Robot care identifică buruienile şi le stropeşte cu erbicid, inventat într-un liceu tehnologic din Constanţa

Macheta proiectului Foto: Marius Dumitrescu

Un grup de liceeni din Constanţa lucrează de zor să definitiveze un robot care poate veni în sprijinul agricultorilor. Aparatul îi va ajuta să eficientizeze stropirea recoltelor cu substanţe fitosanitare, printr-un sistem inteligent de recunoaştere şi tratare a plantelor.

Elevii fac parte din cercul de electronică Mechanix al Liceului Tehnologic Dimitrie Leonida din Constanţa şi au participat la concursul AgriTech Hackathon, organizat de un start-up în colaborare cu Ministerul Agriculturii şi al Facultăţii de Matematică şi Informatică de la Universitatea Bucureşti, printre alţii. Concursul îşi propune promovarea agriculturii de precizie în România şi încurajarea realizării de noi soluţii care să răspundă provocărilor din acest domeniu.

Proiectul propus de liceenii din Constanţa – „Sistem Inteligent de Identificare şi Tratare cu Aplicabilitate în Agricultura de Precizie" - a ajuns în finala care va avea loc în iunie, iar acum tinerii inventatori au la dispoziţie o lună pentru a definitiva toate detaliile. Robotul identifică plantele la nivelul solului, le diferenţiază între plante de cultură şi buruieni, identifică plantele de cultură bolnave, apoi determină stropirea buruienilor sau a plantelor care au nevoie de tratament.

Ideea celor din cercul de electronică este mai veche şi aplecat de la constatarea că stropirea culturilor agricole cu avionul are un grad mare de poluare deoarece este greu de controlat unde ajung particulele preluate de aer. De aceea, au conceput un proiect de stropire inteligentă a culturilor, care să protejeze şi mediul în acelaşi timp.

„Robotul merge pe brazdă, are o cameră video performantă, preia imaginile de pe sol, analizează aceste imagini şi va stropi plantele care au nevoie. Am făcut nişte calcule şi se poate face o economie de până la 90% a substanţei de stropire”, explică profesorul-inginer Marius Dumitrescu, coordonatorul Clubului Mechanix.

Profesorul arată că robotul poate fi folosit atunci când cultura este mică, el deplasându-se la o distanţă mică faţă de sol. Poate fi ataşat şi de tractorul clasic. Fiecare rând are o matrice de patru duze puse în linie prin care se realizează stropirea cu substanţele fitosanitare.

 Profesorul Marius Dumitrescu alături de elevi Foto Marius Dumitrescu

Pentru a ajunge la stropirea efectivă, un calculator face o haşurare a imaginii şi identifică o plantă, apoi comandă cantitatea de substanţă. „Este exact ca o tablă de şah, împărţită în pătrate”, spune prof.ing. Dumitrescu.

Nevoia unul calculator performant

Atunci când au început să lucreze la acest proiect, în urmă cu câţiva ani, elevii au folosit calculatoarele clubului de mecanică, calculatoare vechi, neperformante. De aceea, proiectul lor reuşea să identifice doar 30% dintre plantele care treceau prin faţa camerei video.

„Calculatorul performant de care avem nevoie face pregătirea informaţiei, apoi există un alt calculator mic (cât un cub) care face analiza informaţiei la sol. Ele vor fi conectate prin 5G. Se poate crea un istoric al culturilor, al plantelor, al buruienilor de la un an la altul. Calculatorul va şti dacă apar buruieni noi faţă de cele pe care le-a memorat sau va şti dacă un anumit tip de buruiană a dispărut din cultură”, explică profesorul. 

Clubul „Mechanix” Foto Marius Dumitrescu

Schiţa pe tablă a proiectului Foto: Marius Dumitrescu

În sprijinul lor a venit şi Asociaţia Producătorilor Agricoli din Dobrogea care le-a cumpărat un calculator performant în valoare de 2.000 de euro. „Subiectul ne-a stârnit atenţia şi este normal ca noi să susţinem asemenea proiecte. Sunt foarte multe variabile, este foarte complex acest proiect pe care copiii şi-l propun, iar lucrurile în agricultură evoluează”, spune Theodor Ichim, preşedintele asociaţiei.

Fermierul arată că un astfel de robot poate fi eficient mai întâi în sere şi solarii, adică pe suprafeţe mai mici, apoi, odată cu eficientizarea lui se poate trece la marile culturi agricole.

Proiect realizat din piese uzate

Deoarece nu au resurse financiare importante, copiii folosesc în principal piese uzate (materiale recuperate) şi componente produse de ei la imprimata 3D, de aceea, la momentul actual, nu se poate estima cât ar costa un astfel de sistem inteligent de stropire a plantelor. Partea cu duzele au finalizat-o, acum lucrează la şasiu, pe care urmează să-l monteze, şi apoi vor face testele.

Un elev lucrează la componentele robotului Foto: Marius Dumitrescu

„Ei au lucrat la un proiect mai mare care presupunea o agricultură robotizată, din momentul în care se bagă lama plugului în pământ şi până la momentul recoltei. Din tot sistemul ne-am apucat doar de partea de tratare a recoltelor, deşi noi vrem să facem tot conceptul”, spune profesorul Dumitrescu.

Ideile elevilor nu se opresc aici. După finalizarea concursului vor lucra la îmbunătăţirea robotului - în sensul în care robotul îşi va lua singur substanţele cu care realizează stropirea şi singur va face amestecul acestora. Astfel nu va mai fi nevoie ca ele să fie amestecate într-un bazin înainte de începerea erbicidării, de exemplu.

Elevi plini de idei

Inginerul Marius Dumitrescu (53 de ani) a înfiinţat în 2017 cercul de electronică Mechanix din cadrul Liceului Tehnologic Dimitrie Leonida Constanţa. Din el fac parte elevi din clasele IX-XII pasionaţi de electronică, mecanică şi informatică. Chiar şi tinerii care termină liceul rămân în continuare colaboratori ai clubului. 

Profesorul inginer Marius Dumitrescu, coordonator Mechanix Sursa arhiva personală

De exemplu, în cadrul proiectului de stropire inteligentă ale culturilor, un fost elev, acum student la o universitate din Statele Unite, se ocupă în continuare de partea de inteligenţă artificială.

Tinerii din cercul Mechanix au în palmares mai multe premii obţinute la diferite concursuri de robotică. Au obţinut chiar şi un premiu special din partea OSIM – Oficiul de Stat pentru Invenţii şi Mărci – în cadrul Salonului Internaţional de Inventică şi Educaţie Creativă de la Suceava (2019).

Ei au realizat până acum, printre altele, un aparat care poate depista concentraţia prea mare de oxigen din saloanele ATI ale spitalelor, o vestă antiglonţ dotată cu un sistem inteligent multirol de protecţie şi monitorizare a parametrilor vitali ai utilizatorului sau o soluţie de stocare cinetică a energiei electrice.

Vă recomandăm şi:

Lecţia de voinţă a unui elev paralizat care-şi construieşte scaun cu rotile electric, ajutat de colegi: „Mama nu mai are putere să mă ducă zilnic la şcoală“

Un aparat conceput în România poate fi soluţia la tragediile din spitale. Costul minuscul al salvării de vieţi