Một cuộc thảo luận với một người hàng xóm, về chi phí cao và chất thải liên quan đến việc phun cỏ dại ở bến tàu trên đồng cỏ, đã thúc đẩy một kỹ sư trẻ thiết kế và chế tạo một máy phun thuốc tại chỗ để xác định và xử lý loại cỏ nguy hiểm này.
Colin Taylor của Công nghệ Taylor, có trụ sở tại Lanark, Scotland đã phát triển hệ thống trong thời gian riêng của mình bằng cách sử dụng tất cả các khoản tiết kiệm cá nhân của mình, mà không có bất kỳ khoản đầu tư bên ngoài nào. Được gọi là hệ thống RUMEX, nó sử dụng sự kết hợp của máy ảnh thị giác máy tính, phần mềm trí tuệ nhân tạo và điều khiển vòi phun riêng lẻ.
Phun tại chỗ để tiết kiệm thuốc diệt cỏ và tiền bạc
“Khó khăn trong việc xử lý bến tàu, hàng xóm của tôi giải thích, là thuốc diệt cỏ chọn lọc rất tốn kém và anh ấy cần phủ toàn bộ ruộng để xử lý cỏ dại cô lập. Colin Taylor giải thích: Thuốc xịt cũng có thể làm cỏ phát triển chậm lại. “Tôi đã quan tâm đến các phương tiện tự động và đã chế tạo máy bay không người lái của riêng mình cũng như một robot nông nghiệp. Tôi ngay lập tức nhận ra việc phun thuốc tại chỗ, xử lý từng loại cỏ dại sẽ tiết kiệm thuốc diệt cỏ và tiền bạc cũng như tăng năng suất cỏ ”.
Colin bắt đầu phát triển hệ thống vào năm 2017, khi đang theo học cho dự án nghiên cứu Thạc sĩ Công nghệ Nông nghiệp của mình tại Trường Cao đẳng Nông nghiệp Hoàng gia. Vào thời điểm đó, thị giác máy tính và trí tuệ nhân tạo (AI), những công nghệ trung tâm của hệ thống, đang trở nên phổ biến hơn và dễ triển khai hơn cho các ứng dụng khác.
Colin nói: “Tôi thấy rằng chúng ta có thể sử dụng công nghệ được sử dụng đặc biệt để nhận dạng khuôn mặt và xe hơi tự lái, và tái sử dụng nó để phát hiện cỏ dại. “Kết hợp điều này với điều khiển điện tử của máy phun có nghĩa là chúng tôi có thể tự động phun cỏ dại tại chỗ, chỉ kích hoạt máy phun khi có cỏ dại ở đó.”
Xác định cỏ dại trên cây trồng đang phát triển
Mặc dù phun thuốc tại chỗ không còn hoàn toàn mới, nhưng công nghệ này vẫn đang phải vật lộn với thách thức về nhận dạng 'xanh trên xanh', vốn được yêu cầu để xác định một loại cỏ dại trong cây trồng đang phát triển. “Với các bến tàu, là loại cỏ dại lá rộng lớn, đó không phải là vấn đề như vậy. Colin giải thích rằng chúng dễ dàng phát hiện hơn đáng kể trên một cánh đồng cỏ, so với việc tìm kiếm ví dụ như cỏ đen trong lúa mì.
Chúng tôi cần phần mềm để có thể nhận ra các bến tàu; và điều này liên quan đến việc đào tạo nó bằng cách sử dụng 20,000 hình ảnh khác nhau về bến tàu và cỏ
Hệ thống thị giác máy tính của anh ấy chụp tới 30 bức ảnh mỗi giây, được phân tích bởi phần mềm AI - về cơ bản, điều này giúp xem liệu nó có đang nhìn thấy cỏ dại hay không. “Chúng tôi cần phần mềm để có thể nhận ra các bến tàu; và điều này liên quan đến việc đào tạo nó bằng cách sử dụng 20,000 hình ảnh khác nhau về bến tàu và cỏ. Những điều này bao gồm rất nhiều quan điểm khác nhau, các giai đoạn phát triển và trong các tình huống khác nhau, vì vậy nó luôn có thể phát hiện ra cỏ dại, ”ông giải thích.
Bình phun Hardi rộng 12m, 600 lít
Nguyên mẫu của anh được lắp vào một bình phun Hardi rộng 12m, 600 lít, mà anh đã phát triển hệ thống điều khiển điện tử của riêng mình để điều khiển vòi phun riêng lẻ, vận hành bằng điện từ. Anh ấy phù hợp với vòi phun Hypro E80-30 vì với nhiệt độ 80 °, chúng không yêu cầu chồng chéo để áp dụng đủ liều lượng. Với hệ thống tầm nhìn 30 khung hình / giây hiện tại, nó cho phép máy phun hoạt động thoải mái ở tốc độ khoảng 8km / giờ, phát hiện và xử lý các bến tàu tại hiện trường.
“Tôi đánh giá cao tốc độ đó chỉ bằng một nửa tốc độ của một máy phun thông thường, nhưng nó tiết kiệm rất nhiều. Một phương pháp xử lý thông thường, bao gồm cả hóa chất và ứng dụng, sẽ tốn khoảng 70 bảng Anh / ha. Nhưng nếu bạn nhìn vào một sân cỏ, các bến tàu sẽ chỉ chiếm 10% đến 20% diện tích mặt đất, ”ông giải thích.
Tiết kiệm đáng kể từ việc sử dụng ít hóa chất hơn
Điều này dẫn đến tiết kiệm đáng kể từ việc sử dụng ít hóa chất hơn - thường lên đến 75% đến 85% chi phí. Ngoài ra, vì sản lượng cỏ tăng lên, vì nó không được phun thuốc và không có cỏ dại cạnh tranh với nó. Hơn nữa, cỏ ba lá, vốn đặc biệt nhạy cảm với thuốc diệt cỏ, không bị giết và do đó không cần trồng lại.
Thử nghiệm thực địa
Giờ đây, trong giai đoạn nguyên mẫu sau này, Colin đang tiến hành thử nghiệm thực địa, tinh chỉnh hệ thống và tìm cách phát triển thêm phần mềm AI 'xanh trên nền xanh' cho các ứng dụng khác. Ông cũng đang tìm cách làm việc với các nhà sản xuất hiện có và các đối tác trong ngành.
