Умные машины облегчат труд селян

Тяжелую работу ученые поручат роботам. О перспективах развития робототехники в АПК мы говорим с заведующей кафедрой механики аграрного вуза Натальей Воробьевой. В настоящее время она руководит проектом по разработке манипулятора с управляемым захватным устройством – работа ведется на средства гранта Российского фонда фундаментальных исследований.

– Наталья Сергеевна, насколько востребованы сегодня роботы в производстве, в том числе в сельском хозяйстве?

– Основными направлениями использования роботов в отраслях народного хозяйства в настоящее время являются промышленность, сельское хозяйство, космическая и военная техника, медицина. Сельскохозяйственное производство характеризуется разнообразностью работ и технологических процессов, соответственно, и областей применения роботов довольно большое количество. Роботы сельскохозяйственного назначения должны быть не столько универсальными, сколько узконаправленными на конкретный вид работы.

– А чем именно занимаются умные машины в АПК?

– Сельскохозяйственные роботы можно разделить на 5 основных классов: для растениеводства, животноводства, роботы для погрузочно-разгрузочных и транспортных операций, роботы для природообустройства, ландшафтных и садово-парковых работ, а также роботы для первичной переработки сельскохозяйственной продукции. Под первичной обработкой имеются в виду сортировка плодов и овощей, пакетирование и затаривание, разделка и филирование туш животных и тушек птиц и рыб. Зарубежный опыт механизации сельскохозяйственного производства показывает, что создание агророботов развивается в направлении использования их для уборки фруктов, посадки и прополки растений, ухода за культурными и лесными насаждениями, дренирования и орошения, доения коров и многих других работ, где присутствует монотонный и тяжелый труд.

– А в растениеводстве как могут использоваться роботы?

– Их можно применять как на уборке урожая, так и при возделывании почвы, посадке и посеве сельскохозяйственных культур, междурядной обработке посевов, внесении удобрений, гербицидов и пестицидов, поливе сельскохозяйственных культур, обрезке виноградников и плодовых деревьев, обслуживании теплиц. Существует немало разработок сельскохозяйственных роботов, но, к сожалению, многие так и остались в виде концептуальной модели, не обеспечивают достаточных эффективности и производительности, имеют высокую стоимость, поэтому существующие роботы сельскохозяйственного назначения, как правило, серийно не выпускаются либо существуют в единичных экземплярах как опытные образцы, требующие постоянной доработки.

– Вы сказали про зарубежный опыт. Мы отстаем от иностранных коллег? Почему?

– От зарубежных коллег мы отстаем из‑за недостатка финансирования, поэтому исследования в области сельскохозяйственной робототехники являются необходимыми и перспективными. Это требует изучения особенностей технологических процессов в сельскохозяйственном производстве.

– Расскажите о научной работе в области робототехники, которая ведется у нас в регионе.

– У нас в вузе над этим трудится целый коллектив. Задел создан по ряду направлений. Во-первых, уже разработана линейка облегченных роботизированных погрузочных манипуляторов для работы с однотипными штучными грузами в сельском хозяйстве, а также для автоматизации технологических процессов в пищевой, перерабатывающей промышленности с использованием экологичного и энергоэффективного электромеханического привода.

– Что это будут за роботы?

– Например, робот-манипулятор-трипод на подвижном основании и роботизированный погрузочно-транспортный агрегат для сбора сеток с овощами. Второе направление – создание наземных робототехнических комплексов для использования в растениеводстве. Ведутся научные исследования по созданию роботизированного пропольщика: изготовлен экспериментальный образец. И третье направление – создание автоматизированного и роботизированного комплекса машин для уборки овоще-бахчевых культур.

– Появится робот для уборки урожая?

– Не только. Ведутся научные исследования по созданию роботизированного комбайна и бортовых мехатронных систем контроля качества продукции и мониторинга урожайности бахчевых культур в процессе работы. Также мы работаем над цифровизацией процессов сельхозпроизводства. Речь идет о разработке приборов, бортовых компьютеров, машин и технологических платформ для мониторинга и управления режимами работы машин и агрегатов на основе цифровых технологий. Это, например, система мониторинга работы погрузочного агрегата или система контроля устойчивости мобильного погрузчика.

– А в чем разница между манипулятором-погрузчиком и роботом-манипулятором?

– Манипулятор можно рассматривать в качестве прародителя современных промышленных роботов. По определению промышленными роботами принято называть автоматические манипуляторы с программным управлением для выполнения двигательных и управляющих функций для конкретного технологического процесса. Иными словами, под роботом понимается автоматическая машина, состоящая из исполнительного устройства в виде одного или нескольких манипуляторов и устройства программного управления их движением. Мы считаем этот подход к определению робота устаревшим.

– Почему?

– Он не отражает 13 современных требований к данным видам устройств. Согласно стандарту ISO 8373:2012 под роботом понимается «приводной механизм, программируемый по двум и более осям, имеющий некоторую степень автономности, движущийся внутри своей рабочей среды и выполняющий задачи по предназначению».

– Используют ли роботов волгоградские селяне?

– В основном они используют автоматизированные и роботизированные линии по упаковке и переработке продукции. Как минимум две крупные компании применяют роботов для сбора плодов.

Марина Злобина. © Фото ВолГАУ.