Виртуальная среда с целью создания роботов для сбора томатов

11.04.2026

Сельское хозяйство все активнее внедряет робототехнику, стремясь повысить эффективность и снизить зависимость от ручного труда. Однако разработка таких систем сталкивается с серьезными трудностями, поскольку растения представляют собой сложные и изменчивые объекты. В отличие от промышленных линий, где условия строго контролируются, тепличная среда постоянно меняется, что делает тестирование роботов особенно сложной задачей.

Именно эту проблему пытаются решить специалисты Wageningen University & Research (WUR), разрабатывая цифровую симулированную среду теплицы. В этой виртуальной системе робот и растения томата взаимодействуют максимально приближенно к реальности. Такой подход позволяет проводить испытания более системно и воспроизводимо по сравнению с реальными условиями, где повторить один и тот же сценарий практически невозможно.

Основная цель проекта заключается в том, чтобы ускорить и повысить точность разработки роботов для уборки урожая в тепличном овощеводстве. В созданной симуляции учитывается не только текущее состояние растений, но и их рост, изменения окружающей среды, а также последствия каждого действия робота. Важно, что каждая операция сбора плодов необратимо изменяет структуру растения, и это также моделируется в цифровой среде.

Как отмечают в WUR, реальные испытания в теплице трудно воспроизводимы, поскольку растения обладают естественной вариативностью, а после сбора урожая их состояние уже невозможно вернуть к исходному. Именно поэтому концепция цифрового двойника теплицы становится ключевым инструментом, позволяющим систематически проверять как конструктивные решения, так и алгоритмы управления роботами.

Руководитель проекта в команде Vision+Robotics Арьян Врухоп подчеркивает, что симуляция роботов давно используется в строго контролируемых условиях, например на автомобильных заводах, однако в тепличном садоводстве это направление только начинает развиваться. Основная сложность заключается в необходимости учитывать живую природу растений и их значительную изменчивость, что делает моделирование гораздо более сложной задачей.

В рамках проекта Digital Twin исследователи объединили знания в области робототехники, физиологии растений, симуляции и трехмерного моделирования. Это позволило создать не только модель движения робота, но и реалистичное представление самой культуры. Особое значение имеет визуальная составляющая, поскольку робот должен точно определять расположение плодов и корректно взаимодействовать с ними.

Трехмерные модели томатов формируются на основе измерений реальных растений, выполненных по строго заданным протоколам. По словам исследователя Маартена ван дер Меера, в модель закладывается вариативность параметров, таких как высота растения, ориентация листьев и положение плодов. Это дает возможность создавать множество реалистичных сценариев, включая сложные случаи, когда плоды частично скрыты и их трудно достать.

Симуляционная среда уже применяется в совместном проекте с компанией DENSO и ее дочерней структурой Certhon, занимающейся разработкой роботов для сбора томатов. С момента начала сотрудничества в мае 2024 года была создана работоспособная цифровая модель теплицы, включающая как растения, так и роботизированные системы. Дополнительно реализована генерация синтетических данных, включая семантическую и инстанс-сегментацию, используемую для обучения систем компьютерного зрения.

<< Назад: Закрытые глаза мешают слышать 11.04.2026

>> Вперед: Ученые пытаются создать землетрясение в лаборатории 10.04.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Тающие айсберги создают новые оазисы жизни на дне океана 30.06.2026

Глобальное потепление активно меняет облик нашей планеты, и одним из наиболее заметных его проявлений становится ускоренное таяние ледников в полярных регионах. Этот процесс не только приводит к подъему уровня Мирового океана, но и вызывает цепную реакцию в морских экосистемах, порой создавая неожиданные и парадоксальные последствия. Массовое высвобождение айсбергов из Гренландии - яркий пример того, как климатические изменения перестраивают жизнь в самых глубоких и удаленных уголках океана. Из-за повышения температуры количество айсбергов, откалывающихся от гренландских ледников, стремительно растет. Ученые проанализировали данные за последние 40 лет и установили, что с 2000 года поток ледяных глыб через пролив Фрама увеличился в четыре раза. Об этом сообщает Futurism со ссылкой на исследование специалистов из Технического университета Дании. Такое беспрецедентное нашествие айсбергов представляет серьезную опасность для международного судоходства. Одновременно оно радикально тра ...>>

Робот-тьютор Optio, помошник школьника 30.06.2026

Икусственный интеллект и робототехника все активнее помогают учителям и ученикам, делая обучение более персонализированным и увлекательным. Гуманоидные роботы, способные взаимодействовать с людьми естественным образом, открывают новые возможности для школ, особенно в условиях нехватки педагогических кадров и растущего интереса к технологиям. Одна из таких инновационных инициатив стартовала в американском штате Нью-Йорк. Компания Realbotix запустила своего помощника учителя на базе искусственного интеллекта под названием Optio в Центральном школьном округе Саламанки. Робот выступает в роли тьютора, предлагая персонализированное репетиторство, многоязычную помощь с домашними заданиями и круглосуточную академическую поддержку. По данным Interesting Engineering, проект направлен на повышение вовлеченности учащихся и внедрение передовых технологий в учебный процесс. В рамках пилотной программы школы округа планируют интегрировать человекоподобных роботов в классы. Изначально Optio буд ...>>

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Натрий-ионные накопители энергии Tener от CATL 29.06.2026

Литий-ионные аккумуляторы сейчас доминируют на рынке, но их производство сталкивается с ограничениями ресурсов и экологическими вызовами. Китайская компания CATL, один из мировых лидеров в области аккумуляторных технологий, представила инновационную альтернативу на основе натрия, которая может существенно расширить возможности хранения энергии. На отраслевом мероприятии в Мюнхене CATL продемонстрировала систему накопления энергии Tener нового поколения. Она построена на натрий-ионных аккумуляторах и отличается выдающимися эксплуатационными характеристиками. По заявлению разработчиков, новая технология сочетает высокую долговечность, безопасность и экономичность, что делает ее перспективной для широкого применения в энергетике. Одним из главных преимуществ Tener стала исключительная долговечность: система рассчитана на срок службы до 30 лет и способна выдерживать до 15 000 циклов заряда-разряда. Для сравнения, большинство современных аналогов выдерживают около 10 000 циклов. Даже ...>>

Орибитальное вино с МКС 28.06.2026

Виноделие всегда было тесно связано с землей, климатом и традициями, но современная наука все чаще выводит его на новый уровень - в буквальном смысле за пределы нашей планеты. Исследователи ищут способы адаптировать сельское хозяйство к условиям космоса, чтобы обеспечить будущие миссии продовольствием и изучить влияние экстремальной среды на биологические процессы. Один из таких амбициозных проектов реализуется в США и обещает в перспективе появление первого вина из винограда, побывавшего на орбите. Ученые из Техасского университета A&M отправили на Международную космическую станцию сотни семян винограда. После шести месяцев воздействия космической радиации семена вернутся на Землю, будут высажены и через несколько лет могут дать первый урожай для производства "космического вина". Проект представляет собой уникальное сочетание астронавтики, биологии и виноградарства. Идея эксперимента возникла как дипломная работа двух студентов-старшекурсников кафедры аэрокосмической инженер ...>>

Случайная новость из Архива Новый суперклей клеит к гидрогелю 29.06.2017 Даниела Виртл (Daniela Wirthl) и ее коллеги по Университету Иоганна Кеплера в Линце, Австрия, разработали новый клей, позволяющий прочно соединять твердые и мягкие поверхности, с одной стороны, и гидрогели, с другой. Это очень пригодится, например, в медицине и робототехнике. Новый вид клея может связывать твердые и мягкие вещества с гидрогелями - желеобразными материалами, используемыми в разных областях, от медицинских устройств до мягких роботов. До сих пор приходилось использовать обработку ультрафиолетом, причем чтобы поверхности соединились, требовалось до часа и более. Группа экспериментальных физиков изобрела новый клей, состоящий из основного ингредиента суперклея, - цианакрилата, - и органического соединения, которое впитывается в соединяемые детали, что дает прочную связь, но без характерных хрупких остатков. Нерастворитель задерживает затвердевание клея достаточно долго, чтобы он успевал просачиваться в каждый слой, в течение нескольких секунд образуя связь. Гидрогелевая склейка может выдерживать нагрузку до 1 килограмма и растягиваться до 2000%, сообщают авторы. Это хорошая новость для специалистов по лечению позвоночника и фанатов роботов - новый клей не только помогает создавать мягких роботов, но может использоваться для доставки наркотиков через мягкие, проницаемые пластыри, которые прилипают к коже. Он также может помочь исследователям, разрабатывающим растяжимые батареи и электронную кожу, электронные патчи с гидрогелем, напичканные датчиками для снятия жизненно важных показателей и обмена данными с внешними устройствами.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026