Робот помогает решать продовольственные проблемы (+видео)

Создание устойчивых к засухе сортов кукурузы, обеспечивающих эффективное использование имеющихся водных ресурсов, будет иметь жизненно важное значение в обеспечении продовольствием примерно 9 миллиардов мирового населения к 2050 году.

В марте 2014 года Национальный научный Фонд (NSF) США выделил Университету Миссури грант в размере $20 млн. в рамках межведомственного проекта по изучению изменения климата и выращивания кукурузы в условиях засухи. Используя финансирование от NSF, группа разнопрофильных специалистов разработала роботизированную систему, которая меняет привычные подходы к исследованию изменения климата, урожайности и состава растений.

Старший преподаватель электротехники и компьютерных наук Гуи Десуза вместе с коллегами и студентами изучают влияния изменения климата на сельскохозяйственные культуры в штате Миссури.

Состоящая из инженеров и ботаников группа разработала комбинированный, двунаправленный подход, используя мобильную мачту для зондирования, а также роботизированную передвижную платформу, оснащенную датчиками на трех уровнях. С мачты контролируется участок поля в радиусе около 20 метров для выявления пострадавших от экологических стрессов зон, в то время как платформа собирает данные о состоянии отдельных растений. Датчики позволяют измерять высоту растений для того, чтобы реконструировать 3-х мерное изображение.

Сигналы с мачты сигнализируют мобильному роботу Vinobot о необходимости перейти к определенной зоне поля и выполнить сбор данных на отдельных растениях. Vinobot имеет три комплекта датчиков и манипулятор для сбора данных о температуре, влажности и интенсивности света на трех уровнях высоты растения. Этот процесс называется фенотипированием растений и позволяет определить рост, развитие и урожайность кукурузы, а также устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды путем сопоставления физиологии и формы растения.

Мачта контролирует сравнительно небольшую площадь, но она легко может быть перемещена по всему полю. Это экономически более эффективный подход, в сравнении с использованием нескольких мачт в различных местах. Кроме того, такие мачты могут действовать круглые сутки и генерировать больше данных, чем мог бы любой воздушный аппарат, сказал Десуза.