Найти в Дзене
НаучПрим

Использование мехатроники и автономных систем

Оглавление

В интеллектуальном сельском хозяйстве

Сегодня продукция сильно отличаются от тех, что были несколько десятилетий назад, и они охватывают все сферы труда и жизни: бытовую, промышленную, сельскохозяйственную, военную, горнодобывающую, поисково-спасательную, здравоохранение, безопасность и социальную сферу, окружающую среду, образование, строительство, исследование планеты, транспорт, связь и многое другое.

Современные продукты и процессы в настоящее время проектируются и разрабатываются с учетом многодисциплинарного подхода, включающего в себя все большую интеграцию, сложность, надежность, интеллект, обратную связь и контроль.

Мехатроника, созданная из механизмов и электроники, представляет собой менталитет или философию дизайна, в котором компьютер, управление, электроника и механические элементы и системы интегрированы для разработки целых продуктов или процессов, функционирующих лучше, чем аналогичные, разработанные самостоятельно, без интеграции и синергии.

В таких случаях многие механические функции заменяются электронными, что обеспечивает большую гибкость, простоту перепроектирования и перепрограммирования, а также возможность автоматизированного сбора и представления данных.

Материал взял с ресурса Яндекс картинки
Материал взял с ресурса Яндекс картинки

Механизация в сельском хозяйстве была применена для сокращения трудозатрат людей, занятых сельскохозяйственными работами, сокращения сроков выполнения работ, повышения эффективности и своевременности полевых и послеуборочных работ, а также расширения масштабов производства с производства, переработки, упаковки, хранения и доставки продукции на рынок.

В этой области был достигнут прогресс от технологии ручного инструмента (HTT) до технологии черновой обработки животных (DAT), двигателей или механических силовых установок (EPT). В настоящее время механизация СХ продвинулась вперед, и в сейчас она включает ИКТ в СХ, электронику, автоматизацию, ИИ и мехатронику, иначе как "умное" сельское хозяйство (ЮА) или точное сельское хозяйство (PA).

Умное сельское хозяйство (УСХ) и управление полями, учитывая местные особенности (УПСХ)

Основной задачей "умного" СХ (ЮА) или точного земледелия (PA) является решение проблемы равномерного применения факторов сельскохозяйственного производства в изменяющихся полевых условиях. ЮА/ПА были определены как использование различных видов информационных и коммуникационных технологий, таких как спутник, GPS, ГИС, датчики, электронные системы, компьютер, камера, для наблюдения, измерения и анализа изменений в сельскохозяйственных полях или животных.

И использование информации, полученной при принятии решений путем контроля почвы, воды, сельскохозяйственных ресурсов, микроклимата, окружающей среды, машин и машинных параметров для оптимального и постоянного создания сельскохозяйственных культур и животных. Точное сельское хозяйство в основном включает наблюдение, измерение и реагирование на внутрихозяйственные и межхозяйственные колебания.

Речь идет об управлении полем, несмотря на наличие неблагоприятных условий, с целью увеличения производства, прибыли в растениеводстве или животноводстве без каких-либо признаков деградации почв.

Материал взял с ресурса Яндекс картинки
Материал взял с ресурса Яндекс картинки

Цель ООПТ заключается не в получении одинакового объема производства везде, а в том, чтобы направить точное количество потребляемых ресурсов на выращивание конкретной культуры для увеличения долгосрочного производства на данной территории при минимальных затратах.

Точное сельское хозяйство также определяется как наблюдение, оценка воздействия и своевременное стратегическое реагирование на мелкомасштабные изменения в причинных компонентах сельскохозяйственного производственного процесса, и таким образом может охватывать весь спектр сельскохозяйственных предприятий, и может применяться к пред- и постпроизводственным аспектам сельскохозяйственного предприятия.

Точное сельское хозяйство обычно применяется в следующих областях:

  • Системы наведения: Это позволяет точно ориентироваться в поле и позволяет избежать попадания полей в зоны внесения;
  • "Точный посев": При точном посеве можно добиться одинакового количества высеваемых семян, точного выравнивания (с одинаковым расстоянием) и изменения плотности посева;
  • Внесения удобрений: Совокупность представляемых удобрений корректируется в соответствии с реальным состоянием питания на поле;
  • Защита растений: Изменение состава пестицидов (гербицидов, фунгицидов и инсектицидов) в полевых условиях;
  • Рациональное использование почв: Пахота (например, интенсивность/глубина вспашки) в соответствии со свойствами почвы;
  • Орошение: Точное орошение в зависимости от состояния почвенной воды;
  • Картирование урожайности: Для контроля качества управленческих решений и урожая;
  • Документация: Все предпринятые действия могут быть точно задокументированы по каждой зоне управления, включая информацию об общем количестве материалов и часов работы.

Согласно Аршаду, управление сельскохозяйственными культурами с привязкой к конкретному участку или СХ или точное земледелие с привязкой к конкретному участку представляет собой концепцию управления фермой, которая в основном базируется на контроле, установлении и реагировании на межполевые или внутриполевые колебания на поле.

Ее практика предполагает разделение поля на небольшие участки, чтобы не было места для неправильного использования производственных ресурсов фермы. При наблюдении, измерении и реагировании на межполевые и внутриполевые колебания сельскохозяйственных культур учитываются следующие факторы: мониторинг и картирование урожая, изменчивость почвенных ресурсов, управление изменчивостью, инженерные технологии, прибыльность, окружающая среда и передача технологий.

Вместо вывода

В связи с этим делается вывод о том, что современные страны должны выступать за разумное ведение СХ и точного земледелия по следующим причинам: некоторые аспекты могут успешно применяться как в настоящее время, например, датчики и системы измерения для земли, воды, рыболовства, климата, окружающей среды и т.д., мониторинга и контроля. В настоящее время GPS и ГИС широко используются для определения местоположения и картирования как природных, так и неестественных ресурсов, и управления ими.

Страны растут скорыми темпами, увеличивается поиск передовых технологий и приложений для отдельных лиц, учреждений, правительства, промышленности, бизнеса и т.д., и многие вещи, невозможные или не подходящие сегодня, будут в ближайшем будущем.