Cognitive Agro Pilot система управления беспилотными комбайнами

Весной 2018 года мы представили общественности первый в мире Агродроид C2-A2 (привет, R2-D2!), да тогда он так назывался, это потом он стал Cognitive Agro Pilot. Сегодня в блоге мы хотим немного рассказать про то как создавали эту универсальную систему с искусственным интеллектом, которая превращает любое фермерское земледелие в умное при полной безопасности проведения полевых работ!

Cognitive Agro Pilot – это решение для автономной работы сельскохозяйственных машин, разработанное на основе ИИ – этакий искусственный мозг, который снабжён крэдл-приставкой (док-станцией, от англ. Docking station – “стыковочная станция”). Крэдл позволяет быстро подключить “искусственный мозг” к различным транспортным средствам агротехнического назначения. То есть, систему управления можно переставлять из одного комбайна в другой, легко превращая его в беспилотник без затрат на ещё один Агродроид! 

ПРО ТЕХНОЛОГИЮ И СУТЬ

Cognitive Agro Pilot создан с помощью методов глубокого обучения нейронных сетей на GPU NVidia, в частности на основе технологии свёрточная нейронная сеть, которая занимается распознаванием образов. Мы модифицировали эту технологию специально для сельскохозяйственных нужд, и теперь “наша” инновационная свёрточная нейронная сеть чётко детектирует все классы объектов и помогает системе автономно работать на полях, совершать развороты, подруливать, выполнять автономную разгрузку урожая в бункер или грузовик, работать ночью и в плохих погодных условиях. Установка и подключение Агродроида вместе с установкой и калибровкой камеры занимает один– два дня. Подробнее здесь.

Чуть больше тонкостей рассказал в интервью для сайта издательства ComNews  наш бывший руководитель разработки систем технического зрения и робототехники по направлению точного земледелия Алексей Панченко: “По сравнению с существующими сегодня системами автономного управления для сельского хозяйства, работающих с использованием средств GPS, нейронный агропилот открывает новый класс систем, способных, помимо основных задач, в любых погодных условиях, при любой освещённости, за счёт своего искусственного интеллекта защитить технику и людей от возможных наездов и столкновений.” 

Наш Agro Pilot использует такую систему компьютерного зрения, которая позволяет с одной видеокамерой достичь тех же результатов, что и западные компании с несколькими дорогостоящими сенсорами: лазерными сканерами для движения вдоль кромки поля и стереокамерами для работы по валку. Это позволяет снизить затраты в 3-5 раз. При необходимости в зависимости от сельскохозяйственных задач можно устанавливать дополнительные сенсоры. Однако и здесь вместо лидаров, которые используют наши зарубежные конкуренты, мы используем более функциональные, и менее дорогие 4D-радары (о преимуществах здесь и здесь).

ПРО ИСПЫТАНИЯ И КОММЕНТАРИИ СКЕПТИКОВ

Промышленный образец нашего универсального интеллектуального устройства для беспилотного управления сельхозмашинами успешно прошёл испытания летом 2018 года. Испытания проходили в Белгородской области на комбайнах TORUM 770/785 – это одни из самых высокопроизводительных в мире роторных зерноуборочных комбайнов. Машины прошли в автономном режиме более 200 км и участвовали в уборке более 60 Га зерновых культур. 

Система тестировалась во всех возможных эксплуатационных режимах, особенно в сложных условиях: сильное запыление, различная текстура полей, сложная топология местности с углами крена комбайна, доходившими до 25^о, тёмное время суток. Посмотреть видео испытаний можно здесь. А здесь – видео для тех, кто опасается, что комбайн, оснащённый Cognitive Agro Pilot, “намотает корову на косилку” (как писали в одном из комментариев к предыдущему видео). В нём отлично видно, как система компьютерного зрения распознаёт даже мелкие предметы на полевой сцене, возникающие по ходу движения транспорта во время работ на поле. Безопасность наше всё!

Непредвиденная ситуация во время испытаний

Был интересный момент, который стал для нас настоящим вызовом! Рассказывает Алексей Панченко: “Вместо запланированных работ по уборке пшеницы с высотой колоса более 80 см нам пришлось тестировать систему на малых размерах зерновых культур на ячменном поле с высотой колоса 30-40 см. В такой ситуации валок было практически невозможно человеческим глазом отличить от скошенной культуры. Это беспрецедентный случай… Полтора дня мы обучали нейронную сеть на новых дата-сетах. В итоге нейронная сеть смогла определить уложенный валок лучше человека. Результат превзошел все ожидания”.

Запуск

В августе 2019 комбайн, оснащённый нашим Cognitive Agro Pilot впервые вышел на поле убирать пшеницу. Это произошло около деревни Карбышево Томской области. За действом наблюдали наши разработчики, полпред президента в Сибирском федеральном округе и губернатор области (с которым было подписано соглашение на форуме U-Novus). Все под впечатлением. Договорились о сотрудничестве на несколько лет. 

ПРО ЗАКЛЮЧЁННЫЕ ДОГОВОРЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

В мае 2019 договорились о поставках и внедрении 6 Агродроидов для сельхозпроизводителей в Томскую область. Подробнее здесь.

В июле 2019 подписали договор с крупнейшим в России агрохолдингом Русагро об установке системы автономного управления сельхозтехникой на зерноуборочные комбайны компании. 

Есть предзаказы на поставки Агродроидов от клиентов из Китая, Бразилии и Аргентины.

“Согласно последним техническим результатам мы сейчас в тройке мировых лидеров в этой сфере. Так называемая Killer-feature нашей системы – работа в сложных условиях” – рассказала Ольга Ускова в интервью журналу Intelligent Transport Systems, одному из авторитетнейших американских изданий в сфере интеллектуальных транспортных систем и умных городов (Smart Cities). И там же:

“Основной наш интерес – это разработка систем автономного вождения для наземного транспорта. Приоритетной задачей является доминирование в мире нашего искусственного мозга C-Pilot. Мы уже работаем в этом направлении и получили несколько крупных контрактов с международными производителями и Tier-1 поставщиками”.

ПРО РАБОЧИЕ МЕСТА 

А вот и животрепещущий вопрос, который нам задают почти во всех интервью: “Куда денутся сотни условных комбайнёров, если сельхозтехника станет беспилотной? Ведь вы лишаете их работы!” 

Отвечаем. В наше время мало кто мечтает стать комбайнёром. Такое происходит разве что в потомственных сельских вариантах, когда отец говорит своему семилетнему сыну: “Учись, сынок, не буквы правильно писать, а комбайн водить. Будешь, как папка и дед, с надёжной профессией и всегда при хлебе”. 

Но давайте честно: куда пошёл бы учиться этот мальчик после школы (и какие таланты мог бы обнаружить и развить в школе), если бы он был полностью свободен в выборе профессии и мог рассчитывать на поддержку своего решения от близких? Если бы папка не махал рукой на его желание поехать в город на математическую олимпиаду или мотаться три раза в неделю в музыкальную школу? Что принесёт ему больше счастья в жизни – любимая интересная работа, перспективы, путешествия, знакомства разного уровня или вынужденная пахота из года в год с водкой после работы на кухне? 

И главное: почему вообще люди идут на такую работу? Да потому что за неё платят. Если бы такой профессии не было – туда бы не ходили. Ведь не платят же артистам, за то, что они ежевечерне разыгрывают скучную мыльную оперу в местном сельском клубе – для этого есть телевизор. Поэтому артист с удовольствием играет Гамлета в городском театре, умный комбайн сам пашет в поле, а наш мальчик поехал на олимпиаду. Именно он и тысячи таких же освобождённых от рабства скоро сделают наш мир лучше. 

P.S. В 2019 наш Cognitive Agro Pilot был удостоен престижной международной ежегодной награды AVT ACES Award от влиятельного американского профессионального журнала AVT Magazine “За создание лучшей в мире технологии беспилотного управления сельхозтехникой”. 

Более подробную информацию о системе вы можете получить на странице с описанием Cognitive Agro Pilot