A szórványgyümölcsösök Közép-Európában a fajokban leggazdagabb biotópok közé tartoznak. Az állományok nagy részét azonban a pusztulás fenyegeti, mivel az idős, beteg fák fenntartása épp hogy gazdaságos, a gyümölcsösök túlnyomó többségét nem, vagy nem megfelelően ápolják. Ennek eredményeképpen a fák megbetegszenek, elpusztulnak.
Egészséges fák esetében ugyanakkor a szórványgyümölcsösök jelentős hozamot eredményezhetnek, ám ennek alapvető követelménye a rendszeres és szakszerű metszés.A stuttgarti Hohenheim Egyetem kezdeményezése a mesterséges intelligencia segítségével kívánja támogatni a fák gondozását.
David Reiser, az Agrártechnikai Intézet munkatársa olyan önállóan működő robot kifejlesztésén dolgozik, amely képes lesz átvenni a fák metszési munkáinak nagy részét. A szórványgyümölcsösök Németországban és más európai országokban is elválaszthatatlan részei a vidéki tájképnek, ugyanakkor értékes rendeltetésük is van; fontos szerepet játszanak a régi fajok és fajták génmegőrzésében, a gyümölcsösökben élő mintegy ötezer állat- és növényfajjal a biodiverzitás fenntartásában, védik az élőhely talaját és vízháztartását, így az éghajlatváltozás következményeinek mérsékléséből is kiveszik a részüket.
A szórványgyümölcsösök gazdasági szerepe a feldolgozóipar szempontjából igen nagy: a németországi szórványgyümölcsösök évente 0,5-1 millió fa terméséből készítenek gyümölcslevet.
A robot mozgatható karjára szerelt teleszkópos láncfűrész a kívánt helyen vágja el az ágat
Fotó: Universität Hohenheim/Emilie Jung
Ennek ellenére a gyümölcsösök száma és mérete évek óta csökken, részben gazdasági okok, részben az állományok nem megfelelő gondozása miatt,
ami egyértelműen lerövidíti a gyümölcsfák életét. Rendszeres metszéssel a fák sokáig egészségesek maradnak, hosszú életűek lesznek.
Egészséges és tartós korona csak szakszerű metszéssel alakítható ki. Ez alapvetően hozzájárul a fák optimális élettartamához és termőképességéhez, és ezáltal a gyümölcsösök folyamatos fennmaradásához is. Jelenlegi felmérések szerint a szórványgyümölcsösök fáinak mintegy 80%-át egyáltalán nem metszik.
Míg napjainkban a különféle mezőgazdasági gépek, például a rázó- és a betakarítógépek nagy szolgálatot tesznek a gyümölcstermesztőknek, a fák fenntartása szempontjából oly fontos metszést még mindig kézzel kell végezni.
A Hohenheim Egyetem mezőgazdasági technológiai mérnöke, David Reiser, Jonas Straub doktorandusszal és Jonas Boysen kutatási asszisztenssel együtt megalkotta azt az önállóan működő robotot, amely felismeri az egyes fák koronáját.A fejlesztési projektet a Baden-Württemberg Alapítvány posztdoktori pályázati programjának közel 113 ezer eurós támogatása tette lehetővé.
A három kutató egy már meglévő ipari gyártósoron használt mobil robot-prototípusra szerelt fel robotkarokat. Ez a csuklókaros robot szabadon mozgatható minden irányban, így a hatósugarán belüli bármely pont vezérelhető.
A kar speciális érzékelőkkel van felszerelve, amelyek segítenek eligazodni és felismerni a fákat és azok koronaszerkezetét. Mialatt a robot körbejárja a fákat, az úgynevezett LiDAR szkenner segítségével rögzítik a fák háromdimenziós szerkezetét.A radarhoz hasonlóan a lézer leolvassa, letapogatja a környezetet és megméri a tárgyaktól való távolságot.
A sok egyedi távolságmérésből pontfelhő jön létre a számítógépen, amely végül a fa háromdimenziós szerkezetét ábrázolja.
A szórványgyümölcsösök a leggazdagabb fajösszetételű biotópok közé tartoznak Közép-Európában
Fotó: Universität Hohenheim/Dorothea Elsner
A robot egy teleszkópos rúdra szerelt kis láncfűrész, ami egy irányított kar segítségével oda helyezhető, ahol alakításra van szükség. Ennek a bonyolult folyamatnak a programozását végzik jelenleg, hiszen egy fa metszése önmagában is tudomány. A fafajtól és a céltól függően a metszést nagyon különböző módon lehet elvégezni. Néha például a vezérágat érintetlenül kell hagyni és csak az oldalágakat kell metszeni. Más esetekben éppen a vezérágat kell visszavágni, hogy dús elágazásra késztessük a fát. A felhasználó részére biztosítani kell ezeket a választási lehetőségeket.A robotot egyelőre kézi erővel kell a fákhoz és az egyes metszési pontokhoz vinni.
A hosszú távú cél azonban az, hogy teljesen önállóan működjön a gyümölcsösben, és hétméteres magasságig képes legyen az ágak eltávolítására.
A szórványgyümölcsösök változatos megjelenése különleges kihívást jelent a kutatóknak. Annak érdekében, hogy ott teljesen önállóan működő robotokat használhassanak, még mindig sok innovatív fejlesztési munkára van szükség.
Forrás: magyarmezogazdasag.hu
