A Ground Control Robotics új fejlesztése gyökeresen átalakíthatja a gyomirtást – szó szerint is. 

A kígyószerű mozgásforma – hosszú, vékony, tekergő test – az állatvilágban ősidők óta bevált stratégia. A robotikai kutatók is régóta próbálják utánozni ezt az evolúciósan sikeres formát, kígyók, giliszták vagy szalamandrák mozgásának utánzásával. Eddig ezeket a robotokat leginkább elméleti kísérletekre vagy a katasztrófaelhárítás során használták, ipari felhasználásukra nem került sor. 

Ez most megváltozhat Dan Goldman, a Georgia Tech kutatója révén, aki már évtizedek óta tanulmányozza az állatok mozgásának modellezését. Most Ground Control Robotics (GCR) nevű startupjával áttörést érhet el a mezőgazdasági alkalmazások terén: cégük óriási, százlábúra emlékeztető robotokat fejleszt, amelyek érzékelésre és gyomirtásra is alkalmasak – akár nehezen megközelíthető terepeken is. 

A GCR gépe nem különösebben bonyolult, legalábbis a robotikában megszokott mércével mérve. Egy szenzorokkal felszerelt fejjel és több, kábelekkel összekötött modulból áll, amelyek mindegyike saját lábmozgató motorokat tartalmaz. Bár ez sok szabadságot jelent, ezekkel a meglepően egyszerű vezérlési megoldásokkal is hatékony mozgás érhető el. 

Goldman szerint a százlábú robotokat a kígyórobotokhoz hasonlóan úszónak kell tekinteni. A különbség az, hogy ezek a lábak segítségével zordabb terepen is képesek haladni. Ez a „mechanikai intelligencia” lehetővé teszi, hogy  

a robot minimális számítástechnikai háttérrel, akár teljes érzékelés nélkül is hatékonyan mozogjon. 

Gyomirtás domboldalakon és szőlősorok között 

A robot elsődleges célterületei nem a nagyüzemi, sík mezőgazdasági területek, ahol már most is gyakori az automatizálás. Ehelyett az évelő növények – mint például a szőlő, a szeder vagy az áfonya – kerülnek fókuszba, amelyek gyakran meredek, sziklás terepen nőnek. Ezeket ma is nagyrészt kézi munkával gondozzák. Méghozzá a GCR szerint azért, mert jelenleg nincs automatizált megoldás arra, hogyan lehet hatékonyan irtani a gyomot az ilyen terepen. Kaliforniában például  

az áfonya gyommentesítése akár 300 dollárba is kerülhet hektáronként, míg az epernél ez az összeg elérheti az 1000 dollárt.  

Ráadásul egyre nehezebb emberi munkaerőt találni az ilyen fáradságos munkára. A robotszázlábúk pontosan ezt a piaci rést célozzák meg: ember helyett gép végezné el az aljnövényzet átvizsgálását és eltávolítását – akár vegyszer nélkül. 

Ezért nem elég egy négylábú robot 

Felmerülhet a kérdés, hogy ha már vannak jól működő négylábú vagy akár kerekes robotok, miért nem azokat használják. Goldman szerint azok vagy túl nagyok és tönkretennék a növényeket, vagy túl kicsik és nehezen irányíthatók egyenetlen terepen. A GCR robotjai viszont a hosszú testükkel és a sok lábukkal egyszerre alkalmazkodóképesek és stabilak – sőt, ha elég sok lábat használnak, teljesen elhagyható náluk a szenzoros visszacsatolás. 

A soklábú konstrukció másik előnye, hogy könnyen bővíthető, azaz moduláris felépítésű. A robotok ára ennek megfelelően alacsony lehet: néhány ezer dollár darabonként, mivel az intelligencia jelentős része nem a szoftverben, hanem a mechanikában rejlik. A hosszú távú cél egy decentralizált, állandóan működő robotraj, amely folyamatosan pásztázza a mezőket – először csak adatot gyűjt, később pedig aktívan ki is irtja a gyomokat akár speciális eszközökkel, például ollószerű „százlábú állkapcsokkal” vagy lézerrel. 

Kutatólaborból az ültetvényekre 

Goldman hangsúlyozta: míg a legtöbb robotikai projekt egy-egy elmélet tesztelésére szolgál, a GCR már a kezdetektől ipari alkalmazásban gondolkodott. A robotok a Georgia állambeli tesztfarmokon, egy áfonyásban és egy szőlészetben már most is működnek, finomhangolva a mozgásukat és az érzékelésüket. A cég hosszabb távon más célterületeket is fontolgat – például a katasztrófavédelem vagy akár a katonai alkalmazás terén –, de egyelőre a mezőgazdaságra fókuszálnak, ahol a legnagyobb és legégetőbb a szükség rájuk. 

Ez az átmenet a kutatásból a piacra ritka a robotikában, és bár vannak kihívások, az irány ígéretesnek tűnik. 

Egyre nagyobb az igény a mezőgazdasági robotokra 

A Grand View Research a globális mezőgazdasági robotok piacának méretét tavaly 14,74 milliárd dollárra becsülte, ami 2030-ra eléri a 47,3 milliárdot. A hatékony gazdaságirányítás iránti folyamatos igény és a növekvő népesség együtt hajtja a piacot, márpedig mindkettő jelentősen növekszik az elkövetkező években: az ENSZ előrejelzései szerint a világ népessége addigra várhatóan 8,6, 2050-re pedig 9,8 milliárdra nő. Ez pedig jelentős nyomást gyakorol majd a hagyományos élelmiszer-termelési módszerekre az élelmezésbiztonság garantálása terén. 

Borítókép: YouTube