Ученые Пермского Политеха разрабатывают роботов-сборщиков ягод для больших сельскохозяйственных территорий
Ежегодный всплеск спроса на ягоды скрывает серьезную экономическую проблему. Высокая стоимость рабочей силы напрямую влияет на розничные цены. Только в 2025 году для уборки урожая потребовалось около 50 тысяч сезонных сотрудников, так как аграрный сектор остается одной из немногих отраслей с преобладанием ручного труда. Причина в хрупкости ягод и том, что спелые плоды скрыты под зеленью. Современные решения имеют недостатки: дроны не видят их под листвой и имеют малую грузоподъемность, а роботы действуют нескоординированно, пропуская участки из-за отсутствия общего плана. Решение предложили ученые Пермского Политеха. Они разрабатывают систему для автоматизированного сбора ягод на больших сельскохозяйственных территориях с использованием группы мобильных роботов. В отличие от существующих аналогов, предлагаемый подход основан на создании не универсального устройства, а набора разных агентов-помощников, где каждый из них выполняет свою часть работы.
Статья опубликована в сборнике «Инновационные технологии: теория, инструменты, практика».
Сезонный всплеск спроса на ягоды, например, клубнику, чернику и морошку, наблюдается ежегодно с наступлением летнего периода. Особенно высока популярность «виктории», объемы продаж которой исчисляются тоннами. Однако за этим видимым изобилием скрывается серьезная экономическая проблема: высокая стоимость ручного труда, которая напрямую влияет на розничные цены, делая сельскохозяйственные культуры менее доступными для потребителей.
Согласно данным Минсельхоза, только в 2025 году для уборки урожая в России потребовалось привлечь около 50 тысяч сезонных рабочих. Эта цифра наглядно демонстрирует, что даже в эпоху повсеместной автоматизации аграрный сектор остается одной из немногих отраслей, все еще основанной на ручном труде.
Причина в биологических особенностях ягод. Они хрупкие, легко мнутся и повреждаются при механическом воздействии. Дополнительную сложность создает то, что спелые плоды часто скрыты под листвой, оставаясь недоступными для большинства видов техники.
К тому же, современные технические решения несовершенны. Дроны не подходят из-за короткого времени работы, малой грузоподъемности и неспособности находить плоды под листьями. Доступные модели роботов функционируют нескоординированно: каждый действует самостоятельно на основе данных только своих датчиков. Это приводит к низкой эффективности, так как они повторно обрабатывают одни и те же участки и пропускают другие, не обмениваясь информацией.
Решение предложили ученые Пермского Политеха. Они разрабатывают систему для автоматизированного сбора ягод на больших сельскохозяйственных территориях с использованием группы мобильных роботов. В отличие от существующих аналогов, предлагаемый подход основан на создании не универсального робота, а набора разных агентов-помощников, где каждый из них выполняет свою часть работы.
— Создание одного устройства, способного одновременно искать, собирать и транспортировать ягоды, технически сложно и экономически нецелесообразно. Такие роботы, как правило, получаются слишком тяжелыми, начинают утрамбовывать почву и топтать грядки, тратят много энергии на развороты и могут подолгу задерживаться на одном месте в поисках плодов. Наш подход предполагает распределение функций между тремя типами автоматизированных помощников: компактные разведчики обнаруживают спелые ягоды и строят карту местности, механизмы-манипуляторы аккуратно собирают урожай, а агенты-бункеры обеспечивают транспортировку. Это позволяет параллельно выполнять все операции и значительно увеличивает общую производительность системы, — объясняет Антон Посягин, доцент кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ, кандидат технических наук.
Для фермерских ягодных полей стандартного размера 1-5 га (5 гектаров — это примерно 7 футбольных полей) ученые оценили необходимое число роботов: 5-6 разведчиков, 2-3 сборщика и 1-2 транспортировщика. Такой состав обеспечивает полное покрытие территории и непрерывность рабочего процесса, а, кроме того, позволяет менять это количество в зависимости от сезона, чтобы, например, снизить общее энергопотребление системы.
Однако для слаженной работы робототехники на больших полях требуется надежная коммуникация. Поэтому ученые выбрали радиосвязь, так как она обеспечивает достаточную дальность и стабильность соединения. К тому же, это решение определило принцип всей работы системы.
Ее основой стала централизованная платформа управления, где координация осуществляется из единого центра, а автоматизированные помощники выполняют заданные команды. Вместо того чтобы наделять каждого робота автономностью (когда каждый сам принимает решение, куда ехать и что делать), был разработан эффективный порядок обмена данными. При таком подходе управляющий компьютер координирует действия всех устройств, получая от них краткие отчеты об обстановке и выдавая конкретные команды для дальнейших операций.
— Для организации связи был разработан алгоритм работы по принципу рации с поочередной передачей данных. Компьютер отправляет агенту короткий запрос и переключается на прием. Робот передает сжатый отчет об обстановке (например, «слева препятствие, справа свободно») и ожидает ответа. Обработав информацию, компьютер отправляет конкретную команду для дальнейших действий, — рассказал Антон Посягин, доцент кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ, кандидат технических наук.
Такой последовательный обмен сообщениями позволяет поддерживать стабильную связь со всеми роботами одновременно, без помех и потери данных, даже когда в поле работает целая группа аппаратов.
Чтобы проверить надежность этой системы связи на практике, ученые сначала собрали экспериментальную установку из трех тестовых образцов. Именно на этом этапе «мозг» системы — управляющий компьютер — впервые начал работать с реальными аппаратами. Он получал от них данные и отрабатывал свою главную задачу: в реальном времени строил общую карту местности, распределял зоны между устройствами, планировал маршруты и координировал действия всей группы, чтобы они не мешали друг другу. На них отработали три ключевых сценария: как система работает при поломке одного робота, как разные алгоритмы планирования маршрутов справляются с полями разной формы, и как несколько роботов взаимодействуют, не мешая друг другу.
Результаты испытаний подтвердили преимущества централизованной системы — устройства демонстрировали более высокую эффективность по сравнению с децентрализованными аналогами: обеспечивали полный охват территории без дублирования маршрутов и сохраняли работоспособность при выходе из строя любого агента, тогда как альтернативные системы показывали хаотичное движение и низкую производительность.
Положительные результаты тестирования макета позволили перейти к сборке полнофункционального прототипа. На сегодняшний день ученые уже создали работающего робота-разведчика — компактное устройство размером 40 см с гусеничным механизмом для повышенной проходимости по неровной сельскохозяйственной местности. Данный аппарат также оснащен инфракрасными датчиками для обнаружения препятствий и магнитными энкодерами (устройства, преобразующие механическое вращение в точные цифровые данные о положении и скорости) для точного определения пройденного пути.
— Сейчас мы работаем над оснащением прототипа системой компьютерного зрения для распознавания спелых ягод, а также над созданием отдельных манипуляторов (с гибким захватным устройством) для аккуратного сбора и агентов-бункеров (с емкостью) для транспортировки, — поделился Антон Посягин.
Данная технология открывает путь к полной автоматизации одного из самых трудоемких процессов в сельском хозяйстве, что в перспективе позволит увеличить объемы урожая и снизить его себестоимость для потребителей.
Собираю ягоды. Урал. Снег. Четвертое ноября
И это правда. Я сегодня немного в огороде пособирал ягоды. Конечно, не клубнику-малину и прочие смородины, но вполне себе окультуренные и популярные.
Знакомьтесь, калина. И это ещё не вся. Столько же осталось, если не больше.
И арония, её еще "черноплодной рябиной" называют.
Черноплодку собрал "под ноль". Её уже собирали осенью, да и птички почему-то её охотнее клюют.
На улице минус 5 градусов по Цельсию. Для поклонников Фаренгейта - плюс 22. Ягоды замерзли в ледышки. Собирал в перчатках. Удобно. Руки не мерзнут, ягоды не мнутся, сок по рукам не течет и не липнет.
И бонусом - заледеневший бассейн. Не успел из него воду на зиму откачать.
И, если вы думаете, что на этом сбор урожая закончен, таки нет! Еще висят на дереве яблоки, и мы их потихоньку собираем.
Калина, и ее польза для организма
Всем привет! Забрела я тут на рынок и с удивлением увидела в продаже калину. Ягода такая, кисло-горькая и гадкая на вкус. А её продают! И расхваливают, мол, кладезь витаминов, минералов и вообще, конфетка, а не ягода, и чистый эликсир здоровья.
Ну, на рынке-то понятно, что плохо про товар не скажут... Полезла в эти ваши интернеты, и таки да! Хвалебные оды калине воспевают такие, будто она - ягоды годжи (тоже та ещё фигня, но с налётом экзотики). Ну ещё бы! С таким вкусом-то, должна быть офигенно полезной, от всего!и сразу! Я уже писала где-то про исследование, где плацебо с гадким вкусом проявило больший эффект, чем безвкусное плацебо.
Ладно. Вместо тысячи слов. На 100 граммов ягод:
Как видим, ягода богата только витамином C. Но мы же все знаем, что аскорбинкой богато много что. И это "много что" часто бывает вкуснее! Киви, апельсины, перец, капуста всякая, смородина, облепиха... Да, насчёт облепихи: недавно писала текст и высказалась о вкусн этой ягоды скептически (воспоминание детства). Читатели поправили, мол, нормальная она на вкус. Ок, попробовала снова. Честно признаюсь: эти читатели были правы. Вполне вкусная. Но хрена с два меня кто-то убедит, что калина тоже вкусная! Я попробовала и её (снова), прямо там же, на рынке (не рекомендую так делать с любым фруктом, овощем или ягодой. Антисанитарненько это). Так вот, вкус калины гадкий, как по мне. Дело ваше, конечно, на вкус и цвет... Но в калине плюс к субъективно гадкому вкусу - объективно мало витаминов (таблица выше). Витамин К? В петрушке, той же капусте и т.д. его больше. Да в сыре его больше! Так сыр ещё и вкусный...
Кстати, молибдена (в калине его значимое количество) куда больше в крупах и орехах. А больше калина особо и похвастаться-то не может.
Тем удивительнее было наткнуться в сети на такое:
Ну, многие антибиотики - природные. Флеминговский или Ермольевский пенициллины - очень природные антибиотики, их плесень производит. И что?
Далее, если авторы хвалебного опуса хотели подчеркнуть тему антибиотиков в калине, то напрасно приплели сюда ОРВИ. Любой пикабушник знает: антибиотики не действуют на вирусы. Калина не усилит эффект реальных антибиотиков и уж точно не перепрофилирует их под антивирусные препараты. К счастью.
Природный антиоксидант? Да что угодно может так назваться (и, как правило, это будет по-честному). Антиоксиданты - вещества, которые замедляют или предотвращают окисление других молекул, а также обезвреживают свободные радикалы. Они реально содержатся во всех фруктах, овощах, ягодах, зелени и так далее. Да, ваши любимые омега-3 и омега-6 - тоже сюда же. В красном вине виноградном соке. В общем, далее - везде. И нет повода употреблять именно калину ради антиоксидантного эффекта. Пусть себе красиво растёт.
Укрепляет иммунитет - в научной среде это вообще ругательное словосочетание, если по-простому применяется к еде. Все эти ягоды годжи, чеснок и лук (наш ответ ихним годжам), шашлык и чёрная икра - чему угодно можно приписать такую опцию. Шашлыку и икре, кстати, заслуженно: высокобелковое питание способствует, ага. Но только в рамках еды! Иммунодефициты не лечит.
В сочетании с мёдом - от простуды и кашля? Нууу...
Говорила Редька: эх, я с Мёдом хороша! Отвечал Мёд: да я, собственно, и без Редьки неплох...
Вот с калиной та же история. Но даже чистым мёдом не надо лечить простуду. Мёд - это просто вкусная сладкая штука. Калина - не вкусная и не сладкая. Вот и вся философия.
На Clinicaltrials по запросу viburnum (калина) даются два результата. Первый - законченные испытания, которые проводили в ЮАР: помогает ли калина при чрезмерно болезненной менструации? Подстава в том, что изучалась там даже не калина в чистом виде, а какая-то гомеопатическая фигня на основе калины. Старт в 2016 году, no results posted. Ну ещё бы! Гомеопатическими мракобесиями ещё ничего не удавалось полечить. Наверное южноафриканцы тоже совершенно неожиданно пришли к этому выводу, и скромно не стали писать, что вложили какие-то деньги в какую-то чушь.
Второе исследование - про БАД, в состав которого входит и калина. Оно новое и результатов пока нет. Там нормальное, умеренно-серьёзное исследование из Болгарии (платит болгарская фармкомпания). Ищут, работает ли их БАД после эндоурологических процедур в рамках стандартного лечения мочекаменной болезни. Это может помочь свести к минимуму краткосрочные и долгосрочные осложнения. Оценили деликатность формулировки? Вот то ж. Но эти хотя бы пытаются и проверить, и не соврать. Я могу заранее предсказать эти результаты: докажут умеренную пользу этого БАДа. Тоже мне, бином Ньютона...
И всё.
Ладно, не всё. Есть ещё несколько низкоуровневых исследований, которые на этот уважаемый ресурс не попали, где калина что-то там показывает. Улучшает липидный обмен у животных (снова мышкам повезло, да?), проявила лёгкий жаропонижающий эффект (с этим повезло крысам), а уж in vitro вообще потрясает воображение британских учёных своими флавоноидами. Но это в любом случае не имеет значения вот почему: ничего уникального в этих ягодах нет. Поэтому, какие бы чудеса биохимии ни показали эти антиоксиданты, можно просто набрать их же из куда более вкусных и приятных ягод.
А подача диет-блогерами информации в стиле "очень полезно, ешьте килограммами" меня лично раздражает.
Сейчас в комментариях расскажут, какая калина на самом деле сказочно вкусная и безумно полезная. Ну-ну.
Я - Злобная Биохимичка. Калину не ем, пью кофе. Донам спасибо)
Микро-мандаринки!
Сегодня в магазине увидел и купил вот такие микро-мандаринки! Оказались очень вкусные и без косточек почти!














