Cognitive Agro Pilot Система автоматического вождения

АГРОНОВОСТИ.РФ

Состав комплекса

Автоматизированный комплекс, помимо системы искусственного интеллекта, включает в себя видеокамеру и вычислитель с дополнительными блоками сопряжения с бортовыми системами комбайна.

«Мозг» системы

В основе Cognitive Agro Pilot лежит технология глубокого обучения нейронных сетей. В течение 2016 года разработчики Cognitive Technologies в реальных полевых условиях вели работы по сбору дата-сетов (видеоизображений, на которых представлены основные элементы полевой сцены и на основе которых происходит обучение нейронной сети — прим.), а затем и обучению нейронной сети объектам и ситуациям, которые могут и будут встречаться «умному» комбайну в процессе его работы и которые должен распознавать искусственный интеллект.

По состоянию на август 2017 года нейронная сеть способна выделять пять основных классов объектов полевой сцены, что позволит обеспечить безопасную работу умного комбайна:

  • Первый класс — это нескошенная часть поля;
  • Второй класс — обработанная, скошенная его часть;
  • Третий класс объектов соответствует валку;
  • Четвертый класс соответствует той части жатки (механическое устройство комбайна, осуществляющее скашивание с/х-культуры), которая попадает в поле зрения видеокамеры;
  • Пятый класс — это все остальные объекты (препятствия, сельхоз техника, лес, деревья, сорняки и т.д.).

Дополнительные возможности

Кроме того, ИИ системы способен «понимать» различные типы границ поля (кромки, валка), благодаря чему нет необходимости устанавливать на технику дополнительные датчики. При этом предусмотрена возможность оперативного добавления новых типов границ (рядка — форма высадки отдельных культур, например, кукурузы — прим., а также вспаханной и невспаханной частей поля). Для этого достаточно обновления версии ПО, что позволит разработчикам уже в ближайшей перспективе расширить область применения системы на другие с/х-культуры, такие как кукуруза и подсолнечник. По данным на август 2017 года искусственный интеллект системы обучен работе с зерновыми и кормовыми культурами.

ФЦП и инвестиции

Работы по развитию проекта Cognitive Agro Pilot компания Cognitive Technologies проводит в соответствии с соглашением с Минобрнауки России в рамках реализации федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы». На реализацию технологической части проекта ведомством было выделено 34 млн рублей.

Ночные испытания беспилотного комбайна

Компания Cognitive Technologies 25 октября 2017 года представила очередную версию системы автоматического вождения беспилотного комбайна Cognitive Agro Pilot. В отличие от предыдущей, данная версия способна работать в ночных условиях, что позволит комбайнам собирать урожай круглосуточно, рассказали в компании.

По словам президента Cognitive Technologies Ольги Усковой, по предварительным оценкам, такая возможность позволит свести до минимума влияние погодного и человеческого фактора и повысить качество уборки зерновых на 25%-30%.

В целом обновленная система Agro Pilot научилась совершать более сложные маневры, чем раньше. В любое время суток комбайн, оснащенный системой, способен сам выполнить разворот или двигаться по сложной и изогнутой траектории.

Комбайн работает с максимальной скоростью 11 км/ч, при этом он автоматически следит за кромкой, собираемой культуры. Система сама определит, если граница сбора начала отклоняться от прямой линии — комбайн просто скорректирует движение и поедет дальше. Пока 11 км/ч — это максимально возможная скорость, на которой обеспечивается стабильный и эффективный сбор урожая.

При этом комбайн под управлением Agro Pilot способен определять не только кромку поля: система распознает технику, людей, животных, понимает, где поле уже обработано, а где — нет, скошенная культура для нее отличается от той, что еще растет, подчеркнули в Cognitive Technologies.

В теории, количество объектов для сегментации может быть увеличено, что позволит отличать разные культуры, растущие на одном поле. Основной сенсор, через который система воспринимает мир — камера. При этом отмечается, что комбайну не нужно обладать высокоточной GPS: он может быть полностью автономным, полагаясь только на видеосигнал. Помимо системы искусственного интеллекта и видеокамеры в состав Agro Pilot входит вычислитель с дополнительными блоками сопряжения с комбайном.

Тесты проводились совместно с производителем комбайнов — компанией «Ростсельмаш», предоставившей экспериментальный образец комбайна TORUM 760, на который и была установлена система. В распоряжение роботу дали рисовое поле площадью 40 Га. В темноте и без GPS машина успешно прошла испытания по тестовому сбору урожая.

Пока комбайн работает при нахождении машиниста в кабине. Полностью автономный комбайн Cognitive Technologies обещает представить к 2023 году.

Полевые испытания беспилотного комбайна

15 августа Cognitive Technologies объявила о проведении первых полевых испытаний комбайна в беспилотном режиме. Работы проводились в Ростовской области совместно с партнером компании — «Ростсельмаш». Экспериментальный образец комбайна RSM 181 TORUM был оснащен системой автоматического вождения Cognitive Agro Pilot.

По информации компании-разработчика Cognitive Agro Pilot, в российском проекте набор сенсоров составляет всего лишь одну видеокамеру, в отличие от зарубежных аналогов, которые используют лазерные сканеры для движения вдоль кромки поля и стереокамеры для работы по валку (скошенная и сложенная в ряд с/х-культура).

Роли ИИ и комбайнера

Во время проведения работ по уборке урожая водитель экспериментального образца комбайна должен присутствовать в кабине и выполнять функцию контролера. При этом уровень его квалификации должен оставаться на том же уровне, что и у обычного комбайнера. Однако интеллектуальная система позволяет значительно снизить рутинную нагрузку на водителя, в результате чего у него появляется время для того, чтобы сосредоточиться на выборе настроек параметров технологического процесса, непосредственно влияющих на качество уборки урожая (угол наклона жатки, скорость хода и т.д.), что является одной из основных проблем при уборке, подчеркнули в Cognitive Technologies.

Под управлением Cognitive Agro Pilot комбайн способен в автоматическом режиме подруливать, совершать повороты, пока не дойдет до конца прогона — до окончания круга (до места обрыва границы поля) либо до перпендикулярной кромки. При этом комбайнеру подается сигнал взять управление на себя. Если управление не будет взято, комбайн останавливается.

Непредвиденная ситуация

По словам Алексея Панченко, в ходе испытаний возникла непредвиденная ситуация: вместо запланированных работ по уборке пшеницы с высотой колоса более 80 см пришлось тестировать систему на малых размерах зерновых культур на ячменном поле с высотой колоса 30-40 см.

Планы по развитию системы

По итогам летних испытаний Cognitive Technologies планирует завершить необходимые доработки и перейти к опытно-промышленной серии.

Система ИИ для беспилотного зерноуборочного комбайна

Компания Cognitive Technologies анонсировала в апреле 2017 года технологию компьютерного зрения для автоматического вождения зерноуборочного комбайна.

В итоге сегодня нейронная сеть способна выделять пять основных классов объектов полевой сцены, что позволит обеспечить безопасную работу «умного» комбайна. Первый — это нескошенная часть поля. Второй — обработанная, скошенная его часть. Третий класс объектов соответствует валку (скошенная и сложенная в ряд с/х-культура). Четвертый соответствует той части жатки (механическое устройство комбайна, осуществляющее скашивание с/х-культуры), которая попадает в поле зрения видеокамеры. Наконец пятый класс — это все остальные объекты (препятствия, сельхозтехника, лес, деревья, сорняки и т.д.).

По словам разработчиков, во время проведения работ по уборке урожая водитель экспериментального образца комбайна еще будет должен присутствовать в кабине и выполнять функцию контролера. При этом уровень его квалификации должен оставаться на том же уровне, что и у обычного комбайнера. Однако у него появится свободное время для того, чтобы сосредоточиться на выборе настроек параметров технологического процесса, непосредственно влияющих на качество уборки урожая (угол наклона жатки, скорость хода и т.д.), что сегодня является одной из основных проблем при уборке, подчеркнули в Cognitive Technologies.

В отдельных ситуациях, например, при завершении прохода по полю, а также в случаях форсмажора по сигналу системы водитель должен быть готов принять управление на себя.

Автоматизированный комплекс умного комбайна, помимо системы искусственного интеллекта, включает в себя одну видеокамеру отечественного производства и вычислитель с дополнительными блоками сопряжения с бортовыми системами комбайна.

Конкурентным преимуществом нового решения Cognitive Technologies видит возможность понимания искусственным интеллектом различных типов границ поля (кромки, валка), в отличие от решений конкурентов, которые понимают лишь один из типов границ, и для его определения требуется устанавливать соответствующие им дополнительные датчики, что в итоге определяет более высокую стоимость решения.

Кроме того, в системе Cognitive Technologies предусмотрена возможность оперативного добавления новых типов границ (рядка — форма высадки отдельных культур, например, кукурузы, а также вспаханной и невспаханной частей поля). Для этого достаточно обновления версии ПО, что позволит разработчикам уже в ближайшей перспективе расширить область применения системы на другие с/х-культуры, такие как кукуруза и подсолнечник. Сегодня искусственный интеллект системы обучен на работу с зерновыми и кормовыми культурами.

Работы по проекту проводятся Cognitive Technologies в соответствии с соглашением с Минобрнаукой России в рамках реализации федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы». На реализацию технологической части проекта ведомством выделено p34 млн.

Добавить комментарий

Читайте также

Back to top button