Сельскохозяйственный робот для выжигания сорняков

ДТО «ПОЛИТЕХНИКА»
Сельскохозяйственный робот для выжигания сорняков
Сегодня многие люди задаются вопросом о том, стоит ли беспокоиться о содержании в продуктах таких вредных веществ, как гербициды. Все хотят знать, безопасно ли все то, что мы едим. Я решил понять и исследовать эту проблему.
Оказывается, что гербициды — это химические препараты для уничтожения сорняков. А пестициды — общее название химических препаратов, направленных на уничтожение насекомых и вредителей.
Но химическая обработка почвы вызывает опасения у многих садоводов. Они предпочитают проводить несколько недель в утомительных работах по прополке, чем использовать химические составы для обработки земли и поддержания ее в порядке. Но что делать с большими полями? Прополка на больших полях – это очень трудоемкая и дорогостоящая операция. Используя гербициды можно не только сократить время на обработку полей, но и повысить плодородность земли, увеличить урожайность.
Долгое время считалось, что правильное использование гербицидов с точным соблюдением дозировки и времени внесения исключает вред для урожая, а значит, и для людей. Один из самых распространенных гербицидов — это гербицид «Раундап» — самое распространенное в мире средство от сорняков. В последние годы ученые выяснили, что его действующее вещество глифосат накапливается в организме человека, воде, сельскохозяйственных культурах. Ученые располагают достаточными данными, чтобы сделать вывод о возможной канцерогенности химиката. Канцерогенность – это, значит, что вещество может вызывать раковые заболевания.
На сегодняшний день глифосат остается одним из самых распространенных пестицидов в мире, а также ведущим пестицидом в Китайской Народной Республике как по объемам производства, так и по объемам экспорта.
Несмотря на вывод отчета Международного агентства по изучению рака (МАИР) за 2015 год о том, что глифосат является вероятным канцерогеном для человека, Агентство по охране окружающей среды США заявило, что глифосат не представляет обоснованного риска для окружающей среды или здоровья человека.
Но в ряде стран ввели жесткие ограничения использования глифосата или его полный запрет. Так, по состоянию на май 2023 года применение глифосата ограничено в 24-х странах, включая Аргентину, Австрию, Бразилию, Канаду, Чехию, Данию, Францию, Германию, Грецию, Индию, Италию, Мексику, Нидерланды, Словению, Швецию, Швейцарию, Таиланд и другие. 16 стран полностью запретили применение глифосата, включая станы Европейского Союза: Бельгия, Испания, Ирак, Иран, Катар, Колумбия, Кувейт, Малави, Объединенные Арабские Эмираты, Оман, Саудовская Аравия, Фиджи, Шри-Ланка и другие.
С января 2023 года глифосат не разрешен для применения на территории Российской Федерации.
Желание защитить посевы сельскохозяйственных культур и уменьшить риски для экологии подталкивает крупные европейские компании к поиску новых методов защиты урожаев. В средствах массовой информации появились сведения о новой разработке Евросоюза автономного полевого робота, уничтожающего сорняки с помощью мощного лазера. Этот проект направлен на разработку нехимического средства борьбы с сорняками на основе новаторских технологий.
Действие работа начинается с изучения ситуации на поле. Специально разработанный сканер формирует карту с информацией о состоянии поля. После этого, лазерный луч робота будет «выстреливать» только по сорнякам. Робот вычислит положение сорного растения в пространстве и уточнит координаты с помощью интеллектуальной системы видения. А затем лазер начнет оказывать губительное воздействие на сорные растения. Это предотвратит рост и развитие сорняков на поле.
Актуальность выращивания экологически чистой продукции и, при этом, объективная проблема с уничтожением сорняков не химическими методами определили выбор темы моего проекта «Сельскохозяйственный робот для выжигания сорняков».
Для достижения этой цели мне пришлось решать следующие задачи: изучить принцип работы лазерной установки, разработать ходовую часть робота для передвижения по вспаханной земле без ущерба для культурных растений, разработать систему имитации автоматического включения лазерных выстрелов (в качестве источников лазерных лучей используются 3 лазерных указки), разработать концептуальную конструкцию сельскохозяйственного робота.
Но при изучении информации и фотографий, я обнаружил некоторые недостатки данной машины, связанные с использованием дизельного топлива, выхлопы которого будут загрязнять территорию полей. Первоначально разработчики оснастили робот дизельным двигателем. И только после того, как все аппаратное и программное обеспечение будет протестировано и выведено на оптимальные параметры, планируется перевести ходовую часть машины на более перспективную электрическую энергию. С электродвигателем система должна быть полностью устойчивой и готовой к продажам. Таким образом, стартовав в 2020 году, проект должен завершиться к лету 2024 года.
Мои инновации. Я предлагаю использовать космические технологии и оснастить лазерный робот не только электродвигателем, но и солнечными панелями. Ведь сельхозпродукцию выращивают в районах с большим количеством солнечных дней. Это поможет исключить частую замену аккумуляторов или процедуру их заправки, что затруднительно в полевых условиях.
Функциональные возможности модели:
1. Движение модели вперед и назад с помощью электроприводов.
2. Поворот модели влево и вправо на любой угол с помощью электроприводов.
3. Имитация автоматического включения лазерных выстрелов с помощью 3-х электроприводов.
4. Световые эффекты – 6 включающихся светодиодов для освещения грядки.
Модель выполнена из картона толщиной 1 мм, некоторые детали – в несколько слоев. Модель окрашена акриловыми красками.
Функциональные возможности модели демонстрируются с помощью пульта управления с тумблерами. Корпус пульта управления – картонная коробка – параллелепипед. В качестве источника энергии – плоские батарейки.