ПНИПУ: разработан робот-сборщик ягод для больших сельскохозяйственных территорий

Цены на ягоды поднимаются вместе с наступлением сезона, а фермы сталкиваются с нехваткой сборщиков — ягоды легко повреждаются, а зрелые плоды часто скрыты под листвой, что затрудняет их обнаружение. Систему, способную автоматизировать этот процесс на больших участках, предложили исследователи Пермского Политеха.

Команда учёных решила отказаться от идеи одного универсального аппарата, совмещающего поиск, сбор и транспортировку: такие машины получаются громоздкими, тяжёлыми и экономически нецелесообразными. По словам Антон Посягин, доцента кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ, более рационально распределить задачи между разными роботами — разведчики обнаруживают ягоды и составляют карту, сборщики аккуратно снимают плоды, а транспортные единицы перевозят урожай к пунктам приёма. Такая модульная архитектура даёт возможность параллельной работы и заметно повышает производительность.

Исследования показали, что для типичного участка от одного до пяти гектаров оптимальный состав группы — примерно 5–6 разведчиков, 2–3 сборщика и 1–2 транспортировщика. По расчётам это обеспечивает полное покрытие поля, непрерывность операций и гибкость под изменяющуюся сезонную нагрузку.

Связующим звеном проекта стала централизованная система управления: все машины общаются с главным компьютером по радиоканалу, который распределяет зоны и контролирует выполнение задач, предотвращая наложение маршрутов и сохраняя работоспособность при выходе из строя отдельных единиц. Антон Посягин объяснил, что для надёжной координации реализован режим последовательного опроса агентов — управляющий компьютер получает короткие отчёты от каждого робота и тут же отдаёт команды, что стабилизирует связь при работе группы.

В лабораторных испытаниях собрали прототипную установку из трёх образцов, отрабатывали сценарии отказа и оптимизацию маршрутов; система показала преимущества перед децентрализованными решениями. Уже создан первый прототип разведчика — гусеничный аппарат длиной около 40 см с инфракрасными сенсорами для обхода препятствий и магнитными энкодерами для точного учёта пройденного пути. В планах — интеграция компьютерного зрения для распознавания спелых ягод и разработка манипуляторов с мягкими захватами.