Roboty Carnegie Mellon i Near Earth Autonomy i drony wystawiły spektakl w Clemson

Robots and drones (Lipiec 2019).

Anonim

Dudniący robot i kilka wysoko-latających dronów ostatnio pojawiły się na Clemson University, aby zagłębić się w ponad 15 akrów eksperymentalnych poletek sorgo zawierających ponad 2800 replikowanych wpisów.

Urządzenia kosmiczne - zaprojektowane i wykonane przez Instytut Robotyki na Uniwersytecie Carnegie Mellon i spółkę handlową Near Earth Autonomy - są częścią wspólnego projektu z Clemson University i innymi partnerami zaprojektowanymi w celu znacznego zwiększenia łatwości i częstotliwości zbierania danych dla upraw testowanie w sposób, który ostatecznie przyniesie korzyści całej produkcji rolnej w Południowej Karolinie i na całym świecie.

We wrześniu 2015 r. Instytut Genomiki Translacyjnej Uniwersytetu Clemson, kierowany przez genetyka Stephena Kresovicha, otrzymał nagrodę w wysokości 6 milionów USD od Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych - Energia (ARPA-E) jako jeden z sześciu projektów mających na celu przyspieszenie rozwoju upraw zrównoważonej energii do produkcji odnawialnych paliw transportowych. Łącznie w projektach Transport Energy Resources from Renewable Agriculture (TERRA) przydzielono łącznie 30 milionów USD.

Trzyletni projekt Clemsona, z Kresowiczem jako głównym badaczem, nosi tytuł "Hodowla wysoko wydajnych bioenergii - sorgo dla nowego pasa bioenergii". W zeszłym roku Clemson współpracował z Carnegie Mellon, Autonomią w pobliżu Ziemi i Centrum Naukowym Donalda Danfortha, aby stworzyć bezprecedensowe podejście do rozwoju rolnictwa i hodowli roślin. Kresowicz prowadził zespół genetyków, inżynierów i naukowców zajmujących się komputerami obliczeniowymi w ekspansywnym badaniu genotypów i fenotypów ogromnego międzynarodowego zestawu różnorodnych materiałów sorgo.

5 i 8 sierpnia roboty naziemne i lotnicze zostały wystawione na wielkiej wystawie na rozległym terenie Simpson Research Farm w Pendleton.

"Naszym zamiarem jest opracowanie zintegrowanego pionowo systemu, który obejmuje hodowlę, genomikę, robotykę, czujniki i nauki obliczeniowe w celu generowania i analizowania szerokich ilości danych w celu identyfikacji genotypów lub odmian, które można wykorzystać do produkcji paliw do transportu płynnego". powiedział Kresowicz, Coker Chair of Genetics w Clemson. "Obecnie pracujemy na polach fizycznie poruszając się po nich i badając je wizualnie lub mierząc cechy w powolny i uciążliwy sposób, a dzięki tym nowym technologiom mamy nadzieję, że będziemy w stanie to zrobić wiele razy szybciej i znacznie dokładniej i precyzyjniej".

Z pomocą kierownika projektu TERRA Barry'ego Flinna, absolwentów Zach Brenton i Ricka Boylesa, dyrektora terenowego Justina Butchera, dyrektora Centrum Badawczo-Edukacyjnego Simpsona Johna Andrae'a i innych, Kresovich nadzorował zarządzanie i gromadzenie danych w kilku "wspólnych ogrodach", z dwa największe zlokalizowane w Simpson Research Farm oraz w Clemson's Pee Dee Research and Education Center we Florencji. W tych ogrodach - które są rozproszone po całym kraju - znajduje się ponad 6000 wpisów eksperymentalnej bioenergii, pasz i sorgo zbożowego.

Grupa Carnegie Mellon jest kierowana przez George'a Kantora, Senior Systems Scientist dla The Robotics Institute. Kantor powiedział, że jego inżynierowie i genetycy Clemson "mówią w innym języku", ale wciąż udało im się stworzyć świetne partnerstwo.

"Mamy uzupełniające się umiejętności, wprowadzamy technologie dla robotyki, wykrywania i nauk obliczeniowych, Steve Kresovich i jego grupa wnoszą doświadczenie w zakresie hodowli, genomiki i różnorodności genetycznej" - powiedział Kantor, którego zespół obejmuje Stephena Nuske, Omeeda Mirbod, Tim Mueller-Sim i Merritt Jenkins. "Trzeba dużo cierpliwości i specjalnej grupy ludzi, aby ze sobą rozmawiać i nawiązać takie połączenie, a ponadto Clemson ma te unikalne środowiska dla systemów rolniczych, które rywalizują tylko z nielicznymi".

Zespół Kantora przetransportował bezzałogowy pojazd naziemny z Pittsburgha do Clemson, podczas gdy koledzy z Pittsburgha Near Earth Autonomy dostarczyli kilka dronów o różnych kształtach i rozmiarach. Wszystkie urządzenia zostały wyposażone w zaawansowane technologicznie kamery, czujniki i wbudowane komputery. Robot naziemny, choć nieporęczny, potrafił z wdziękiem nawigować między gęstymi rzędami sorgo, często znikając pod wysokimi łodygami. Tymczasem drony przelatywały nad polami z łaską kolibrów, przeplatając się między szybkimi wybuchami, obejmującymi setki stóp do długich okresów stałego unoszenia się. Ilość i jakość generowanych danych była olśniewająca.

"Pracuję od około 20 lat w robotycznych technologiach dla rolnictwa i staliśmy się naprawdę dobrzy w jeździe i oglądaniu rzeczy" - powiedział Kantor. "Ale naziemny robot, który przywieźliśmy do Clemsona, jest nowością, ponieważ ma możliwość dotarcia i skontaktowania się z fabryką, co stanowi wyzwanie dla robota, ale ten projekt pozwala nam przełamać tę barierę i zacząć kontaktować się z roślinami i inteligentnie próbować i manipulować nimi. "

Grupą zbierającą dane lotnicze kieruje Paul Bartlett, główny inżynier systemów w Autonomii w pobliżu Ziemi. Bartlett powiedział, że podejście lotnicze uzupełnia pracę wykonaną przez roboty na ziemi.

"Podczas gdy roboty naziemne mogą przenosić większe instrumenty i oglądać plony z bliska, jesteśmy w stanie pokryć wiele akrów w ciągu kilku minut, tworząc migawkę całego pola" - powiedział Bartlett, którego zespół obejmuje Sanjiv Singh, Adam Stamber, Gary Sherwin i załoga lotnicza. "Zestaw czujników opracowany przez firmę Near Earth w ambitny sposób łączy w sobie trzy typy kamer i skaner laserowy, z których wszystkie zostały wybrane wyraźnie do wspierania przyspieszonej hodowli sorgo energetycznego".

Karolina Południowa, komisarz ds. Rolnictwa, Hugh Weathers przybył do Pendleton 5 sierpnia, aby wziąć udział w szkolnym dniu TERRA. Długoletni komisarz powiedział, że był "pod wrażeniem" serii demonstracji i dyskusji. "Cieszę się, że ten poziom technologii dzieje się na naszym własnym podwórku, co oznacza, że ​​rolnicy z Południowej Karoliny powinni być jednymi z pierwszych, którzy skorzystają. Można je wdrożyć w swoich polach w taki sam sposób, w jaki zostało to zrobione w tym eksperymencie pola. "

"Pracujemy teraz z sorgo", podsumował Kresovich. "Jednak badania te będą ostatecznie miały zastosowanie do wszystkich upraw i systemów upraw, które w razie sukcesu zostaną wdrożone w różnych systemach rolniczych na całym świecie w XXI wieku".

menu
menu