Новость

Исследователи разработали робота с тактильной сенсорной системой для идентификации растений, который определяет виды и стадии роста с высокой точностью. Технология обещает улучшить точное земледелие, мониторинг урожая и диагностику болезней. Робот использует ионтроник и машинное обучение, несмотря на некоторые ограничения в распознавании жестких листьев.

Робот использует тактильную чувствительность для идентификации растений. Технология может произвести революцию в точном земледелии и мониторинге окружающей среды

Группа исследователей разработала технологию идентификации растений: робот, оснащённый «тактильной сенсорной системой», способен различать виды растений и отслеживать стадии их роста, просто прикасаясь к листьям.

Робот способен измерять такие характеристики, как текстура и содержание воды, — факторы, которые визуальные методы, такие как анализ изображений, не могут определить с такой же точностью.

Как робот “чувствует” растения?

Вдохновлённое структурой тактильных рецепторов человека, устройство использует «ионтроник» — интерфейс, который измеряет такие свойства, как ёмкость фольги и сопротивление при прикосновении.

Подавая небольшое электрическое напряжение, система может определить, сколько заряда может накапливать лист и какое сопротивление он оказывает протеканию тока. Эти данные в сочетании с алгоритмами машинного обучения позволяют роботу точно идентифицировать как вид растения, так и стадию его развития.

В ходе испытаний устройство в среднем на 97,7% точно определяло десять видов растений и на 100% точно определяло листья баунии на разных стадиях роста.

Потенциальное применение в сельском хозяйстве

С развитием этой технологии робот может стать важным инструментом для точного земледелия.

По словам исследователя Чжунцяня Суна из Первого медицинского университета Шаньдуна, в будущем это устройство могут использовать фермеры и исследователи для мониторинга состояния урожая, регулировки уровня полива и внесения удобрений и даже для более эффективной борьбы с вредителями.

Сонг считает, что инновации могут не только повысить производительность сельского хозяйства, но и облегчить раннее выявление заболеваний, что важно для продовольственной безопасности.

Преодоление ограничений

Традиционные методы мониторинга растений, такие как камеры и визуальные датчики, имеют ограничения, связанные с погодными условиями, изменениями освещения и помехами на фоне изображений.

В отличие от этого, разработанная сенсорная система использует фольгу в качестве естественного проводящего материала, создавая интерфейс ионного обмена, который менее подвержен воздействию этих внешних факторов.

Такой подход может открыть новые возможности для изучения физиологии растений в полевых условиях, где растения подвергаются различным видам стресса.

Ограничения и дальнейшие шаги

Несмотря на первоначальный успех, робот по-прежнему имеет ограничения. Ему трудно идентифицировать растения с очень жесткими листьями или сложными структурами, такими как шипы или иглы.

По словам Сонг, эти ограничения могут быть устранены в будущем за счёт усовершенствования конструкции электродов устройства. Кроме того, исследователи планируют расширить базу данных видов растений, чтобы робот мог распознавать большее количество растений с той же точностью.

Другая цель — интегрировать устройство с датчиками, которые могут отображать результаты в режиме реального времени даже без необходимости во внешнем источнике питания.

Журнал Device

error: Content is protected !!