Робот, спроектированный студентами, поможет фермерам

Робот, спроектированный студентами, поможет фермерам

Команда молодых инженеров и ученых НИТУ "МИСиС" разработала многофункционального автономного робота Siberian Tiger для сельскохозяйственных работ. Его задача проводить комплексный мониторинг состояния растений, следить за поливом, сорняками и предсказывать время сбора урожая. Робот может функционировать до 16 часов без подзарядки.

Более 70 миллиардов долларов США - такова мировая статистика по ежегодным экономическим потерям, связанным с гибелью урожая. Это происходит примерно с третью всех посевов, среди главных причин - вредители, болезни культур и сорняки. Своевременный мониторинг состояния посевов позволил бы минимизировать потери, но большие площади требуют колоссальных человеческих ресурсов. Здесь на помощь приходят автоматизированные системы, однако и у них есть ряд недостатков: низкая проходимость, ограничения по траекториям передвижения, небольшая емкость аккумуляторов и низкая подъемная сила.

Желая объединить максимум функциональных возможностей, сборная команда студентов из НИТУ "МИСиС", НИЯУ МИФИ, МИРэА, МГТУ "Станкин" и обучающиеся из разных школ разработали агроробота Siberian Tiger, который, по словам разработчиков, практически по всем параметрам превосходит существующие аналоги.

Siberian Tiger - это автономный робот с колесами, расположенными на четырех вертикальных осях - это позволяет роботу перемещаться всенаправленно. При передвижении работает активная подвеска, каждый рычаг подвески может менять свой клиренс - это позволяет установке легче преодолевать неровности поверхности, Солнечная батарея, генератор и большой литий-ионный аккумулятор обеспечивают до 16 часов работы, электроход и активная подвеска позволяют роботу перемещаться в любом направлении. Вес робота - 450 килограммов, мощность - 42 л.с.

Благодаря установленным камерам, он проводит фотосъемку и детектирует проблемы, результаты пересылает пользователю в специальный бот.

"Система управления работает как тело человека, - рассказывает главный автор разработки, студент НИТУ "МИСиС" Георгий Бондарь. - Есть "мозг", где идет обработка изображений, принимаются решения по движению, работают нейронные сети, учитываются значения с датчиков. И есть "спинной мозг": у робота на каждой поворотной стойке есть микроконтроллер, который управляет драйверами двигателей, собирает информацию датчиков, а также управляет led-матрицами".

Первоначально команда создала маленький прототип Siberian Tiger. На тот момент все участники еще учились в школе, ряд элементов изготовили в лаборатории цифрового производства FabLab НИТУ "МИСиС". Проект также собирается на базе семейной мастерской Бондарь.

"FabLab открыт для школьников - здесь можно сделать макет или прототип изделия не только в рамках наших учебных программ, но и для своего собственного проекта. Особенно впечатляют школьные команды, которые работают над проектами длительное время. С проектом Георгия мы знакомы несколько лет, он развивается, а его участники не только изготавливают в FabLab на машинах 3D-печати и фрезерной резки детали для робота, но и консультируются с нашими инженерами в решении технических задач. Рады помочь, и желаем проекту успешной апробации", - говорит заместитель директора FabLab НИТУ "МИСиС" Анна Вакулик.

Испытания маленького робота проводились на опытных полях Тимирязевской академии. Тесты большой версии Siberian Tiger планируют проводить там же в конце октября 2020 года. Разработчики подчеркивают, что такую мобильную роботизированную платформу можно применять не только в сельском хозяйстве, но и для городских нужд.

С проектом робота команда уже стала победителем Х Молодежной премии в области науки и инноваций-2020 НИТУ "МИСиС", Балтийского конкурса инженерных проектов и других соревнований. Сейчас команда подала заявку на участие в форуме Агентства стратегических инициатив "Сильные идеи для нового времени" в номинации "500 000 талантов: поколение технологического прорыва".

В планах команды планирует создать промышленный образец робота и запустить производство серии.

Справка о НИТУ "МИСиС"

НИТУ "МИСиС" - один из наиболее динамично развивающихся научно-образовательных центров страны. Находясь в числе лидеров технологического образования России, НИТУ "МИСиС" также представляет собой полноценный научный центр. Университет занимает ведущие позиции в мире в предметных рейтингах THE, QS и ARWU сразу по 16 направлениям, входя в топ-100 в категориях "Инжиниринг-Горное дело" (рейтинг QS) и "Инжиниринг-Металлургия" (рейтинг ARWU), в области материаловедения НИТУ "МИСиС" в группе 101+ лучших вузов (рейтинг QS).

Стратегическая цель НИТУ "МИСиС" к 2020 году укрепить лидерство по направлениям специализации: материаловедение, металлургия и горное дело, а также существенно усилить свои позиции в сфере био-, нанотехнологий и ИТ. В состав университета входит 10 институтов, 6 филиалов - четыре в России и два за рубежом. В НИТУ "МИСиС" учится более 20 000 обучающихся, среди них 26% - это студенты из 84 стран мира. В университете действуют более 30 научно-исследовательских лабораторий и 3 инжиниринговых центра мирового уровня, в которых работают ведущие российские и зарубежные ученые. НИТУ "МИСиС" успешно реализует совместные проекты с крупнейшими высокотехнологичными компаниями России и мира.