В сельском хозяйстве и на приусадебном участке не бывает лишних рук — их там всегда не хватает. Поэтому идея электронного помощника (бота) очень актуальна. Сама по себе задумка не нова — помощники аграриев разрабатываются и уже существуют за рубежом, например, в Америке. Фермер-бот — продукт проектной деятельности 2020—2021 учебного года студентов ФПМИ под руководством доцента кафедры ТПИ Алексея Александровича Цыгулина.

Отличие Фермер-бота в том, что его можно полностью собрать из отечественных комплектующих, включая механику, электронику и программное обеспечение.

Комплекс Farmerbot (Фермер-бот) предназначен для контроля выращивания растений. Разработка сделана в рамках проектного обучения. Фермер-бот представляет собой алюминиевую раму-ферму, двигающуюся по бортикам грядки на колесах. В свою очередь, по раме в поперечном направлении двигается каретка, снабженная камерой, сенсорами и исполнительным механизмом для посадки, полива, прополки и других необходимых операций.

Всеми движениями комплекса управляет специализированный контроллер, который собирает информацию с сенсоров и камер, отправляет эту информацию в облачное хранилище данных, а также на основе расписания и собранной информации формирует задание на полив, прополку и т.п. и непосредственно управляет этими процессами. Контроллер следит за уровнем воды в резервуаре для полива и при недостаточном запасе отправляет уведомление.

Размер обрабатываемой грядки может варьироваться от 100х60 см до 6х3 м, поскольку система легко масштабируется. Более того, один контроллер может управлять несколькими манипуляторами (до 8). Таким образом, площадь обрабатываемой земли может составлять 144 квадратных метра.

Фермер-бот можно использовать для ухода за растениями как в закрытом помещении, так и на открытом воздухе. При использовании в теплицах или как помощника по выращиванию рассады Фермер-бот можно дополнительно оснастить осветительными приборами. А для работы на открытом грунте в перспективе разработчики предусмотрели, что могут быть подсоединены специализированные инструменты для борьбы с вредителями и датчики дождя. Есть задумки сделать манипулятор с гораздо большим охватом и даже с тросовым подвесом.

Фермер-бот как нельзя лучше подходит для выращивания рассады, так как позволяет организовать очень тщательный уход за еще не окрепшими растениями и обеспечить для них оптимальные условия роста.

«Следует заметить, что пока мы имеем небольшой прототип устройства, — рассказал Алексей Цыгулин. — Сейчас это лабораторная установка для выращивания растений, а также учебное пособие, которое позволяет будущим инженерам осваивать знания и навыки на решении реальной задачи. Если говорить о практическом применении Фермер-бота в сельском хозяйстве, то даже в своей нынешней комплектации устройство может быть полезно аграриям для рассады и селекционной работы, в наших планах — предлагать его для начала, например, коллегам из Аграрного университета».

Существующая сейчас лабораторная установка предназначена, чтобы пробовать и проверять на ней возможности устройства. Так, в планах дальнейшей проектной работы студентов — отладка системы управления, а также оптимизация ПО и сбора статистики.

Особое внимание разработчики заострили на том, что наличие интернета не является необходимым условием эффективной работы Фермер-бота. Сельхозпомощник — самодостаточное устройство, все датчики и манипуляторы которого работают автономно. Аккумулирование данных лишь расширяет его возможности взаимодействия с человеком и получения из облака актуальной информации о параметрах роста растений, современных знаний об оптимальном режиме полива или освещения в зависимости от вида, сорта, фазы роста растений и параметров окружающей среды.