Οι βιοκαλλιεργητές αναζητούν αυτοµατοποιηµένες εναλλακτικές λύσεις για τη ζιζανιοκτονία εντός των σειρών καλλιέργειας. Ο Stefan Heinrich και ο Thomas Stangl από τη Βαυαρία ανέπτυξαν µια λύση βασισµένη στο διδακτορικό του Stefan. Η ιδέα βραβεύτηκε µε ασηµένιο µετάλλιο στην Agritechnica το 2021.
Τώρα, η τετραµελής start-up οµάδα διαθέτει σχεδόν 20 µηχανήµατα που εργάζονται σε διάφορες χώρες, συµπεριλαµβανοµένης της Ολλανδίας, όπου το ολλανδικό περιοδικό Trekker µπόρεσε να δει το µηχάνηµα καθώς ξεβοτάνιζε µια ανοµοιογενή συστάδα βαλεριάνας που ήταν τοποθετηµένη σε σειρές 50 εκατοστών σε ένα κυµατιστό χωράφι. Παρά τις αντίξοες συνθήκες, το µηχάνηµα έκανε αποτελεσµατική δουλειά.
Τεχνική δοµή
Κάθε µονάδα σκαλίσµατος ελέγχεται από ένα παραλληλόγραµµο µε οδηγό τροχού. Ένα επιπλέον παραλληλόγραµµο είναι εξοπλισµένο µε έναν ρότορα τοποθετηµένο σε γωνία 30° και εξοπλισµένο µε τέσσερις λεπίδες ελεγχόµενες από κάµερα – αυτό καθαρίζει τα ζιζάνια που αναπτύσσονται ανάµεσα στα φυτά. Υπερηχητικοί αισθητήρες και υδραυλικοί κύλινδροι ελέγχουν το βάθος των ρότορων, ενώ το βάθος διείσδυσης ρυθµίζεται στον τερµατικό εντός της καµπίνας.
Οι υδραυλικοί κύλινδροι επιτρέπουν την ανύψωση/κατέβασµα κάθε µονάδας ξεχωριστά, είτε χειροκίνητα είτε µέσω ελέγχου τοµής. Τα ελατήρια στα παραλληλόγραµµα ασκούν ελαφριά πίεση στα δόντια του σκαλίσµατος. Με τους ρότορες στην ανυψωµένη θέση τους, είναι επίσης δυνατό να χρησιµοποιηθεί το µηχάνηµα ως συµβατικό σκαλιστήρι. Όταν είναι ανυψωµένο, η απόσταση από το έδαφος είναι 20 cm, αλλά µπορεί να αυξηθεί στα 35 cm όταν αφαιρεθούν τα δόντια. Το σύστηµα είναι κατάλληλο για καλλιέργειες σε σειρές σε απόσταση 45, 50 ή 75 cm µεταξύ των σειρών και απόσταση φυτών µεταξύ των σειρών τουλάχιστον 10 cm. ∆ιατίθενται διάφορα πλάτη δοντιών (7 έως 22 cm). Μπορείτε επίσης να ρυθµίσετε στο τερµατικό αν θέλετε οι ρότορες να µετακινούν ένα, δύο ή τρία νύχια µεταξύ των φυτών.
Εκπαιδεύοντας το µηχάνηµα
Το Photoheyler έχει ήδη αποθηκεύσει πολυάριθµες καλλιέργειες στο σύστηµα, ωστόσο µπορούν να προστεθούν νέα φυτά µέσα σε λίγες ώρες. Για να γίνει αυτό, ο χρήστης οδηγεί πρώτα το σκαλιστήρι πάνω από την καλλιέργεια και τραβάει φωτογραφίες. Χρησιµοποιώντας τις εικόνες, ο χρήστης ή η οµάδα ανάπτυξης µπορεί να εκπαιδεύσει το σύστηµα µε τα νέα επιθυµητά φυτά µε ένα κλικ του ποντικιού σε ένα διαδικτυακό portal. Τα παραγόµενα δεδοµένα µεταφέρονται αργότερα στο τερµατικό ελέγχου µέσω ενός USB stick. Οι ενηµερώσεις λογισµικού είναι επίσης δυνατές ασύρµατα µέσω ενός κινητού hotspot.
Καλύτερο από το ανθρώπινο µάτι
Το πρώιµο στάδιο ανάπτυξης µιας καλλιέργειας που µπορεί να εντοπιστεί από το σύστηµα εξαρτάται από το είδος της καλλιέργειας. Για παράδειγµα, τα φυτά ζαχαρότευτλου µπορούν να αναγνωριστούν ήδη από το στάδιο των δύο φύλλων, ενώ για τα κρεµµύδια αρκεί το στάδιο του «µαστίγιου», όπως αναφέρουν οι προγραµµατιστές. Μια ρεαλιστική ταχύτητα προώθησης σε αυτό το στάδιο ανάπτυξης είναι έως 2 km/h, ενώ αργότερα µπορεί να φτάσει έως και 3,5 km/h. Η αναγνώριση εικόνας µπορεί να πραγµατοποιηθεί µε ή χωρίς τεχνητή νοηµοσύνη, αν και η τελευταία είναι ιδιαίτερα χρήσιµη σε περιπτώσεις όπου τα φύλλα αλληλεπικαλύπτονται ή όταν το κέντρο του φυτού και της ρίζας δεν βρίσκεται στο κέντρο της εικόνας.
Οι προγραµµατιστές κατασκεύασαν τόσο τις κάµερες όσο και τη δοµή δεδοµένων, και η λύση τους δεν απαιτεί υπολογιστές εργασίας επί του µηχανήµατος. Αντίθετα, όλα τα σήµατα από τις κάµερες και τα συστήµατα ελέγχου µεταδίδονται µέσω δικτύου και θυρών USB σε ένα tablet, το οποίο λειτουργεί και ως τερµατικό χειρισµού. Τα µηχανικά µέρη της µηχανής κατασκευάζονται επίσης εσωτερικά από την Photoheyler, ενώ ο κύριος σκελετός προέρχεται από την εταιρεία Hatzenbichler.
Καθοδηγεί το τρακτέρ
Οι κάµερες που επιβλέπουν δύο έως τρεις σειρές χρησιµοποιούνται επίσης για την αυτόµατη καθοδήγηση. Το σύστηµα Photoheyler κατευθύνει υδραυλικά τους τροχούς καθοδήγησης κάτω από το πλαίσιο του σκαλιστηριού και επιπλέον κατευθύνει και το ίδιο το τρακτέρ – ένα χαρακτηριστικό ιδιαίτερα µοναδικό. Αυτή η λύση βελτιώνει την πορεία σε επικλινές έδαφος και µειώνει τις πλευρικές αποκλίσεις – ιδανικό για ξεβοτάνισµα σε σειρές µε µικρό πλάτος.
Σύνοψη
Οι συντάκτες του Trekker δοκίµασαν τη φρέζα και µεταξύ σειρών µε υποστήριξη AI από τη βαυαρική εταιρεία Photoheyler σε χωράφι µε βαλεριάνα. Σε αντίθεση µε άλλες φρέζες, η Photoheyler χρησιµοποιεί έναν οριζόντιο ρότορα µε µαχαίρια. Με ηλεκτρική κίνηση και έλεγχο µέσω κάµερας, τα µαχαίρια κινούνται µεταξύ των φυτών. Παρά την ανοµοιοµορφία στην καλλιέργεια, το σύστηµα πέτυχε καλά αποτελέσµατα. Οι τυπικές ταχύτητες πορείας κυµαίνονται από 2 έως 3 km/h. Το σύστηµα καθοδήγησης µε βάση την κάµερα αποτελεί ένα ιδιαίτερα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό.
