تمكن خبراء في إحدى الجامعات في أبوظبي من تطوير روبوت يعمل بالذكاء الاصطناعي قادر على تحديد الفراولة الناضجة بدقة، وقطفها دون إلحاق أي ضرر بها. يتميز هذا الروبوت بالقدرة على العمل المستمر في بيئات مختلفة، سواء في الحقول المشمسة أو في البيوت المحمية.
يُعرف هذا الابتكار باسم “روبوت قاطف الفراولة”، وهو مشروع تقوده مجموعة من الأساتذة المتخصصين في قسم الروبوتات في جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي (MBZUAI) بالتعاون مع أقسام أخرى، مثل التعلم الآلي ورؤية الحاسوب. يهدف هذا الحل التقني إلى دعم القطاع الزراعي من خلال خفض تكاليف العمالة والحفاظ على مستويات عالية من الإنتاجية وجودة المحاصيل.
كيف يعمل الروبوت؟
يعتمد الروبوت على تقنيات متقدمة في الذكاء الاصطناعي، ورؤية الحاسوب، والتعلم الآلي، والروبوتات، والزراعة الدقيقة. حيث تم تزويده بكاميرات عالية الدقة ومستشعرات متطورة لتحليل النباتات في الوقت الفعلي، وتحديد الفراولة الناضجة بناءً على معايير مثل اللون والحجم والشكل. تضمن خوارزميات التعلم الآلي دقة التمييز بين الفاكهة الناضجة وغير الناضجة أو التالفة.
عند اكتشاف ثمرة فراولة ناضجة، يستخدم الروبوت ذراعًا آلية مزودة بمقبض حساس لقطف الفاكهة بلطف دون إلحاق أي ضرر بها. كما أنه يتمتع بقدرة على الإدراك النشط، ما يسمح له بضبط موقعه وقوة قبضته وفقًا لعوامل بيئية مثل الضوء أو العوائق أو حركة النباتات بسبب الرياح. كما يمتلك الروبوت نظام تنقل ذاتي يتيح له التحرك بكفاءة بين صفوف النباتات، مع تجنب العقبات باستخدام خوارزميات مسار تعتمد على الذكاء الاصطناعي.
٥ مزايا رئيسية
يقدم الروبوت الذكي العديد من المزايا مقارنة بأساليب الزراعة التقليدية، حيث يعالج التحديات المتعلقة بالتكاليف واليد العاملة:
الدقة المحسنة: يحدد الروبوت الفراولة الناضجة بدقة، ما يقلل من الفاقد ويحد من الأضرار التي تلحق بالنباتات، وبالتالي يعزز الإنتاجية ويحسن جودة المحصول وقيمته في السوق.
العمل المتواصل: على عكس العمال البشريين، يمكن للروبوت العمل على مدار الساعة، ما يوفر أداءً ثابتًا ويزيد من الإنتاجية دون الحاجة إلى العمل الإضافي أو التكاليف الموسمية.
الكفاءة في التكاليف: تؤدي أتمتة المهام المتكررة إلى خفض تكاليف العمالة بشكل كبير، حيث لا يحتاج المزارعون إلى تدريب عمال جدد كل موسم، بل يمكنهم الاعتماد على نظام آلي يتطلب الحد الأدنى من الإشراف.
حل مشكلة نقص العمالة: مع تراجع أعداد العمالة اليدوية في القطاع الزراعي، خاصة في المهام الشاقة مثل قطف الفاكهة، يوفر هذا الروبوت بديلًا عمليًا وموثوقاً.
القابلية للتوسع: بفضل تصميمه المعياري، يمكن تكييف الروبوت مع أنواع مختلفة من المحاصيل والبيئات الزراعية، ما يوسع نطاق استخدامه إلى ما هو أبعد من الفراولة. تساعد الأتمتة على زيادة الإنتاج دون زيادة متناسبة في تكاليف العمالة، ما يجعل من السهل تلبية الطلب المتزايد.
قطف الطماطم والتفاح أيضاً
صُمّم “روبوت قاطف الفراولة” للعمل في بيئات متنوعة تشمل مناخات مختلفة وظروف تضاريس متعددة. تتيح المستشعرات المتقدمة للروبوت التكيف مع ظروف الإضاءة المختلفة، سواء أكانت أشعة الشمس الساطعة في الحقول أم الإضاءة المنخفضة داخل البيوت المحمية. كما أن تصميمه الميكانيكي مقاوم لتحديات البيئة مثل تغير درجات الحرارة والرطوبة والغبار، بينما يمكن ضبط نماذج الذكاء الاصطناعي لتناسب بيئات محددة، ما يضمن أداءً مثاليًا في الحقول المفتوحة أو المزارع العمودية الداخلية أو البيوت الزجاجية.
يمكن توظيف الروبوت لحصاد محاصيل أخرى مثل الطماطم والتفاح والفلفل الحلو. التقنية المستخدمة في هذا الروبوت قابلة للتوسع بفضل اعتمادها على التعلم الآلي والأجهزة القابلة للتكيف. يمكن تدريب الخوارزميات ذاتها للتعرف على أنواع مختلفة من الفواكه أو الخضروات، حيث تتطلب عملية التدريب جمع مجموعة بيانات من الصور والمعايير الخاصة بالمحصول الجديد. تضمن هذه القابلية للتوسع أن تكون هذه التقنية بمثابة حل متعدد الوظائف للزراعة الدقيقة، ما يعزز الإنتاجية في العديد من الأنشطة الزراعية.
