H2020 GREENPATROL Proiektua: Galileoren irtenbide hobetua berotegi-eremuetan izurriteak detektatu eta kontrolatzeko, zerbitzu-robot autonomoekin
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2017 -2020
- Esleitutako Aurrekontua 2.058.795,5 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
- Proiektuaren webgunea GREENPATROL
GreenPatrol-en emaitza nagusia Izurriteen Kudeaketa Integratuaren kontzeptua laboreetan ezartzen duen prototipo robotiko-soluzio oso baten ezarpena da, negutegietan nabigatzeko gaitasuna duena, izurriak modu autonomoan detektatu eta tratatzen dituen bitartean.
GreenPatrol-en zehaztapenak erabiltzaile potentzialekin, interes-taldeekin egindako elkarrizketen eta negutegien analisiaren bidez zehaztu ziren. Sistemaren arkitektura ikuspegi funtzional eta modular batetik diseinatu zen. Azpisistema mailan eta sistema osoarentzat eskakizun bakoitza betetzen dela egiaztatzeko probak definitu ziren. Segurtasun mekanismoak ere kontuan hartu ziren bai hardware mailan bai software mailan.
GreenPatrol robotaren prototipoa benetako hardware-software sistema da, GreenPatrol proiektuan egindako garapen guztiak barne hartzen dituena. GreenPatrol prototipoak hardware osagai hauek ditu:
- Kokapen Globalaren Unitatea
- Plataforma robotikoa
- Beso robotikoen manipulatzailea
- Sentsoreak (kodetzaileak, inertzia-sentsoreak, 3D laserrak, kamerak eta argiztapena)
- Aktuadoreak (ihinztagailua)
- Prozesatzeko eta Komunikatzeko Unitatea
GreenPatrol prototipoaz gain, proiektuak GNSSn oinarritutako eta Galileorako gaitutako kokapen globaleko unitate prototipo bat ere entregatu du, inertzia-sentsoreek eta odometriak lagunduta.
Lokalizazio absolutuaren irtenbidearen zehaztasun mailek, negutegi barruko lokalizazio erlatiboarekin konbinatuta, nabigazio autonomoko gaitasunekin batera, robotak zehaztasunez nabigatzea eta helburuko posizioetara iristea ahalbidetzen dute. Ezaugarri honek sistemak ikuskapen eta tratamendu misioak IPM estrategiaren arabera eta behar den maiztasunean egiteko aukera ematen du, GreenPatrol irtenbidea izurriteen ikuskapen eta kontrol kudeaketa tradizionalaren alternatiba baliozkoa eta eraginkorra dela ziurtatuz.
GreenPatrol kontzeptuak ekoizpen-galerak eta produktu kimikoen erabilera nabarmen murriztea ahalbidetzen du, baita kalitatea eta lehiakortasuna handitzea ere, eta horrek nekazaritza jasangarriagoa, elikagaien segurtasun handiagoa eta lurzoruaren eta uren babesa lortzen ditu.
Proiektuak balidazio fase bat barne hartu zuen, non prototipoa ingurune simulatuetan zein errealetan probatu zen, TRL7 lortuz. GreenPatrol komertzialki ustiatuko da hirugarren urtean hasita irabaziak erakusten dituen negozio-plan baten arabera.
Izurriteak detektatu eta identifikatzeko irudien datu-basea proiektuaren emaitza publikoa da. GreenPatrol webguneko formulario bat betez, Tuta absoluta, Bemisia tabaci eta Trialeurodes vaporarium hostoetan dauden irudiak dituzten datu-basera eta etiketetara sar zaitezke.
Zabalkunde eta komunikazio jardueren artean, webgunearen eguneraketak, artikulu zientifikoak eta prentsa-oharrak, irrati eta telebistako agerraldiak eta LinkedIn, Facebook eta Twitter bezalako beste kanal batzuk zeuden, baita ekitaldi, tailerretan eta hitzaldietan parte hartzea ere.
GreenPatrol-en hiru osagai bereizita erabil daitezke: nabigazio-irtenbidea, IPM estrategia robotikoa eta izurriteen eta gaixotasunen identifikazio-sistema. Izurriteak detektatzeko eta identifikatzeko modulurako, kudeaketa gaitasunekin konbinatuta, eta IPM estrategiarako patenteak aurkeztu dira.
GreenPatrol irtenbideak EBk gutxiagorekin gehiago ekoizteko duen beharra asetzean jartzen du arreta, Europako biztanleria hazten den heinean eta nekazaritzarako eskuragarri dagoen eremua pixkanaka gutxitzen den heinean, basogintza eta urbanizazioa areagotzearen ondorioz. Berotegiko laboreen ekoizpena (azalera % 22 handitu da 2011tik) laboreak eguraldi txarraren aurka babesteko modu gisa sortu zen, urte osoko ekoizpena ahalbidetuz. Hala ere, baldintza egokiak sortzen ditu izurrite eta gaixotasun suntsitzaile ugarirentzat, eta horiek % 15eko galerak eragin ditzakete gutxi gorabehera. Horrek pestiziden beharra nabarmen handitu du. Aldi berean, barazkien kalitateari eta segurtasunari buruzko lege-neurriak eta eskakizunak gero eta zorrotzagoak bihurtu dira. Kontsumitzaileen kontzientzia handitu egin da, eta harekin batera, pestizidarik gabeko produktuen eskaria.
GreenPatrol-ek laboreetan Izurriteen Kudeaketa Integraturako robot-irtenbide berritzaile eta eraginkor bat garatzea du helburu, negutegietan nabigatzeko gai dena, izurriteen detekzio goiztiarra eta lokalizatua eginez eta tratamendu autonomoa aplikatuz. GreenPatrol-en nabigazio gaitasunak Galileo seinale berrietan eta sentsoreen fusio tekniken inplementazioan oinarritzen dira. Gaitasun hauek ekoizpenaren kalitatea, errendimendua eta nekazarien diru-sarrerak handitzen dituzte, pestiziden erabilera eta ingurumen-inpaktua murrizten dituzten bitartean.
Helburu orokor nagusien artean hauek daude: 1) Berotegian funtzionatzeko gai den kokapen zehatzeko robot-soluzio bat, kasu bakoitzerako tratamendu-erabakiak hartzeko izurriteen mapa zehatzak eta xehatuak eskaintzen dituena; 2) Galileoren gaitasun onenen integrazioa argi gutxiko barruko inguruneetan; 3) Izurriteak linean detektatzeko detekzio bisualarekin pertzepzioa eta ekintza eraginkorren hautaketa egiteko arrazoiketa-mekanismoak; eta 4) Izurriteen monitorizazioaren iritzietan oinarritutako manipulazio eta mugimenduen plangintzaren kontrol estrategiak.
Europako nekazaritzak hainbat erronkari aurre egin behar die, hala nola, biztanleriaren hazkundeari, klima-aldaketari, baliabideen urritasunari eta lehiaren areagotzeari. Gainera, nekazaritzarako erabilgarri dagoen lur-eremua gutxitzen ari da, landa-eremuak husten ari dira eta nekazaritzako biztanleria zahartzen ari da. Gaur egungo erronka gutxiagorekin gehiago ekoiztea da.
Negutegiek uztak eguraldi txarraren aurka babesten dituzte, urte osoan zehar ekoizteko aukera emanez. Laborantza kudeaketa integratuaren metodoek izurriteen eta gaixotasunen kontrola hobetzen dute. Hala ere, negutegiko laboreen ekoizpenaren intentsifikazioak baldintza egokiak sortzen ditu diru-sarrera potentzialen % 25eraino kostatu daitezkeen izurrite suntsitzaileetarako. Berotegiko laboreen ekoizpena hazten ari da mundu osoan, 46.377 €/hektarea sortuz Europan zehar.
GreenPatrol-ek laboreetan Izurriteen Kudeaketa Integraturako robot-irtenbide berritzaile eta eraginkor bat garatzea du helburu, negutegietan nabigatzeko gai den bitartean izurriteak modu autonomoan detektatu eta kontrolatzeko gai dena. Garapen nagusiak honako hauetan zentratuko dira:
- Kokapen zehatza negutegietan (argitasun gutxiko barne-inguruneetan) izurriteen mapa zehatzak eta xehatuak sortzeko;
- Izurriteak linean detektatzeko sentsore bisualekin pertzepzioa, ekintza eraginkorren hautaketa egiteko arrazoiketa-mekanismoak barne;
- Izurriteen jarraipen-feedbackean oinarritutako manipulazio eta mugimendu-plangintza estrategiak.
Galileoren gaitasunak proposatutako irtenbiderako funtsezko teknologiatzat hartzen dira, negutegietan dagoen seinalearen degradazioaren eta bide aniztasunaren aurrean errendimendu hobea eskaintzen baitu.
GreenPatrol-ek ekoizpen-galeren eta produktu kimikoen erabileraren murrizketa nabarmena lortuko du, baita kalitatea eta lehiakortasuna handitu ere, nekazaritza jasangarriagoa, elikagaien segurtasun handiagoa eta lurzoruaren eta uraren babesa ekarriz.
Proiektuak balidazio fase bat barne hartzen du, non prototipoa benetako ingurune batean probatuko den TRL7 lortzeko. GreenPatrol komertzialki ustiatuko da. Zure negozio-planak hirugarren urtean hasitako irabaziak erakusten ditu.
GreenPatrol proiektuaren aktibo nagusia izurriteen esplorazio eta kontrol autonomo eta eraginkorrerako plataforma robotiko baten sarrera da, Izurriteen Kudeaketa Integraturako (IPM) erabakiak hartzeko laguntza sistema batean oinarrituta. Izurriteak detektatzeko eta tratatzeko robot-irtenbide gehienek ez bezala (oinarri mugikorrak, ikuskapen-sistemak barne), GreenPatrol-ek beso manipulatzaile bat dauka oinarri mugikor batean, ikuskapen-sistemari mugikortasun handiagoa ematen diona eta egoera eta hazkuntza-etapa desberdinetan landareak aztertzea ahalbidetzen duena.
Nekazaritza adimendun eta zehatzak eskakizun handiak ezartzen ditu prozesu berrien garapenean eta ezarpenean, eta proiektu honek horiei erantzuten die. Adimen artifiziala eta robot autonomo bat erabiltzen dira laboreen izurrite potentzialak goiz detektatu eta ebaluatzeko. IPM estrategia berri bat garatu zen nekazaritza robotikorako bereziki, eta hori beste helburu bat da. Irudi kopuru handia behar da IA detektagailuak sortzeko, proiektua baino lehen eskuragarri ez zegoen zerbait.
Gaur egun, ez dago negutegiko landareak zuzenean monitorizatzeko metodo automatizaturik plataforma robotiko bat erabiliz izurriak detektatzeko. Proposatutako identifikazio automatizatuak izurritearen egoera eta haren hedapen potentziala ebaluatzeko neurri objektiboa emango du. Izurriteen detekzioan sortutako datu guztiak datuak kudeatzeko sistema bat erabiliz gordetzen dira, eta oso erabilgarria izango da ingurumen-baldintzetan oinarritutako iragarpen-ereduak garatzeko. Sortutako datu-multzoak partekatzea onuragarria izango da zientzialari eta nekazaritza komunitateentzat.
Berotegi-robot gehienak labore eta ingurune espezifikoetarako espezializatuta daude. Nabigaziorako, ohikoa da errailak edo berogailu-hodiak erabiltzea, edo ingurumen-tresneria konplexua, hala nola balizak, etiketak edo erreferentzia-puntuak. Robot autonomoen kasuan, askotan beharrezkoa da negutegiaren topologia zehatza (errenkada kopurua, luzera, tartea, etab.). GreenPatrol robotak aipatutako murrizketarik gabe nabigatzeko gai den irtenbide guztiz autonomoa eskaintzen du. Informazio global eta lokalaren konbinazioa erabiltzen du ingurumenaren mapak sortzeko, bere burua kokatzeko eta detektatutako izurriak ezagutzeko. Lokalizazio globalak puntu zehatzak kokatzeko teknikak erabiltzen ditu edozein kokapenetan zehaztasun handia lortzeko, eta Galileo E5 AltBOC seinalea jarraipena hobetzeko eta negutegi-ingurunean bide anitzak murrizteko.
- FUNDACION CENTRO TECNOLOGICO DE COMPONENTES (CTC)
Lotutako proiektuak
