H2020 SCORPION Proiektua: Kostu-eraginkorrak diren robotak ihinztadura zehatz eta adimendunerako
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2021 -2023
- Esleitutako Aurrekontua 2.501.104,83 €
- Eremua Europeo
- Autonomia-erkidegoa Cataluña; Madrid, Comunidad de
- Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
- Proiektuaren webgunea https://scorpion-h2020.eu/
Robotika-teknologiak abiadura bizian aurrera doazen heinean, industria-sektore askok irrikaz daude haiek ongi etorria emateko. Horietako bat nekazaritza da, fitofarmazeutikoen ihinztaduraren arazoari eta gehiegizko erabilera murrizteko beharrari aurre egin behar diona, uztaren eraginkortasuna eta errendimendua mantenduz. EBk finantzatutako SCORPION proiektuak traktore modular gidaririk gabeko bat garatzeak dakartzan erronka askori aurre egingo die, hainbat nekazaritza eta robotika elkarte, erakunde eta enpresarekin lankidetzan. Helburua fitofarmazeutikoen erabilera murriztea da, uztaren errendimendua, eraginkortasuna eta balioa mantenduz.
Makina hau hasieran ihinztadura zailagoa duten mahasti aldapatsuetan zentratuko da. SCORPIONek inplikatutako teknologien TRL 5etik 7ra igoko du. Igoera hau bost I+G gai nagusik bultzatzen dute: lokalizazio eta nabigazio sistemak (EGNSS kontuan hartuta); abiadura aldakorreko teknologia (VRT) duen ihinztadura tresna aurreratua; segurtasun sistemak; betetzea eta interoperabilitatea; eta modularitatea. SCORPIONek bere merkatu segmentua Robotikaren Europako Agenda Estrategikoarekin lerrokatuta eraikitzen eta negozio aukera berriak sortzen lagunduko du, baita nekazaritzan ongarrien erabilera murrizten eta airearen kalitatea hobetzen ere. SCORPIONek kostu-eraginkorra den robot modular bat merkaturatzen ari da labore iraunkorretan zehaztasun handiko ihinztadura egiteko, hiru modul nagusi integratuz: traktore autonomo bat (<50 hp), UV argi tratamendu berritzaileak dituen zehaztasun handiko ihinztagailu bat eta kanpoko detekzio sistema aurreratu bat. Modulu hauek modu independentean edo SCORPION robot gisa merkaturatu daitezke.
Txosten-aldian, SCORPION partzuergoak bi integrazio-aldi egin zituen benetako mahastietan. Azken integrazioan, aurrez ezarritako balioa (errezeta-mapa batetik lortua) aplikatu eta aurrez ezarritako balioa denbora errealean mahastiaren hosto-azalera errealaren arabera doitzeko gai zen zehaztasun-ihinztagailu batekin hornitutako robot bat erabili zen, horrela ihinztadura-eragiketetan zeharreko galerak murriztuz.
- WP1-ek arkitektura robotiko orokorra definitu du eta SCORPION prototipoen eskakizunak zehaztu ditu.
- WP2-n, traktore batekin eta AgRob V18-rekin bateragarria den "konbentzional" ihinztagailu zehatz bat garatu genuen, pertzepzio-sistema aurreratuak eta Abiadura Aldakorreko Teknologiak (VRT) eta ISOBUS dituena. WP honek ihinztagailu guztiz elektriko berriaren garapenaren hasiera ere markatu zuen.
- WP3-an zehar, GNSS hargailu berriaren garapena hasi zen eta hainbat laborategiko proba egin ziren. Hainbat SLAM hurbilketa aztertu eta probatu ziren WP honetan zehar. VIneSLAM eta AgRobPP paketeak ROS2-ren pean garatu eta pilotu/integrazio egunetan probatu ziren.
- WP4-n WP3-n garatutako iturburu-kodea aztertu eta misio-kontrolatzaileak eta gainbegiraleak garatu genituen.
- WP5ean, AgRobV18 WP2an garatutako ihinztagailuarekin eta WP3 eta WP4 soluzioekin muntatu zen, zeinak SCORPIONen 2. integrazio egunetan probatu ziren. SCORPIONen eragina handitzeko, robot guztiz elektriko bat diseinatu eta muntatu zen, eta datozen integrazio egunetan proposatuko da.
- WP6-an zehar, webgunea argitaratu zen eta hainbat komunikazio eta zabalkunde jarduera egin ziren, hala nola FIRA 2021 eta EIMA-n parte hartzea, eta WETA diseinuarekin IF Award-ean parte hartzea (non WETA-k diseinu saria irabazi zuen). Zazpi artikulu zientifiko argitaratu ziren, eta 15 ekintza baino gehiago egin ziren proiektua publiko zabalago bati helarazteko.
- WP7-n proiektuaren amaierarako ustiapen plana garatzen hasi gara.
Nekazaritzan ihinztadurak gizarte erronka bat dira, gizakien eta animalien osasunean eta ingurumenean duen eragin negatiboagatik. Ihinztaduraren eraginkortasuna "une egokia, kantitate egokia, leku egokia" helbururantz handitzeak galerak murriztea dakar, eta, ondorioz, erabilitako fitofarmakoen kopurua, uraren erabilera eta gizakien eta animalien pestiziden eraginpean egotea, eta ihinztadura sistemaren erabilgarritasuna handitzea, lan kostuak murriztuz.
Gainera, komenigarria da ingurumena errespetatzen duten ihinztadura-tratamendu berrien erabilera, bai etekina bai tratamenduaren eraginkortasuna handitzeko. Lur menditsuetan nekazaritza egitea ere erronka bat da, lur irregularra, maniobratzeko espazio falta, oztopo naturalen ondoriozko komunikazio-zailtasunak eta horrekin lotutako eguraldi-baldintza gogorrak direla eta.
Erronka horiei aurre egiteko, SCORPION proiekturako nekazaritza zehatzeko eragile osagarrien partzuergo bat eratu zen, malda malkartsuetako mahasti elkarteak (CERVIM, INNOVI), robotika eta nekazaritzako makineria I+G erakundeak (INESC, EUT, IMAMOTER, WUR), ETEak eta enpresa handiak (TEYME, Deimos, SPI) eta sektoreko berrikuntzan diharduen erakunde bat (IPN) bilduz. SCORPION irtenbidea traktore modular gidatu gabe batean (plataforma robotikoa) integratutako ihinztadura-tresna seguru eta autonomoa izango da.
Malda handiko mahastietan zentratuko da, baina balio handiko beste labore iraunkor batzuetan (olibondo eta fruta-hazkuntzan) eragina izango du. SCORPIONek Nabigazio Satelite Sistema Globalaren (EGNSS) hargailua (maiztasun hirukoitza, PPP, OS-NMA, HAS) erabiliko du beste sentsore batzuekin konbinatuta, irtenbidearen fidagarritasuna, zehaztasuna eta segurtasuna handitzeko, eta UV argiaren tratamendu autonomoak ahalbidetzeko (fitofarmakoen beharra partzialki ezabatuz) eta labore iraunkorretan zehaztasun handiko ihinztadura. SCORPIONek inplikatutako teknologien TRL 5etik 7ra handituko du, ihinztadura-robot modular bat sortuz. Lau modul hauek bereizita edo elkarrekin esploratu daitezke.
Nekazaritzan ihinztadurak gizarte erronka bat dira, gizakien eta animalien osasunean eta ingurumenean duen eragin negatiboagatik. "Une egokia, kantitate egokia, leku egokia" helburua lortzeko ihinztaduraren eraginkortasuna handitzeak galerak murriztea dakar, eta, ondorioz, erabilitako fitofarmakoen kopurua, uraren kontsumoa eta gizakien eta animalien pestiziden eraginpean egotea. Ihinztadura sistemaren erabilgarritasuna ere handitzen du, lan kostuak murrizten dituen bitartean. Gainera, ingurumena errespetatzen duten ihinztadura tratamendu berriak hartzea komenigarria da, bai errendimendua bai tratamenduaren eraginkortasuna handitzeko.
Lur malkartsuetan nekazaritza egiteak erronkak ere baditu, lur batzuen maldagatik, maniobratzeko tarte faltagatik, oztopo naturalen ondoriozko komunikazio zailtasunengatik eta horrekin lotutako eguraldi baldintza gogorrengatik. Erronka horiei aurre egiteko, SCORPION proiekturako nekazaritza zehatzeko eragile osagarrien partzuergo bat eratu zen, malda handiko mahasti elkarteak (CERVIM, INNOVI), robotika eta nekazaritza makinetako I+G erakundeak (INESC, EUT, IMAMOTER, WUR), ETE eta enpresa handiak (TEYME, Deimos, SPI) eta sektoreko berrikuntzan diharduen erakunde bat (IPN) bilduz. SCORPION irtenbidea traktore modular gidatu gabe batean (plataforma robotikoa) integratutako ihinztadura tresna seguru eta autonomo bat izango da.
Malda malkartsuetan dauden mahastietan zentratuko da, baina balio handiko beste labore iraunkor batzuetan (olibondoetan eta fruta-hazkuntzan) eragina izango du. SCORPIONek Nabigazio Satelite Sistema Globalaren (EGNSS) hartzaile bat (maiztasun hirukoitza, PPP, OS-NMA, HAS) sartuko du, beste sentsore batzuekin integratua, irtenbidearen fidagarritasuna, zehaztasuna eta segurtasuna handitzeko, baita UV argiaren tratamendu autonomoak ahalbidetzeko ere (fitofarmakoen beharra partzialki ezabatuz) eta labore iraunkorretan zehaztasun handiko ihinztadura ahalbidetzeko. SCORPIONek inplikatutako teknologien esparrua bostetik zazpira zabalduko du eta ihinztadura-robot modular bat sortuko du. Lau modulu hauek banan-banan edo elkarrekin azter daitezke.
EB munduko ardo ekoizle, kontsumitzaile eta esportatzaile handiena da, munduko ardo ekoizpenaren % 50a osatzen baitu. Mahasti gehienak oso txikiak dira. Gainera, Europako mahastien % 10 inguru "malda malkartsuko" mahastiak dira. Mendialdeko eta urruneko kokapenetan dauden mahasti txiki hauek kalitate handiko eta premium ardoengatik dira ezagunak, landa-ekonomietan funtsezko zeregina dutenak. Hala ere, haien behar bereziak nahiko baztertuta daude makineria tradizionaleko fabrikatzaileek, merkatuaren tamaina txikia dela eta. Hori aldatzen ari da SCORPION enpresak garatutako eta 2023 eta 2024ko Nekazaritza Robotikako Munduko Foro ospetsuan (FIRA 2023 eta FIRA 2024) aurkeztutako saritutako ihinztagailu-robot batekin.
Nekazaritza Zehazturarako Teknologia Autonomoen Soluzio Modularra Nekazaritzako robotak lur malkartsu eta urrunetan erabiltzea bereziki erronka bat da. SCORPIONek eskualde menditsuetan nekazaritzako doitasunaren beharrak asetzeko diseinatutako robot-teknologia modular aurreratuen multzo bat garatu du eta WETA ihinztadura-robotean integratu ditu. INESC TECeko Filipe Neves dos Santos proiektuaren koordinatzailearen arabera: "Ihinztadura-tresna zehaztasun handikoak erabakiak hartzeko sistemek eraikitako 'errezeta-mapak' georeferentziatuak interpretatzen ditu, lurzoruko mantenugai-mailak eta errendimendu historikoak bezalako datu historikoak kontuan hartuta. Tasa aldakorreko teknologia (VRT) erabiltzen du ihinztadura landareen tamainara eta osasunera egokitzeko. Pultsu-zabalera modulazioak eta haizagailu elektriko batek ia ez dute ihinztadura-galerarik izaten eta hamar aldiz energia-eraginkortasun handiagoa ahalbidetzen dute ihinztadura-metodo tradizionalek baino". Gainera, robota ihinztaduratik UV argiaren aplikaziora alda daiteke 10 minutu baino gutxiagoan, eta erabiltzaileak robotarekin interagi dezake INESC TECen nabigazio-sistema robotikora konektatutako Android telefono bat erabiliz.
WETA plataforma robotiko guztiz elektrikoak lau gurpileko trakzioa bermatzen du lur harritsu eta maldatsuenetan ere. 20 zentimetro baino gutxiagoko biraketa-erradioak eta metro bat baino gutxiagoko zabalerako profil meheak lurzorua trinkotu gabe landatutako laboreak maneiatzeko aukera ematen diote. Azkenik, nabigazio-sistema robotikoak lokalizazio osoa eta ibilbideen plangintza denbora errealean ahalbidetzen du. Bai sistema hau bai ihinztadura-tresna edozein traktore edo plataforma robotikotan integra daitezke ihinztadura-sistema guztiz autonomo bat lortzeko.
Pertzepzio eta lokalizazio teknologia aurreratuak WETA nekazaritza-robotak, nabigazio-sistema robotikoak eta VRT-k azken teknologiak dituzte, eta horrek Nabigazio Satelite Sistema Globalaren (GNSS) hargailu bati Galileo zerbitzu guztiekin funtzionatzea ahalbidetzen dio. Horri esker, denbora errealeko datuekin modu optimoan funtzionatzen dute 24/7, baita sare mugikorreko estaldurarik gabeko urruneko eremuetan ere. Mugikorretarako harrera egokia duten inguruneetan, sistemek denbora errealeko modu zinematikora aldatzen dira lokalizazioaren zehaztasuna hobetzeko eta erredundantzia emateko. Bere pertzepzio-sistema aurreratuenak Argiaren Detekzio eta Distantziaren (LiDAR) eta kamerak ditu. Nabigazio-sistema robotikoak inertzia-nabigazio sistema bat ere badu eta paisaia naturaleko ezaugarri ikusgaiak kontuan hartzen ditu 3D lokalizazio zehatz eta fidagarria lortzeko, GNSS anomaliak edo interferentziak detektatzen dituenean.
Aro berri bat zehaztasun-nekazaritzan WETA nekazaritza-robotak zehaztasun, fidagarritasun eta segurtasun paregabea eskaintzen ditu lur irekiko eragiketetan. "SCORPION robota nekazaritza-teknologiaren abangoardian dago, erabakiak hartzeko sistema batetik lortutako errezeta-mapa bat modu autonomoan aztertzeko gaitasun paregabearekin, exekutagarri diren zereginen sekuentzia batean, eta azken horrek lur-ihinztadura zehatza aplikatzea dakar. Gaitasun honek benetako lur-autonomia bermatzen du", dio Neves dos Santosek. Mahastizaintzaren kudeaketan jasangarritasuna hobetzeaz eta praktika ekologikoak sustatuko ditu ez ezik, potentzial handiko mendi-eskualde ustiatu gabeetan hedapena ere erraztuko du, tokiko ekonomien hazkundea sustatuz. SCORPIONek zehaztasun-nekazaritzaren eta nekazaritza adimendunaren aro berri baten bidea zabaltzen ari da.
- INESC TEC - INSTITUTO DE ENGENHARIADE SISTEMAS E COMPUTADORES, TECNOLOGIA E CIENCIA
- INSTITUTO PEDRO NUNES ASSOCIACAO PARA A INOVACAO E DESENVOLVIMENTO EM CIENCIA E TECNOLOGIA
- ASSOCIACIO AEI INNOVI (AGRUPACIO EMPRESARIAL INNOVADORA)
- SOCIEDADE PORTUGUESA DE INOVACAO CONSULTADORIA EMPRESARIAL E FOMENTO DA INOVACAO SA
- CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE
- CERVIM
- FUNDACIO EURECAT
- TEYME TECHNOLOGIE AGRICOLA SL
- STICHTING WAGENINGEN RESEARCH
- DEIMOS SPACE SOCIEDAD LIMITADA UNIPERSONAL
- Proiektuaren webgunea (CORDIS)
- CORDIS proiektuaren fitxa (pdf)
- Datuen Kudeaketa Planaren lehen bertsioa
- Datuen Kudeaketa Planaren azken bertsioa
- Txostena VRTrako Pertzepzio Sistemarekin, eremuan balioztatua
- IV. urratserako txostena (AGROB 20 + AirBlast-Sprayer eta AGROB v20 ihinztagail…
- Hirugarren integrazio-urratsaren txostena (AGROBV20+AirBlast-Sprayer eta AGROBV…
- V integrazioan erabilitako mahastian SCORPION ihinztagailuak eragindako onuren …
- Komunikazio materiala eta erregistro txostenak (proiektuaren emaitzak)
- INESC TEC webgunea - INGENIARITZA SISTEMEN ETA ORDENAGAILUEN INSTITUTUA, TEKNOL…
- INSTITUTO PEDRO NUNES ASSOCIACAO PARA A INOVACAO E DEENVOLVIMENTO EM CIENCIA E …
- SOCIEDADE PORTUGUESA DE INOVACAO CONSULTADORIA EMPRESARIAL E FOMENTO DA INOVACA…
- CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE webgunea
- EURECAT FUNDAZIOAREN webgunea
- STICKING WAGENINGEN RESEARCH webgunea
- DEIMOS SPACE PERTSONA BAKARREKIN SOZIETATE MUGATUAREN webgunea
Lotutako proiektuak
