Czy robotyka więc zatem może być jeszcze bardziej fascynująca ? Myślę, że dużo z czytelników tego artykułu widziało przynajmniej urywki z nagrać robotów zbierających np. owoce, większość z nich zapewne nie robiło dużego wrażenia ze względu na swoje powolne ruchy, często spowodowane specyfiką w zbieraniu owoców poszczególnych gatunków, szczególnie tych o miękkiej strukturze. Proponowałbym jednak jeszcze chwilę z wstrzymaniem się z skreśleniem robotyki, która już wkrótce może powalić wszystkich na kolana szybkością swojego rozwoju. Jak zwykle odniesiemy się najpierw do przykładów rozwoju tej technologii. Jednym z moich ulubionych przykładów jest rozwój robotyki przez Boston Dynamics, założonego w 1992 roku przez Marca Raiberta, który jest jednym z najbardziej rozpoznawalnych specjalistów w dziedzinie robotyki, a także jego kolegów z Massachusetts Institute of Technology (MIT). Boston Dynamics powstało jako spin-off z MIT początkowo skupiając się na algorytmach sterowania ruchem i symulacjach dynamiki ciała w celu rozwijania projektów związanych z mobilnymi robotami zdolnymi do nawigowania w trudnym terenie. W 2005 roku Boston Dynamics przedstawiło BigDoga, czworonożnego robota stworzonego dla DARPA, który był w stanie poruszać się po zróżnicowanym terenie. Następnymi krokami było opracowanie innych robotów takich jak PETMAN, ATLAS i Spot, które różniły się od siebie mobilnością, stabilnością i umiejętnością adaptowania do otoczenia. W ostatnich latach sztuczna inteligencja wdrażana jest w roboty tworzone przez Boston Dynamics, co pozwala na lepszą autonomię, nawigację, rozpoznawanie i interakcję z otoczeniem. Robot ATLAS uważany jest za ikonę wśród robotów, jako jeden z najbardziej zaawansowanych dwunożnych robotów humanoidalnych, zdolnych do wykonywania skomplikowanych zadań m.in. chodzenia, biegania, skakania czy podnoszenia przedmiotów, a nawet rzucania nimi. Jeden z robotów dzięki posiadaniu ChatGPT i możliwości „czatowania głosowego” jest w stanie rozmawiać z ludźmi, jednocześnie poruszając się i oprowadzając po laboratorium, co jeszcze bardziej ciekawe robot posiada różne osobowości. Udostępniane filmy przez Boston Dynamics są argumentem, że wizja robotów żyjących wśród nas to już nie tak daleka przyszłość.
Z projektów robotów zbierających owoce, szczególne wrażenie zrobił na mnie jeden, jasno pokazując jak duży potencjał mają roboty projektowane do pracy przy roślinach. Projekt Autonomous Robotic Kiwifruit to innowacyjne przedsięwzięcie, które ma swoje korzenie w Nowej Zelandii. Został zainicjowany jako współpraca między University of Auckland, University of Waikato, Plant and Food Research oraz RoboticsPlus Ltd, co zapewniało szerokie spektrum wiedzy i doświadczenia w zakresie rolnictwa, robotyki i inżynierii. Głównym celem projektu jest opracowanie autonomicznych robotów zdolnych do efektywnego zbierania owoców kiwi. Oczywiście główną siłą napędową do tworzenia tego typu rozwiązań był narastający problem z dostępnością siły roboczej w Nowej Zelandii. W ramach projektu skupiono się na rozwoju zaawansowanych technologii widzenia komputerowego, algorytmów uczenia maszynowego i precyzyjnych mechanizmów manipulacyjnych. Technologie te miały na celu umożliwienie robotom autonomicznego poruszania się po sadach i efektywnego zbierania owoców bez ich uszkadzania, włączając w to również same pnącza. Głównym wyzwaniem była konieczność stworzenia systemu, który byłby delikatny i precyzyjny, jednocześnie będąc wystarczająco wydajnym, aby mógł konkurować z ręcznymi zbiorami. Robot ten jest również rozwijany w celu zapylania kwiatów kiwi, które polega na użyciu systemu składającego się m.in. z opryskiwacza wspomaganego powietrzem, systemu wizyjnego namierzającego kwiaty, funkcjonujących łącznie z splotowymi sieciami neuronowymi. Efekty rozwoju tego projektu są systematycznie przedstawiane w serii artykułów naukowych publikowanych przez Henry’ego Williamsa i in.. Projekt ten jest przykładem, jak połączenie wiedzy i doświadczenia z różnych dziedzin może prowadzić do stworzenia innowacyjnych rozwiązań, które mają realny wpływ na konkretne branże. Robot ten obecnie już wykorzystuje potencjał sieci neuronowych, co potwierdza po raz kolejny słuszność praktycznego wykorzystania obecnego postępu AI w udoskonalaniu robotów.
W przeciwieństwie do robotów, autonomiczne maszyny to już fakt. Zarówno w Polsce jak i na całym świecie w gospodarstwach funkcjonują już m.in. ciągniki wyposażone w systemy pozwalające poruszać im się bezzałogowo po plantacjach. Biorąc pod uwagę fakt, że w Polsce rozwijany jest również projekt samojezdnego autonomicznego opryskiwacza, może to świadczyć, że systemy te będą poszerzane na inne maszyny takie jak np. różnego rodzaju kombajny czy platformy samojezdne. Ze względu jednak na to, że zazwyczaj większość maszyn do funkcjonowania potrzebuje ciągnika, to właśnie w nie będzie kładziony największy nacisk, by zautomatyzować różnego rodzaju zabiegi prowadzone związane z uprawą roślin, do których wykonania niezbędne jest podpięcie maszyny do ciągnika. Szczególnie kluczowe może być to dla gospodarstw, w którym uprawa znajduje się na jednej dużej powierzchni koło budynków gospodarczych, ponieważ pozwala to nam ograniczyć praktycznie do zera poruszanie się tego typu maszyn autonomicznych po drogach publicznych. W praktyce więc odpowiednio przeszkolony system autonomiczny wyjeżdżał by z gospodarstwa od razu do plantacji i zaczynał wykonywanie zaplanowanego dla niego zadanie. Sztuczna inteligencja mogła być tu dodatkowa przeszkolona w celu kontroli bezpieczeństwa podczas pracy maszyny, unikając przy tym wypadków w sytuacji awarii sytemu zapobiegając swobodnemu poruszaniu się maszyny co mogło by doprowadzić do różnego rodzaju negatywnych zdarzeń.
Zdecydowanie jednak jednym z najlepszych przykładów jak rozwój technologii zmieni produkcję roślinną wyznaczając jasną przyszłość jest robot, potrafiący automatycznie wykrywać chwasty i je niszczyć. Rozwój tego typu maszyn jest naturalną koleją rzeczy, w przyszłości można się spodziewać podobnych rozwiązań w innych sektorach ochrony roślin jak i nawet żywienia roślin.
Wśród głównych liderów w rozwijaniu tego typu technologii można wymienić m.in. producentów takich jak:
John Deere: Uznawany za ikonę w produkcji sprzętu rolniczego, John Deere od lat inwestuje w rozwój autonomicznych robotów rolniczych. Firma ta koncentruje swoje wysiłki na tworzeniu zaawansowanych maszyn, które mogą automatycznie wykonywać szeroki zakres zadań w gospodarstwie, od siewu po zbiory. Ich technologia nie tylko zwiększa wydajność, ale również pomaga zmniejszyć obciążenie pracą fizyczną w rolnictwie. Blue River Technology będąca częścią John Deere, rewolucjonizuje podejście do pielęgnacji upraw technologią „see and spray”. Ich innowacje pozwalają na precyzyjne rozpoznawanie i traktowanie chwastów, co jest kluczowe w zmniejszaniu zużycia herbicydów i ochronie środowiska.
CNH Industrial: Właściciel znanych marek Case IH i New Holland, CNH Industrial, jest kolejnym czołowym producentem angażującym się w rozwój technologii autonomicznych. Firma ta prezentuje koncepcje autonomicznych ciągników i innych pojazdów rolniczych, które mogą efektywnie pracować na polach bez potrzeby stałego nadzoru człowieka, co przekłada się na zwiększenie efektywności i bezpieczeństwa pracy.
AGCO: Z markami takimi jak Massey Ferguson i Fendt, AGCO także wprowadza innowacje w dziedzinie automatyzacji i robotyki. Ich rozwój technologiczny ma na celu ułatwienie codziennych prac w gospodarstwie i zwiększenie ogólnej produktywności rolnictwa.
Naïo Technologies: Ta francuska firma, specjalizująca się w autonomicznych robotach do pielęgnacji upraw, takich jak odchwaszczanie, demonstruje jak technologie mogą przyczynić się do zrównoważonego rozwoju rolnictwa. Roboty Naïo, takie jak Oz, Dino i Ted, nie tylko zwiększają wydajność prac, ale także minimalizują stosowanie chemikaliów w rolnictwie.
Należy podkreślić, że świetnym przykładem pokazującym wykorzystanie AI w mogących autonomicznie poruszać się samochodach jest Tesla, która już od dawna efektywnie wdraża tą technologię.
Należy na tym etapie wyjaśnić również czym się tak właściwie różni autonomiczność od automatyki. Automatyka odnosi się do systemów zaprogramowanych w celu wykonywania określonych zadań bez interwencji ludzkiej, na podstawie z góry ustalonych algorytmów i instrukcji. W przeciwieństwie do automatyki, autonomiczność danego systemu umożliwia mu samodzielne podejmowanie decyzji, jednocześnie adaptując się do zmieniających warunków bez zewnętrznej ingerencji. Systemy te mają również zdolność do uczenia się na podstawie zgromadzonych danych i doświadczeń
Świetnym przykładem urządzeń bazujących na systemach automatyki, mogą być urządzenia których celem jest wykonywanie prostych zadań, takich jak automatyczne sortowanie różnego rodzaju produktów pochodzenia roślinnego, oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, by te urządzenia były wyposażone w autonomiczne systemy. Ze względu na problemy z dostępnością siły roboczej, a także rosnącymi kosztami ich zatrudnienia. Na rynku pojawia się coraz więcej zautomatyzowanych sortowni co niewątpliwie przyspiesza pracę w tym aspekcie, a także często zwiększa skuteczność samego sortowania. Wprowadzanie rozwiązań z AI do tych systemów niewątpliwie będzie jedynie zwiększać efektywność tych urządzeń, ze względu na ich wyższą skuteczność, redukowanie błędów i przyspieszenie pracy.
Niewątpliwie już wkrótce, możemy się obudzić w świecie w którym na plantacjach roboty, drony i autonomiczne maszyny będą wykonywać większość pracy, a rolą człowieka będzie jedynie nadzorowanie ich pracy i serwisowanie.