Робот для прополки

[Chabrez]

Здравствуйте! С недавнего времени задался вопросом создания робота для прополки грядок (на даче мучают ). Конструкция - колесная (4 колеса с регулируемым просветом и шириной колесной базы). Действующая часть - два манипулятора - один в виде лопатки, другой с захватами.
Главный вопрос (пока) в следущем: как научить его отличать сорняки от полезных ростков? Думаю-думаю, а мыслей никаких. Есть идеи?

[SS]

Здравствуйте! С недавнего времени задался вопросом создания робота для прополки грядок (на даче мучают ). Конструкция - колесная (4 колеса с регулируемым просветом и шириной колесной базы). Действующая часть - два манипулятора - один в виде лопатки, другой с захватами.
Главный вопрос (пока) в следущем: как научить его отличать сорняки от полезных ростков? Думаю-думаю, а мыслей никаких. Есть идеи?

Когда меня дрючили на даче...я немного по другому придумал:
Берется линолиум,толстая пленка и т.д. в ней прорезаются лунки под то что хочешь выростить и сажаешь это в них....Прополка минимальна.

[Chabrez]

Ловко, завидую Не пропускать к сорнякам свет и тем самым не дать им вырасти. А если грядка длиной... Ну, скажем, 100 метров? Боюсь, линолеума такой длины может и не найтись

[roti]

черная пленка в рулоне тебе поможет и поливать по пленки можно-в дырки к корню вода будет поступать при умной раскладке

[kentawrik]

сажай растения с точностью до миллиметра и пропалывай все что не попадает в зону полезных посадок...
только вот как огурцы и всякие вьющиеся растения пропалывать?

а за пленку я тоже согласен...
корейцы рассаду выращивают - не то что 100 метров - гектары пленкой покрывают...

[Chabrez]

roti - Ну это же неинтересно Так и будем до 22 века с пленкой и ножницами ковыряться? Но идея хорошая, не отрицаю.
kentawrik - Тоже неплохая мысль. Тогда нужно будет еще одного робота делать - только для посадки А можно вместе с семечком закладывать зернышко с микросхемой (типа как в карточках по которым в метро входят), чтобы по ней фиксировать местоположение саженца. У кого-нибудь есть наработки или схемы готовые с такими чипами? Я вот что-то не наталкивался...

Вот, нашел такого зверя: http://www.prorobot.ru/02/robor-polet-ovoshi.php. Выглядит топорно, по описанию непонятно - как работает? Типичный "прогруз" для обывателей: программное обеспечение, инфракрасные камеры, тра-ля-ля А по существу - инфы никакой. Такое ошчушчение, что это утка.

[abc]

ГЫ.
А что мешает передавать видео с этого робота вам в дом, а вы, сидя перед монитором, будете давать команды, как в том анекдоте про президента Беларуссии - "Хорошая ! Хорошая! Плохая!!!"
Боюсь, сама тема смешная и закончится ничем. Еще 20 лет назад мы на уборке персиков чесались и матерились страшно из-за их "пуха", а наши коллеги из России также ненавидели картошку. Думаете, что-то изменилось ?

[Chabrez]

А знаете почему ничего не изменилось? Потому что никто ничего не изменяет. Что же нам, пришельцы с неба робота полезного скинут? Фигушки.
У нас (в России) сейчас только ВПК нормальную современную технику делает, а все остальные отрасли техники в таком упадке, что без слез не взглянешь. Институт делает опытный образец робота, который выглядит так, как будто его в местном радиокружке ребятишки из советских деталей склепали. Японцы уже давно в 21 век перешли, а мы что? Так и будем материться, да в грязи на даче копаться. Да...

[myurrey]

Думаю такого робота какого задумали Вы, даже японцам не по силам создать. Во всяком случае лет двадцать тридцать еще надо ждать.
Потому что по существу робот должен видеть растения, анализировать их, и уже только потом выбирать, выдернуть, или срезать растение, или же оставить на грядке. На первый взгляд сорняков не так уж и много, но зато очень сложные формы имеют растения. Как я думаю, это нужна мощная ЭВМ для анализа этого дела. Или химический анализатор, к примеру: Берет робот щупом лист, укалывает, анализирует сок растения, и видит что перед ним, но все равно не реально, это если на грядке в 1²м растет пять кустов, то он может взять пробу со всех пяти, и вырвать к примеру из пяти два ненужных. Но на деле количество растений намного больше на 1²м.

[Chabrez]

Не спорю, задача не из простых. Химический анализатор, ИМХО, отпадает - слишком долго. Думай голова, думай! (Это я себе )

[gri]

Я об этом тоже подумывал но 6 соток...ну что тут пить)))). Надо на поленые растения ошейничек одевать магнитный например. Робот манипулятором ощупывает почву, определяет что чтото уходит в землю (значит это корень) и срезает его нахрен если нет магнитного поля. Прад
Можно еще натаскать его на тонкие травинки. С измеренеием толщины. Еще картошка например другой цвет имеет. Кстати колорады непростительно цветные. Можно сделать робота который их ловить будет. Давить или иголкой протыкать. ПРичем не обязательно мощный - пусть медленно зато круглыми сутками кавырятся будет и землю чтобы рыхлить умел.

[Chabrez]

Спасибо за ответ! Творческую личность сразу видно Робот-разрыхлитель действительно проще, да и с колорадами что-то делать надо. Так что я еще узко взял: даешь побольше трудновыполнимых задач!

[Сэр Мурр]

Да, робот надо оснастить телекамерой, а изображение обрабатывать программой распознавания образов. Пока что это мало реально, но лет через 5- уже реально. Ведь встраивают в фотоаппараты программу распознавания улыбки при фотосъёмке!

[myurrey]

Ведь встраивают в фотоаппараты программу распознавания улыбки при фотосъёмке!

Вот и я думал тоже самое. Вот только растения имеют очень сложную форму. И неимеют формы одинаковой, тоесть два растения одного вида будут иметь разное колчичество листьев, толщину и высоту соответственно. Тоесть написать программу как мне кажется нереально такую. А если и реально, (я не программист) то какие вычислительные мощности потребуются... Можно конечно не брать все растение целиком, а брать часть, к примеру лист. Листья по форме более менее одинаковые у растений, только размер разный.
Наверно надо писать программу под конкретную культуру растения. К примеру на грядке если одни помидоры, то грузишь прогу с помидорами, и все что непохоже на помидоры резать.
Короче брать по уже. Менее универсально, зато более надежно так сказать.
А вот про жуков колорадских, очень хорошая мысль. Вполне реализуемо.

[Chabrez]

Основной принцип (возвращаясь к прополке) я вижу таким. На корпусе робота жестко крепится три камеры (напр. web), сориентированные таким образом, чтобы их обзор охватывал рабочую область (скажем 40х40х40 см).
Цикл обработки одного рабочего сектора будет примерно такой:
1) снятие "картинок" - короткая вспышка подсветки - 3 файла JPG записывается в память процессора.
2) Начальная сегментация. Программа отделяет растения от земли - по цвету (задается диапазон цветов, в который любая растительность заведомо попадет, а почва - отсеется). Области снимка, определенные, как растительность, записываются в отдельный регистр.
3) Основная сегментация. Специальный алгоритм сверяет имеющиеся в памяти очертания листьев, стеблей всех возможных в этой широте растений с записанными и выделенными в предыдущем шаге снимками растений.
4) В случае совпадения, трехмерные координаты идентифицированного растения (после вычислений) заносятся в регистр кординат сорняков или полезных растений - в зависимости от результатов идентификации.
5) Сравниваются координаты полезных растений и сорняков и если между первыми и вторыми расстояние меньше ширины захватов манипуляторов, то такие координаты сорняков из регистра стираются (дабы не выдернуть сорняк вместе с полезным овощем).
6) По окончании сканирования снимков, данные из регистра местоположения сорняков подаются на контроллер манипуляторов, подающий манипуляторы в указанную точку.
7) После достижения манипуляторами указанных координат происходит процедура захвата сорняка, после которой манипулятор выводится за пределы рабочей зоны и отпускает сорняк (в междугрядное пространство).
8 ) Манипулятор возвращается в исходное положение.
9) на контроллер посылаются новые координаты сорняка и повторяются пункты 7 и 8.
10) После отправки последних координат из регистра местоположения сорняков, повторяем пункты 1, 2, 3, 4. Если регистр местоположения сорняков оказывается пуст, робот перемещается на ширину рабочей зоны вперед.

Примечания: Больше всего проблем (для меня) составляет пункт 3 - я пока ясно не представляю, как этот алгоритм должен работать (сигнатуры, дескрипторы?).
Кстати, указанный цикл (в упрощенном виде) можно использовать для сбора колорадских жуков и рыхления почвы.
Как вернусь домой - нарисую блок-схему. В общем, жду критики!

[myurrey]

В теории оно хорошо получается.
Вот прикинуть во что это обойдется. Я уже говорил что я не программист. Но вот этот пункт "3" "4" и "5"меня тоже смущает (я не про сигнатуры или дескрипторы, я тут нифига не шарю) а про обьем данных.
А вьющиеся сорняки это вообще мне кажется невыполнимо. Можно конечно подрезать их на корню. Но какая нужна точность.
Ну и если Вы очень хороший програмист, то программу вы например напишете. А вот что с железом. Просто мне кажется что программа получится очень тяжелая. Тоесть нужен будет компютер и не хилый, иначе на один сорняк будет уходить очень много времени.
Так же жесткий диск или флеш память большего обьема нужна, для базы данных. Короче с моей профанской точки зрения, нужна программа обучающаяся.
Ходовая часть, платформа и манипуляторы тоже заслуживют внимания не меньше чем ПО и железо.
Так же источник питания заслуживает рассмотрения. Чем все это дело питать, аккумулятор ясень пень. Но какой? Энергопотребление нехилое по совокупности получится.
И размер конструкии, робот же по идее должен помещатся в багажник машины. Перевозить его все равно придется.

[Chabrez]

Спасибо за ответ! Изложу свои соображения по порядку.
Во-первых, это только грубый набросок - вначале нужно хоть что-то накатать, чтобы потом было что "напильником дорабатывать". Объем данных не такой уж большой - дескрипторы растений (около 300 видов) представляют собой что-то вроде векторных изображений, так же как и сигнатуры (то есть выведенные математическим путем очертания "сфотканных" на грядке растений). Главная проблема здесь - именно создание дескрипторов всех видов сорняков и культурных растений - это гигантский труд. И дело будущего.
Вьющиеся сорняки - да, загвоздка. В принципе, на первое время можно отложить решение этой проблемы таким упрощением: робот выводится на поле начиная с первых всходов, пока они не начали виться.
Насчет памяти я уже сказал, а насчет вычислений - я думаю можно будет обойтись ПЛК (программируемым логическим контроллером), но на крайний случай - что нам мешает засунуть в робота ПК? У ж его-то мощности точно хватит.
Ходовая часть и ее питание - большая и сложная тема. Я даже рассматриваю вариант бензинового движка (типа как у бензопилы), от которого будет приводиться ходовая часть и генератор, питающий электрику.
А для компактности и транспортабельности можно сделать его разборным.
Что думаете?

[Сэр Мурр]

Думаю, что полезно по крайней мере обсудить этот вопрос, и поискать пути решения.
Всякого рода метки на полезных растениях- отпадают, ибо их нужно ставить, а потом убирать.

Да, а если попробовать идентификацию по цветовой гамме? Оттенки зелёного цвета- диапазон от почти чёрного до салатового.

[Efimozi]

я после обыного культиатора весь понедельник до попы дотянутся не мог, такое впечатление что четыкре сотки за час сам лотатой перекопал, а ты говориш автомат прополки. много гемора, хотя предлагаю пропалывать культивированием почвы, т.е. перерыхляя её в междурядьях, а если посадить строго квадратами то и по шеренгам.
Я этот автомат вижу как радиоуправляемое устройство под непосредственным наблюдением оператора. это решение даст максимум оперативности в работе.
А вообще если сбацать мини экскаватор или мини бульдозер будет круто... Я б с таким жил не тужил

[myurrey]

Я накатал пост типа того, но удалил, потому как перечитав посчитал его флудным.
Надо думать.
Если что придумаю, то отпишусь.
И не забывайте, иногда во флуде рождается истина