Пермские ученые разработали теплицу с искусственным интеллектом и роботами

В Пермском политехническом университете (ПНИПУ) разработали инновационную роботизированную систему для автоматизации и оптимизации процессов в сельском хозяйстве, представляющую собой модульный агрокомплекс. Эта система использует современные технологии, такие как машинное зрение и элементы искусственного интеллекта, для минимизации контакта растений с внешней средой и создания удобрений из вторичных агростоков.

Изображение сгенерировано нейросетью DALL•Е 3

Система включает в себя автоматизированный тепличный комплекс с реактором для синтеза магнийаммонийфосфатного удобрения в форме струвита. Этот процесс начинается с загрузки агростоков и сельскохозяйственных стоков в реактор, где они подвергаются химической реакции и превращаются в струвит. Полученное удобрение затем переводится в форму питательной суспензии с помощью устройства подготовки питательного раствора. Суспензия поступает в промежуточный резервуар и далее распределяется к корням растений через систему дозирования.

Инновационная функция распознавания сельскохозяйственной ситуации выполняется с помощью видеокамеры, которая фиксирует цвет листьев и другие признаки растений. На основе этих данных контроллер определяет потребность в удобрениях и регулирует их дозирование, что предотвращает избыточное внесение и обеспечивает более точное и эффективное использование ресурсов.

Теплица оснащена автономной роботизированной тележкой, которая перемещается по направляющим рельсам и снабжена устройством дозированной подачи питательного раствора к корням растений. Тележка оснащена промышленной видеокамерой, связанной с устройством управления, которое обрабатывает оптолептическую информацию и управляет технологическим оборудованием, включая реактор и насосы.

Разработанный комплекс также решает проблему утилизации агропромышленных стоков, превращая их в полезные удобрения и способствуя безотходному процессу сельского хозяйства. Эта система не только поддерживает здоровый рост растений, но и помогает утилизировать агростоки без ущерба для окружающей среды, обеспечивая замкнутый цикл производства и применения удобрений.

Система способна функционировать в сложных условиях, таких как зоны рискованного земледелия, где изменения погодно-климатических условий могут сильно влиять на урожайность. Применение такой технологии может значительно улучшить эффективность и устойчивость агропроизводства, обеспечивая новое решение для управления ресурсами и увеличения урожайности.