Landwirtschaftliche Erzeuger versprühen jährlich Chemikalien im Wert von fast 15 Milliarden US-Dollar und verlieren dennoch 37 Prozent des Ernteertrags durch Schädlingsschäden. Da sich die Industrie dazu bewegt, die Produktion nachhaltig zu intensivieren, um eine wachsende Bevölkerung zu ernähren, hat es eine hohe Priorität, die Kosten der Landwirte durch weniger und effizientere Chemikalienanwendungen zu senken und gleichzeitig die Auswirkungen auf die Umwelt zu begrenzen.
Dies ist der Schwerpunkt der Forschung bei Kansas State University kürzlich finanziert durch ein fünfjähriges Stipendium in Höhe von 882,920 USD des US-Landwirtschaftsministeriums im Rahmen der National Robotics Initiative 2.0: Ubiquitous Collaborative Robots.
Ajay Sharda, Assistenzprofessor für Bio- und Agrartechnik in der Carl R. Ice College of Engineering, ist Hauptforscherin des Projekts mit dem Titel „Eine autonome Insektenerkennungs-, Identifizierungs- und ManagePLatform oder SIMPL, um den Pflanzenschutz voranzutreiben“.
Co-Hauptforscher sind Dan Flippo, Assistenzprofessor für Bio- und Agrartechnik, und Brian McCormick, außerordentlicher Professor für Entomologie und Interimsleiter der Abteilung für Entomologie.
Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Bildverarbeitungssystems zur Erkennung und Identifizierung von Insekten, um mithilfe autonomer Robotersysteme ortsspezifische gezielte chemische Anwendungen durchzuführen.
„Diese Forschung wird einen Paradigmenwechsel in der nachhaltigen Pflanzenproduktion bewirken und neue Möglichkeiten für den Einsatz intelligenter Betriebssysteme bieten, um Schädlingsbekämpfungsanwendungen zu verbessern und Ertragslücken zu verringern“, sagte Sharda.
Der vorgeschlagene Computer-Vision-Ansatz zur Lokalisierung des Auftretens und der Schwere von Insekten sowie die Verwendung eines Entscheidungswerkzeugs zur Durchführung von gerichtetem Sprühen unter Verwendung eines autonomen Robotersystems, sagte er, wird eine grundlegende Änderung gegenüber bestehenden Techniken der Sprühanwendung von landwirtschaftlichen Chemikalien darstellen.
„Die Einbeziehung sowohl von Studenten als auch von Studenten in die Schaffung dieser Plattform zur Förderung des Pflanzenschutzes“, sagte Sharda, „wird dazu beitragen, die Kansas State University zu einer der führenden Institutionen zu machen, die sich mit der Entwicklung intelligenter autonomer Systeme für die Landwirtschaft befassen.“
Ajay Sharda, Assistenzprofessor an der Kansas State University, sagt, das Ziel des Projekts sei die Entwicklung eines Bildverarbeitungssystems zum Erfassen und Identifizieren des Vorhandenseins von Insekten, um mithilfe autonomer Robotersysteme ortsspezifische gezielte chemische Anwendungen durchzuführen. Foto: Kansas State University