Роботизация урожая: Интеллектуальные системы сбора и обработки сельхозпродукции. Монография. Алексей Грачов
оценки, полевых исследований и экономического анализа позволило создать многогранное представление о потенциале внедрения роботизированных систем для автоматизации процессов в агропромышленном секторе России. Такой подход позволил получить обоснованные результаты, которые могут использоваться для оптимизации производства, повышения производительности, снижения затрат на рабочую силу и улучшения качества продукции, производимой отечественными аграрными предприятиями.
Глава 2. Обзор литературы
Исторический обзор роботизации в сельском хозяйстве
Исторический обзор роботизации в сельском хозяйстве охватывает значительные достижения в автоматизации агропромышленного сектора, начиная с первых механизированных устройств и заканчивая современными высокоинтеллектуальными системами.
Первые попытки механизировать сельское хозяйство начались еще в XIX веке с изобретения механического плуга и молотилки, которые позволили снизить потребность в ручном труде. Однако настоящий скачок произошел в середине XX века с распространением тракторов и комбайнов, что позволило значительно увеличить производительность сельхозпредприятий. По данным ООН, в период с 1950 по 1980 годы использование механизированного оборудования позволило повысить урожайность на 50—60% в странах с развитым сельским хозяйством, таких как США и Канада. В этот период количество тракторов на фермах увеличилось почти в четыре раза, с 2,2 миллионов единиц в 1940 году до более чем 8,5 миллионов к 1980 году.
Настоящая революция началась в 1980-х годах с разработкой компьютерных технологий, которые привели к созданию первых автоматизированных систем для управления процессами в сельском хозяйстве. На базе этих технологий стали появляться системы точного земледелия, которые позволяли оптимизировать внесение удобрений, полив и сбор урожая. Уже к 1990 году около 15% крупных хозяйств в США и Европе использовали точное земледелие, и этот показатель удвоился к 2000 году. В этот период особое внимание уделялось развитию GPS-технологий для точного позиционирования, что стало основой для автоматизации управления тракторами и другими сельскохозяйственными машинами.
Первыми примерами роботизированных систем, ориентированных на сбор урожая, стали механизмы для сбора томатов и цитрусовых, которые были разработаны в 1990-е годы в США и Японии. На тот момент, такие роботы работали с точностью до 85% и могли собирать до 20 кг плодов за один час. Однако высокая стоимость и недостаток точности ограничивали их широкое распространение. По данным Американской ассоциации инженеров в сельском хозяйстве, в 2000 году роботы для сбора урожая использовались менее чем на 5% фермерских хозяйств в США.
С начала 2000-х годов роботизация в сельском хозяйстве получила новый импульс благодаря развитию технологий искусственного интеллекта и машинного