Международное мероприятие по полевым роботам (FRE) будет проходить виртуально в среде симулятора роботов

18-е Международное мероприятие полевых роботов (FRE), ежегодное международное соревнование для международных студенческих команд и их роботов, в этом году из-за пандемии будет проходить как виртуальное мероприятие на цифровой платформе DLG с 8 по 10 июня 2021 года. Использование В той же среде моделирования, что и «Задача космической робототехники НАСА» для тестирования программного обеспечения роботов для исследования космоса, виртуальное мероприятие FRE предлагает участникам реалистичные проекты с реальными эффектами для реализации ряда сценариев сельскохозяйственных полей, таких как распознавание сорняков и обнаружение препятствий.

Моделируемые полевые задачи

Автоматизация и оцифровка, оптимизация растениеводства, а также устойчивое сельское хозяйство - вот те задачи сельского хозяйства, которые были выбраны для конкурса виртуальных полевых роботов. В мероприятии уже приняли участие 14 международных студенческих команд из Дании, Германии, Нидерландов, Румынии и Словении, которые представят своих виртуальных роботов в действии, выполняя сложные полевые маневры в рамках задач моделирования.

Предлагая условия, близкие к тем, которые встречаются в реальных сельскохозяйственных ситуациях, например, наличие препятствий и сорняков, среда моделирования создает высококачественное освещение, тени и текстуры, что делает его не только реалистичным, но и интересным. Трехмерный симулятор роботов «ROS / Gazebo» предлагает смоделированную среду, в которой полевые роботы и их алгоритмы могут соревноваться.

Как и в реальных полевых соревнованиях, командам и их роботам предстоит решить несколько обязательных задач. Незадолго до начала соревнования участники получают тестовую среду, состоящую из смоделированных кукурузных полей, для чего требуется, чтобы робот уже обладал рядом навыков, которые были заранее запрограммированы в качестве алгоритмов управления.

Перемещение робота по изогнутому ряду сельскохозяйственных культур, распознавание объектов, которые являются сорняками или просто мусором, и нанесение на карту объектов с использованием географической привязки - это часть задач, которые решаются с помощью алгоритмов. Интерпретация информации, например определение сорняков с помощью камеры, сложна и требует многих месяцев предварительной разработки. Дальнейшая задача заключается в удалении сорняков, где требуется точное программное управление исполнительными механизмами, которые управляют инструментом. Задача состоит в том, чтобы разумно осмыслить данные за день, что предполагает, что робот интерпретирует данную информацию и принимает оптимальные решения.

Программное обеспечение для моделирования, также используемое НАСА

Среда моделирования ROS / Gazebo имеет открытый исходный код и поддерживает программный код, разработанный для моделирования датчиков и исполнительных механизмов. ROS / Gazebo - это среда моделирования, используемая для ряда технологических соревнований, таких как DARPA Robotics Challenge, Virtual RobotX Competition и NASA Space Robotics Challenge.

Студенты могут использовать модели датчиков в беседке, чтобы «увидеть» моделируемую среду. Лазерный сканер обычно измеряет расстояние, чтобы найти различные объекты, в то время как камера интерпретирует сцену, например, высматривая что-то, что может быть сорняком.

«При проектировании робота имитационная модель с алгоритмами разрабатывается задолго до того, как полевой робот превращается в оборудование», - говорит профессор Ханс В. Грипентрог, директор Департамента технологий растениеводства Университета Хоэнхайма, Германия. «Таким образом, программное моделирование является неотъемлемой частью разработки полевых роботов, а это означает, что студенческие команды, участвующие в мероприятии по полевым роботам, чувствуют себя как дома в этой среде моделирования. Перед ними стоит задача собрать все необходимые алгоритмы в единое целое », - добавляет профессор Грипентрог.

«Сельскохозяйственные задачи всегда являются проблемой для бригад и их роботов, так как знание технических и сельскохозяйственных процессов очень важно. Однако нельзя пренебрегать удовольствием от соревнований », - комментирует профессор Грипентрог.

Виртуальное мероприятие, соревнование требует, чтобы полевые роботы выполняли обязательные задачи в смоделированной полевой среде. В дополнительном задании вольным стилем команды могут транслировать в прямом эфире своих физических роботов, выполняющих сельскохозяйственную задачу по своему выбору.

Практические исследования полевых роботов с 2003 г.

Конкурс полевых роботов, который был начат в 2003 году Университетом Вагенингена в Нидерландах, тестирует новаторские технологии робототехники и точного земледелия в реальных условиях и дает молодым ученым возможность обмениваться идеями и развивать их вместе со своими коллегами. Как и в полевых соревнованиях, участники виртуального соревнования имеют возможность взаимодействовать друг с другом и с международными зрителями. Это взаимодействие является важной частью мероприятия и помогает им продвигать свои концепции.

Мероприятие 2021 FRE, которое проводится на выставке DLG-Feldtage с 2014 года, обещает предоставить сложные виртуальные испытания для роботов и их изобретателей, а также увлекательное развлечение для виртуальных зрителей.

Мероприятие FRE будет транслироваться в прямом эфире на цифровой платформе DLG. Зрители могут посмотреть трехдневное виртуальное мероприятие на цифровой платформе DLG.

Дополнительная информация об отдельных пунктах программы и регистрации: https://www.dlg-feldtage.de/en/technical-programme/field-robot-event-2021

Источник: DLG-Mediaservice