Robotizace míří i do zemědělství, včetně navigace z vesmíru

S rostoucí lidskou populací roste i poptávka po potravinách. Sektor se tak dostává do jakéhosi bodu zlomu, který lidstvo může překonat právě například robotizací, říká Dalibor Húska z Ústavu chemie a biochemie Mendelovy univerzity v Brně, který se spolu s kolegy podílel na velkém evropském projektu Green Patrol. Výsledkem je robot pohybující se ve skleníku, navigovaný systémem Galileo z vesmíru. Robot je schopný rozeznávat různé patogeny a cíleně v infikovaném místě aplikovat insekticidy.

Podle vědce jsou budoucností zemědělství právě autonomní roboti, protože je jen otázkou času, kdy poptávka po potravinách převýší nabídku a dojde k vyčerpání krajiny, ať už zásahem lidí, nebo globální změnou počasí. Využití robotů v zemědělství vnímá jako velkou výzvu. „Průmyslový robot třeba u výroby aut má situaci značně jednodušší, jde o jedno místo, stejné podmínky, stejný díl, stejný úkon. V zemědělství na poli je situace diametrálně jiná, mění se terén, počasí, vzhled rostliny není vždy stejný, jak by se mohlo zdát z velkých lánů. Do rozhodování zasahuje výrazně více parametrů,“ uvedl Húska.

Roboti umí sbírat ovoce a zeleninu, aplikovat pesticidy ve sklenících a školkách, hubí škůdce, ve vinařství zjišťují množství vláhy, zralost hroznů i zdraví samotných rostlin. K tomu se používají i drony na vyhodnocování zdraví rostlin u velkých polí. Mezinárodní projekt Green Patrol, který financovala Evropská unie, se na rozvoj robotiky v zemědělství zaměřil.

Vědci z Mendelovy univerzity v Brně vytvořili databázi škůdců, ze které se následně robot učil, tak aby uměl rozeznat škůdce od například nečistot a od samotného listu. K tomuto cíli bylo zapotřebí manuálně zmapovat celý cyklus škůdce od vajíčka přes larvu až dospělce u zdravých i poškozených rostlin, mladých semenáčků ale i u dospělých kvetoucích rostlin. Na základě získaných dat vytvořili brněnští vědci tzv. IPM strategii, což je systém opatření, postupů a doporučení, který umožňuje předcházet ztrátám na produkci. Za normálních okolností o těchto opatřeních rozhodují farmáři, ale zde byla speciálně připravena pro robota, tak aby byl plně autonomní.

V současné době platforma Green Patrol umí vyhodnocovat tři škůdce a dvě rostliny, konkrétně rajče a papriku. Robot v reálných podmínkách jede řádkem rajčat vysázených ve skleníku, umí každou rostlinu prohlédnout a rozpoznat na ní škůdce, zaznamenat polohu a vyhodnotit riziko šíření nákazy z prohlídek ostatních rostlin. „Zjednodušeně řečeno po vyhodnocení všech těchto parametrů je schopen rozhodnout o aplikaci postřiku v jedné nebo ve více lokalitách, rozhodnout jaký postřik aplikovat, tak aby nevznikala rezistence patogenů,“ uvedl Húska. Tím, že robot zasáhne hned na počátku nákazy, stačí pak aplikovat menší množství insekticidu, než jaké by farmář využil při plošném postřiku.

Velkou výhodou je propojení s evropským navigačním systémem Galileo. Green Patrol, do kterého se zapojili vědci a firmy ze Španělska, Velké Británie nebo Nizozemska, byl jedním z prvních, který navigaci využil. „Je to velmi důležitá součást robota a zároveň velká výzva do budoucna, protože skleníkové systémy značně znesnadňují přijímání signálu ze satelitů. Robot načte celý skleník a přesně určí polohu výskytu škůdců a také bude schopný komunikovat s ostatními roboty.

Cílem je mít v budoucnu systém robotů schopných mezi sebou komunikovat a mapovat nákazu nejen v dané lokalitě ale například napříč Španělskem nebo celou Evropou. Takováto mapa by pak mohla sloužit pro lepší rozhodování a eliminování šíření nákazy, s tím že velký rozvoj se očekává s příchodem stabilní 5G sítě,“ uvedl Húska s tím, že v mnoha aspektech jde zatím o hudbu budoucnosti. Zatím je na světě prototyp robota, který byl testován v reálných podmínkách na farmě ve Španělsku.

Co je to Green Patrol

Tým Green Patrol se skládá z konsorcia 6 stran včetně MENDELU (se zaměřením na IPM a léčbu škůdců). Dále jde o dva výzkumné ústavy specializované na navigaci a robotiku a tři další partnery se specializací GNSS pro trh, strojírenství a automatizace skleníků aplikace geoprostorových údajů ve vztahu k potřebě uživatele. Projekt financovala Evropská unie z programu H2020. Celkové náklady za celý projekt, do kterého byly zapojeny firmy nebo instituce ze Španělska, UK a Nizozemska činil 2.414 mil. euro. Projekt skončil v loňském roce, vědci chystají jeho pokračování.

Redakčně upravená tisková zpráva Mendelovy univerzity v Brně

Přečtěte si také článek Česká inovace mění tradiční postupy v zemědělství.