En ny lättvikt, en lågkostnadsrobot kan förändra datainsamling och fältspaning för agronomer, fröföretag och bönder.

Terotypen Robot för fenotypning av grödor, utvecklad av ett team av forskare vid University of Illinois, kommer att presenteras på 2018 Energy Innovation Summit Technology Showcase i National Harbor, Maryland, den 14 mars.

Reser självständigt mellan grödor, roboten mäter egenskaperna hos enskilda växter med hjälp av en mängd olika sensorer, inklusive kameror, överföra data i realtid till operatörens telefon eller bärbara dator. En anpassad app och surfplatta som följer med roboten gör det möjligt för operatören att styra roboten med hjälp av virtuell verklighet och GPS.

TerraSentia är anpassningsbar och lärbar, enligt forskarna, som för närvarande utvecklar maskininlärningsalgoritmer för att "lära" roboten att upptäcka och identifiera vanliga sjukdomar, och att mäta en växande variation av egenskaper, såsom växt- och majsöronhöjd, bladareaindex och biomassa.

"Dessa robotar kommer i grunden att förändra hur människor samlar in och använder data från sina områden, " sa U. of I. jordbruks- och bioteknikprofessor Girish Chowdhary. Han leder ett team av studenter, ingenjörer och postdoktorer i utveckling av roboten.

Vid 24 pund, TerraSentia är så lätt att den kan rulla över unga plantor utan att skada dem. Den 13 tum breda roboten är också kompakt och bärbar:en agronom kan lätt slänga den på ett lastbilssäte eller i en bilbagage för att transportera den till fältet, sa Chowdhary.

Automatisering av datainsamling och analys har potential att förbättra förädlingspipelinen genom att låsa upp mysterierna om varför växtsorter reagerar på väldigt olika sätt på miljöförhållanden, sa U. of I. växtbiologiprofessor Carl Bernacchi, en av forskarna som samarbetar i projektet.

Data som samlats in av grödoscoutningsroboten kan hjälpa växtförädlare att identifiera de genetiska släktlinjer som sannolikt kommer att ge bästa kvalitet och högsta avkastning på specifika platser, sa Bernacchi.

Han och Stephen P. Long, en Stanley O. Ikenberry Endowed Chair och Gutgsell Endowed University Professor of Crop Science and Plant Biology i Illinois, hjälpte till att avgöra vilka växtegenskaper som var viktiga för roboten att mäta.

"Det kommer att vara transformerande för odlare att kunna mäta varje enskild växt i fältet på kort tid, ", sa Bernacchi. "Gröddauppfödare kanske vill odla tusentals olika genotyper, alla lite olika från varandra, och mät varje planta snabbt. Det är inte möjligt just nu om du inte har en armé av människor - och det kostar mycket tid och pengar och är en väldigt subjektiv process.

"En robot eller svärm av robotar skulle kunna gå in på ett fält och göra samma typer av saker som människor gör manuellt just nu, men i ett mycket mer objektivt snabbare och billigare sätt, Sa Bernacchi.

TerraSentia fyller "ett stort gap på den nuvarande marknaden för jordbruksutrustning" mellan massiva maskiner som odlar eller sprutar många tunnland snabbt och mänskliga arbetare som kan utföra uppgifter som kräver precision men rör sig mycket långsammare, sa Chowdhary.

"Det finns en stor marknad för dessa robotar, inte bara i USA, där jordbruket är ett lönsamt företag, men också i utvecklingsländer som Brasilien och Indien, där livsmedelsbönder kämpar med extrema väderförhållanden som monsuner och hårt solljus, tillsammans med ogräs och skadedjur, " sa Chowdhary.

Som en del av en stegvis introduktionsprocess, flera stora fröföretag, stora amerikanska universitet och utländska partners fälttestar 20 av TerraSentia-robotarna i vår genom ett program för tidiga användare. Chowdhary sa att roboten förväntas bli tillgänglig för bönder om cirka tre år, med vissa modeller som kostar mindre än $5, 000.

"Vi får den här tekniken i händerna på användarna så att de kan berätta för oss vad som fungerar för dem och vad vi behöver förbättra, " Sa Chowdhary. "Vi försöker minska risken för tekniken och skapa en produkt som är omedelbart fördelaktig för odlare och uppfödare i delstaten Illinois och vidare."