Přečtěte si:  10 let v internetovém prostoru: kulaté výročí portálu Proelektrotechniky.cz




Pozvánky na akce


Stalo se





















Rajčatový robot FRVAVEBOT: Moderní technologie pomáhá rostlinné výrobě

16.12.2022 Společnost Optisolutions navázala spolupráci s rodinnou farmou Ráječek a vyvinula unikátní robot, který monitoruje zdravotní stav rajčat a díky prvkům umělé inteligence umí sám určit, co jim schází a jak jejich stav zlepšit. S podrobnostmi byla odborná veřejnost seznámena v polovině prosince 2022.


Od robota pro sklizeň k robotu pro pěstování

Původním záměrem Optisolutions bylo zkonstruovat robot na sklízení rajčat. Brzy se však ukázalo, že spíše než při sklizni bude vhodné využít robotickou technologii v procesu pěstování.

Po úvodních pokusech přitom bylo zřejmé, že zcela zásadní je vědět – řečeno lidskou řečí – na co se robot dívá a co vidí. Bez hlubokých znalostí pěstovaných rostlin a jejich potřeb není možné robot naprogramovat. Proto se firma Optisolutions rozhodla oslovit rodinnou farmu Ráječek, která se modernímu pěstování rajčat věnuje už od roku 1997.

Rodinná farma Ráječek byla této spolupráci velmi nakloněna. Majitel firmy si uvědomoval, jaký potenciál spočívá především v monitorování rostlin a ve sběru dat, která se následně dají využít v budoucnu.


Sama sklizeň je skutečně až poslední krok celého procesu pěstování. Mnohem důležitější je, aby robot dokázal včas odhalit chorobu anebo škůdce. Tuto práci doposud vykonávají lidé, což má řadu omezení. Lidské oko nevidí vše a brzy se unaví, lidský mozek po čase ztratí soustředění. Oproti tomu robot dokáže naskenovat každou jednotlivou rostlinu, nic nepřehlédne, a přitom trvale udrží plnou pozornost.

Rajčatový robot FRVAVEBOT

Prototyp rajčatového robota s označením FRVAVEBOT je pilotní projekt, na kterém si jeho tvůrci ověřili, že technologie – hardwarové i softwarové – jsou životaschopné.

Robot je postaven na řídicím systému Siemens SIMATIC S7-1200, který je doplněný o nový průmyslový počítač TensorBox 520A pro provoz neuronových sítí.


V Optisolutions plánují konstruovat dvě verze zařízení: horizontální – pro rajčata a vertikální – například pro jahody. V plánu je také rozdělit současný multifunkční robot na dvě části: na robot analytický a na robot, který bude vykonávat konkrétní činností. Analytické roboty budou provádět pouze monitorování rostlin, a pohybovat po skleníku se budou rychleji a ve větším počtu. Naproti tomu pracovní roboty budou moct zajíždět jen tam, kde je potřeba zásah.

Za kvalitními plody jsou data a jejich analýza

Za kvalitními plody rajčat jsou velké objemy dat. Robot projíždí jednotlivé uličky ve fóliovníku a sbírá data o rostlinách. Fóliovník sám je také řízen počítačem, který rovněž generuje data, detailně popisující prostředí, ve kterém rostliny rostou. Data ze skleníku lze následně přes časovou značku a lokaci spojit s konkrétní událostí. Správně provedený data mining pak umožní zjistit příčiny událostí, např. výskyt konkrétní choroby nebo škůdce.

(Poznámka: Pojmem data mining, česky vytěžování dat, se rozumí analytická činnost pro získávání skrytých a potenciálně užitečných informací z dat. V teorii řízení platí, že informace jsou data, která snižují nejistotu při rozhodování.)


Data, která robot sbírá, se posílají do cloudu, kde probíhá jejich analýza. Popis dat je v tomto případě velmi složitý, protože rostliny se stále mění – rostou, otáčejí se za sluncem, odpoledne lehce povadnou, mění se délka jejich závěsu, ubývají a přibývají na nich plody. Navíc je nutné aktuální data trvale porovnávat s historickými daty – jak daná rostlina vypadala např. před týdnem nebo minulý den. Každému hlášení o anomálii, které obsahuje přesné souřadnicové určení polohy postižené rostliny, předchází analýza velkého množství dat a práce algoritmů umělé inteligence.

Okamžitá zpětná vazba přitom není tak složitá jako seřazení informací do časové osy. Nejnáročnějším úkolem je popsat, co se děje v daný okamžik, zjistit příčinu a následně předpovědět, kde by se stejný stav mohl objevit jinde.

Pro případ nákazy rostliny chorobou je pro pěstitele nesmírně cenné sledování interakce rostlina – prostředí – patogen. Umožňuje totiž velmi přesně modelovat vývoj dané choroby, což je velký krok pro celý obor fytopatologie, tedy vědy o chorobách rostlin.


Individuální péče – efektivnější pěstování

Výhodou využití robotů jsou jejich kapacitní možnosti. Ani proškolený člověk totiž nedokáže zkontrolovat všechny rostliny, což v praxi znamená, že se kontroluje jen vybraná část. S analytickým robotem naproti tomu lze ve fóliovníku o rozloze 1 ha poskytnout všem 30 tisícům rostlin individuální péči.

Díky takovéto robotické péči se ve firmě Ráječek zvýšily výnosy i kvalita. Zásahy proti nemocem probíhají okamžitě a hlavně lokálně, velmi významně klesla spotřeba pesticidů. To vše se promítá do snížení nákladů a nárůstu produkce.

redakce Proelektrotechniky.cz, s využitím podkladů Siemens

Foto © Siemens

Další informace zde


Přečtěte si také:

10 let v internetovém prostoru: kulaté výročí portálu Proelektrotechniky.cz

2.12.2022 Už je to tak, náš portál Proelektrotechniky.cz je tu 10 let. Jako datum jeho narození jsme si ve firmě „úředně“ stanovili 1. prosinec 2012, kdy dostal webhosting a rozběhla se intenzivní redakční práce, která se přidala k naší práci konzultační. Tehdy jsme sotva tušili, jak moc se tyto dvě oblasti naší činnosti budou doplňovat a výsledkem tohoto doplňování se velmi brzy stane ještě třetí aktivita, konferenční. 


Červené a bílé světlo v umělých pěstírnách: Osram nabízí optimalizaci

25.6.2021 Nástup LED zdrojů umožnil ve větší míře vytvářet individuální „světelné recepty na růst“ pro konkrétní druhy rostlin. Tyto „recepty“ se uplatňují zejména v umělých pěstírnách. Problém může nastat, pokud se barevné odstíny z různých zdrojů světla navzájem překrývají, čímž dochází k neefektivnostem. Týká se to například červeného světla, které produkují jednobarevné LED, ale červená část spektra je rovněž součástí bílých LED. S řešením tohoto problému v podobě bílých LED s potlačenou červenou složkou přišla v červnu 2021 společnost Osram. 


Severský salát po celý rok: Švédská vertikální farma Ljusgårda využívá moderní LED technologie

20.5.2021 Více než 70 % ovoce a zeleniny spotřebovaných ve Švédsku se musí dovážet, s nezanedbatelným dopadem na životní prostředí a klimatické změny. Jak lze i v severských podmínkách s využitím moderních LED technologií pěstovat čerstvý a chutný salát, ukazuje příklad vertikální farmy Ljusgårda, která měla první úspěšnou sklizeň v dubnu 2021 a má velké plány do budoucna. 


Vertikální farma: moderní zemědělství v symbióze s moderní osvětlovací technikou

18.3.2020 Pro vývoj světové populace je charakteristický růst měst, a s nimi i městského obyvatelstva. S rostoucí osvětou a hospodářskou prosperitou zároveň roste zájem o zdravý životní styl. K němu neodmyslitelně patří i čerstvé ovoce a zelenina, pokud možno v „bio“ kvalitě bez zbytečného chemického ošetření, které si náročný obyvatel města přeje mít denně na stole. Řešením tohoto požadavku jsou umělé pěstírny umístěné co nejblíže místům spotřeby. Největší evropský projekt takovéto umělé pěstírny byl odborné veřejnosti představen na začátku března 2020. 


Vliv barev světla na rostliny: příležitost pro umělé pěstírny i otazníky nad zjednodušeným pohledem na „bio“ osvětlení

22.1.2020 Je známo, že různé barvy světla mají bezprostřední vliv na vývoj rostlin. Tento fakt se úspěšně využívá pro umělé pěstování rostlin a je v této souvislosti výzvou pro dodavatele příslušných světelných zdrojů. Zároveň se však objevuje i při poněkud zjednodušeném a tendenčním pohledu na barevné odstíny ve veřejném osvětlení. Produktová informace společnosti OSRAM v lednu 2020 ohledně nových svítidel pro umělé pěstírny dala podnět naší redakci k následujícímu zamyšlení na toto téma.


Projekt EDEN ISS: v Antarktidě se vyzkouší umělé pěstování čerstvé zeleniny pro dlouhé pobyty ve vesmíru

25.10.2017 Umělé pěstování zemědělských plodin v uzavřených prostorách s pomocí „světelných receptů“ není nijak novým fenoménem – viz například projekty realizované u GrowWise City Farming a Green Sense Farms. Bez nadsázky životně důležité mohou být tyto způsoby pěstování rostlin pro delší pobyty lidí v kosmu. Pro jejich vývoj a testování slouží mezinárodní projekt EDEN ISS, který v říjnu 2017 zaznamenal důležitý milník:


Naše tipy
























Copyright © 2012 – 2023 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services