Sztuczna inteligencja i robotyka w sadownictwie – przyszłość przycinania i przerzedzania drzew owocowych

Automatyzacja w sadownictwie wchodzi na nowy poziom. Naukowcy z Oregon State University (OSU) oraz Washington State University, we współpracy z inżynierami i informatykami z całych Stanów Zjednoczonych, prowadzą badania nad wykorzystaniem sztucznej inteligencji i robotyki w przycinaniu oraz przerzedzaniu drzew owocowych. Ich celem jest stworzenie technologii, która ułatwi pracę w sadzie, zwiększy wydajność i poprawi jakość plonów.

Jak działa innowacyjny system?

Podczas testów polowych w stanie Waszyngton robotyczne ramię, zamontowane na pojeździe użytkowym, zostało wyposażone w kamerę typu „oko w dłoni”. Dzięki niej system rozpoznaje gałęzie przeznaczone do cięcia. Elektryczne sekatory, sterowane przez algorytmy sztucznej inteligencji, wykonują precyzyjne cięcia – zupełnie autonomicznie.

To rozwiązanie pozwala badaczom sprawdzić, jak blisko jesteśmy momentu, w którym roboty będą mogły wspierać sadowników w najbardziej czasochłonnych zadaniach.

AI wspiera pracę w sadzie

Joe Davidson, specjalista w dziedzinie robotyki z OSU, podkreśla, że celem nie jest zastąpienie ludzi, lecz stworzenie systemu współpracy człowiek–robot. Dzięki niemu:

• praca w sadzie staje się wydajniejsza,

• poprawia się jakość owoców,

• zwiększa się opłacalność produkcji.

Badacze pracują na danych zebranych w sadach jabłoniowych i czereśniowych, szczególnie tych prowadzonych w nowoczesnych, płaskich systemach wysokiej gęstości. To właśnie takie kwatery najlepiej nadają się do automatyzacji.

Cyfrowe drzewa i uczenie maszynowe

Jednym z największych wyzwań jest nauczenie robotów właściwego przycinania. W tym celu naukowcy tworzą tzw. cyfrowe drzewa – realistyczne modele komputerowe, które odwzorowują wzrost, transport substancji odżywczych czy rozkład światła.

Na takich wirtualnych drzewach roboty mogą „trenować” przycinanie, ucząc się na błędach w bezpiecznym środowisku. Dzięki temu rzeczywiste prace w sadzie stają się bardziej precyzyjne i mniej ryzykowne.

Nowe możliwości dla sadownictwa

Technologia rozwija się nie tylko dla jabłoni i czereśni. Badania obejmują już także borówkę amerykańską, a w planach jest zastosowanie systemów AI do innych zadań, m.in.:

• oceny grubości pni,

• pomiaru objętości koron,

• monitorowania wigoru drzew i barwy liści,

• precyzyjnego nawożenia.

Ludzie w centrum uwagi

Autorzy projektu zwracają również uwagę na czynnik ludzki. Prowadzą rozmowy i obserwacje wśród sadowników, aby zrozumieć, jak nowe technologie mogą wspierać pracowników, zamiast ich zastępować. Rozwijane są również cyfrowe narzędzia szkoleniowe, które mają przyspieszyć naukę przycinania dla pracowników sezonowych.

Dlaczego to ważne?

Rosnące koszty pracy i trudności ze znalezieniem wykwalifikowanej siły roboczej sprawiają, że automatyzacja staje się koniecznością. Badacze wierzą, że dzięki robotom i sztucznej inteligencji sadownicy zyskają narzędzia, które:

• zmniejszą obciążenie pracą,

• poprawią jakość i stabilność plonów,

• pozwolą prowadzić sady w sposób bardziej zrównoważony.

Automatyzacja sadów nie jest już wizją przyszłości – to rzeczywistość, która stopniowo wchodzi do naszych gospodarstw. Choć przed nami jeszcze wiele wyzwań, badania prowadzone w USA pokazują, że już wkrótce roboty mogą stać się codziennym wsparciem sadowników w przycinaniu, przerzedzaniu i pielęgnacji drzew owocowych.

źródło: FGN