Виртуальная среда с целью создания роботов для сбора томатов

11.04.2026

Сельское хозяйство все активнее внедряет робототехнику, стремясь повысить эффективность и снизить зависимость от ручного труда. Однако разработка таких систем сталкивается с серьезными трудностями, поскольку растения представляют собой сложные и изменчивые объекты. В отличие от промышленных линий, где условия строго контролируются, тепличная среда постоянно меняется, что делает тестирование роботов особенно сложной задачей.

Именно эту проблему пытаются решить специалисты Wageningen University & Research (WUR), разрабатывая цифровую симулированную среду теплицы. В этой виртуальной системе робот и растения томата взаимодействуют максимально приближенно к реальности. Такой подход позволяет проводить испытания более системно и воспроизводимо по сравнению с реальными условиями, где повторить один и тот же сценарий практически невозможно.

Основная цель проекта заключается в том, чтобы ускорить и повысить точность разработки роботов для уборки урожая в тепличном овощеводстве. В созданной симуляции учитывается не только текущее состояние растений, но и их рост, изменения окружающей среды, а также последствия каждого действия робота. Важно, что каждая операция сбора плодов необратимо изменяет структуру растения, и это также моделируется в цифровой среде.

Как отмечают в WUR, реальные испытания в теплице трудно воспроизводимы, поскольку растения обладают естественной вариативностью, а после сбора урожая их состояние уже невозможно вернуть к исходному. Именно поэтому концепция цифрового двойника теплицы становится ключевым инструментом, позволяющим систематически проверять как конструктивные решения, так и алгоритмы управления роботами.

Руководитель проекта в команде Vision+Robotics Арьян Врухоп подчеркивает, что симуляция роботов давно используется в строго контролируемых условиях, например на автомобильных заводах, однако в тепличном садоводстве это направление только начинает развиваться. Основная сложность заключается в необходимости учитывать живую природу растений и их значительную изменчивость, что делает моделирование гораздо более сложной задачей.

В рамках проекта Digital Twin исследователи объединили знания в области робототехники, физиологии растений, симуляции и трехмерного моделирования. Это позволило создать не только модель движения робота, но и реалистичное представление самой культуры. Особое значение имеет визуальная составляющая, поскольку робот должен точно определять расположение плодов и корректно взаимодействовать с ними.

Трехмерные модели томатов формируются на основе измерений реальных растений, выполненных по строго заданным протоколам. По словам исследователя Маартена ван дер Меера, в модель закладывается вариативность параметров, таких как высота растения, ориентация листьев и положение плодов. Это дает возможность создавать множество реалистичных сценариев, включая сложные случаи, когда плоды частично скрыты и их трудно достать.

Симуляционная среда уже применяется в совместном проекте с компанией DENSO и ее дочерней структурой Certhon, занимающейся разработкой роботов для сбора томатов. С момента начала сотрудничества в мае 2024 года была создана работоспособная цифровая модель теплицы, включающая как растения, так и роботизированные системы. Дополнительно реализована генерация синтетических данных, включая семантическую и инстанс-сегментацию, используемую для обучения систем компьютерного зрения.

<< Назад: Закрытые глаза мешают слышать 11.04.2026

>> Вперед: Ученые пытаются создать землетрясение в лаборатории 10.04.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Охлаждающая ткань-кондиционер 29.07.2020 Охлаждать помещения во время сильной летней жары - довольно-таки нелегкое дело, в особенности в наиболее подверженных жаре регионах нашей планеты. Иногда независимо от того, как часто или как долго работает кондиционер, внутри помещения все равно сохраняется довольно некомфортная температура, а с учетом того, что в одних только США климатическая техника потребляет более 10% от ежегодного объема электроэнергии, становится понятно, что следует обратить внимание на некоторые более эффективные и многосторонние способы осуществления охлаждения. Это и было предложено командой разработчиков из Энергетической Администрации США. Ученые создали специальный тип ткани, которая прекрасно конвертирует тепло и позволяет жидкости испаряться с поверхности кожи, в то же время прекрасно отталкивая воду - таким образом, данная ткань в своей основе предназначена для использования на самом человеке, в качестве своего рода аксессуара для ношения. Сам материал для данной ткани был создан при помощи электровращательных процедур с полиуретановым полимером и водоотталкивающей версией полимера, известного под именем полиуретановый флуоринат. В течение последующих сеансов улучшения и работы над материалом команда разработчиков также добавила высокопроводимый филлер, созданный преимущественно из нанолистов борон-нитрида. Именно этот компонент и позволяет новой испаряющей ткани эффективно выводить излишки воды с поверхности кожи, при этом, не увеличивая максимальный объем затрачиваемой тепловой и электрической энергии в процессе осуществления подобной сложной и многосторонней конвертации. Новая полимерная ткань так или иначе пока не предназначается для массового распространения на рынке, даже в качестве второстепенного устройства - дело в том, что разработчикам вначале предстоит провести достаточно комплексные и продолжительные тестирования, чтобы выявить определенные слабости и недоработки относительно такой ткани. В любом случае, можно не сомневаться в том, что вскоре специалисты представят нечто необычное.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026