата, финансовата част от проекта и комуникацията със земеделците.