Комбайн научили убирать урожай без участия человека


Применение системы компьютерного зрения позволит российским ученым создать беспилотную сельхозтехнику

Разработана первая российская технология компьютерного зрения для автоматизированного вождения зерноуборочного комбайна. Система уже протестирована в лабораторных условиях, и в ближайшее время начнутся ее полевые испытания. Планируется, что это станет первым шагом к созданию отечественной беспилотной сельхозтехники.

Проект разрабатывает российская компания Cognitive Technologies по соглашению с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы».

— Предполагается, что наша система сначала будет установлена на экспериментальном образце сельхозтехники, — рассказала «Известиям» президент Cognitive Technologies Ольга Ускова. — Мы затратили на ее разработку более трех лет. Функция автоматического подруливания при уборке урожая позволит российским комбайнам на равных конкурировать с ведущими мировыми брендами, которые уже обладают аналогичным функционалом.

Автоматизированный комплекс «умного комбайна» включает в себя системы искусственного интеллекта, видеокамеру отечественного производства и вычислитель с блоками сопряжения с бортовыми системами машины. В основе разработки — технология глубокого обучения нейронных сетей. В течение прошлого года разработчики собирали видеоизображения с камеры, установленной на комбайне, работавшем в реальных полевых условиях. Эти данные используются для распознавания различных объектов на поле.

Нейронная сеть способна выделять пять основных классов объектов на поле. Первый и второй — это не скошенная и скошенная части поля. Третий класс объектов — валок, собственно скошенная сельхозкультура. Четвертый — жатка (часть комбайна, непосредственно скашивающая урожай, — она также попадает в поле зрения видеокамеры). Пятый класс — все остальные объекты на поле (препятствия, другая сельхозтехника, лес, деревья, сорняки и т.д.).

При уборке урожая водитель экспериментального комбайна будет присутствовать в кабине, выполняя функции контролера. При этом его квалификация может оставаться на том же уровне, что и у обычного комбайнера. Доехав до конца поля, комбайн не сможет развернуться самостоятельно, это должен будет сделать водитель. Но после этого камера найдет край уже выкошенного урожая — и комбайн самостоятельно начнет работу от кромки предыдущего среза.

По словам Ольги Усковой, сейчас разработанная система выполняет роль помощника водителя. Она позволяет повысить эффективность сбора от 5% до 12%. Благодаря компьютерному зрению комбайн выбирает оптимальную траекторию движения. Например, комбайнер мог пропустить какой-то участок поля — и чтобы собрать там урожай, машину пришлось бы развернуть. На это уходили бы лишнее время и дополнительный объем топлива. Когда поле большое, подобные огрехи ощутимо влияют на эффективность уборки, а автоматизированная система таких просчетов не допустит.

— Мы рассчитываем, что проект позволит создать серьезный задел на будущее и существенно приблизит нас к созданию полностью беспилотного комбайна. Этого мы ожидаем достичь к 2023–2024 году, — заверила собеседница «Известий».

По мнению президента Национального союза зернопроизводителей Павла Скурихина, пополнить свой парк сельхозтехники беспилотными комбайнами сможет не каждый российский фермер. Как заявил эксперт, в стране не хватает сельхозтехники и нагрузка на каждый комбайн довольно высока. Из-за этого на уборку урожая вместо 5–10 дней уходит порядка месяца, а каждый лишний день означает потерю 1% урожая. В результате общие потери составляют примерно 15–20%.

— В стране собирается 100 млн т урожая в год. Выходит, что из-за нехватки сельхозтехники Россия теряет порядка 15–20 млн т зерна, — объяснил Скурихин.

Чтобы приобрести новую технику, нужны инвестиции, напомнил эксперт. Инвесторы хотят от фермеров прозрачности, а внедрение беспилотных комбайнов, по его мнению, как раз и поможет ее обеспечить.

На разработку проекта Минобрнауки выделило 34 млн рублей.

 

Источник: «Известия»