Robotičtí zemědělci

Když se řekne robot, většina lidí si představí průmyslového robota ve výrobní lince strojírenského podniku, člověku podobného asistenta nebo nadlidskými schopnostmi vybavenou postavu ze sci-fi filmu. Ale roboti mnoha podob pronikají i do zemědělství, které hledá cesty, jak sladit intenzivní hospodaření s požadavky ochrany přírody.

Zemědělství se v minulosti dokázalo přizpůsobit společenským změnám především díky intenzifikaci. Té bylo dosahováno šlechtěním nových odrůd a v rozvinutých zemích, zejména po průmyslové revoluci, využíváním umělých hnojiv a pesticidů spolu s nasazením velkých a výkonných traktorů.

Zvyšující se nároky rostoucí lidské populace je třeba uspokojit, sociální a environmentální dopady tohoto trendu však vyvolávají negativní reakce. Zvyšování výkonu techniky má navíc svá omezení. Zajištění požadované produkce potravin proto bude do budoucna spojeno s výraznou modifikací výrobních postupů, které se budou opírat o digitální technologie, senzoriku, využití velkých objemů dat a robotiku.

Od precizního k chytrému zemědělství

Digitalizace postupuje rychlým tempem a její výhody využíváme s čím dál větší samozřejmostí. Mobilní telefon už není pouhý prostředek k uskutečňování hovorů a psaní zpráv. Internetové připojení a instalované senzory mu dávají mnoho dalších funkcí, představuje tak jakousi hmatatelnou ukázku nadcházejícího vývoje. Pojmy jako internet věcí (IoT), umělá inteligence, big data, autonomní roboti, senzory, cloudové výpočty, 3D tisk, nanotechnologie, datová uložiště, aditivní výroba, umělá inteligence nebo M2M (machine to machine communication) se stávají běžnou součástí našeho slovníku. I v souvislosti se zemědělstvím.

Už v osmdesátých letech minulého století se začal objevovat termín precizní zemědělství. Úvahy o možnostech využití sběru dat a popisu variability pozemků pro cílené aplikace položily základ pro nové technologické postupy, které jsou čím dál sofistikovanější. Výrazný pokrok je spojen s nástupem satelitní navigace, umožňující řízení techniky na pozemcích. Díky využití korekčních signálů se přesnost navigace pohybuje v řádu milimetrů. Logickým krokem v dalším uplatnění navigace bylo autonomní otáčení strojů na souvratích a s tím spojené ovládání nářadí (obr. 4). Následovaly aplikace kombinující výstupy ze senzorů, využití předem připravených map a sběr dat s individuálním ovládáním pracovních sekcí strojů. Znalost polohy strojů nebo trajektorií jízd umožňuje detailně plánovat pohyby souprav po pozemcích, optimalizovat směry jízd nebo pracovat se záznamy provozních údajů strojů. Řada datových záznamů je oboustranně předávána prostřednictvím telematiky (obr. 2).

Informační technologie umožňují propojit širší okruh oborů a činností a provázat tyto zdroje dat do funkčních celků s možností řízení a kontroly vstupů na všech úrovních. Pojem precizní zemědělství je postupně nahrazován termínem smart farming (chytré zemědělství), u kterého se už naplno předpokládá využití robotů a umělé inteligence.

Autonomní robotická platforma, na které pracuje robotický tým ČZU v Praze.Snímek Milan Kroulík

Díky navigačním systémům se mohou zemědělské stroje na souvratích autonomně otáčet.Snímek Strom Praha

Z kravína na pole