مستقبل الزراعة: ماسح الليزر ثلاثي الأبعاد يُحدث ثورة في وقت الحصاد!

مستقبل الزراعة: ماسح الليزر ثلاثي الأبعاد يُحدث ثورة في وقت الحصاد!

تكتسب الأبحاث في مجال التقنيات المبتكرة لدعم الزراعة زخماً. فريق من علماء الروبوتات من جامعة فورتسبورغ قامت بتطوير نظام ماسح ضوئي ليزري ثلاثي الأبعاد يتم استخدامه الآن كجزء من مشروع في معهد لايبنيز للهندسة الزراعية والاقتصاد الحيوي (ATB) في بوتسدام. الهدف الرئيسي من هذه المبادرة التكنولوجية هو إجراء تحليلات نباتية دقيقة في الحقل، وخاصة في وقت الحصاد.

أحد الحوافز الرئيسية لهذا المشروع هو النقص المتزايد في العمال المهرة في مجال الزراعة. ولمواجهة ذلك، يتم بذل المزيد من العمل لتطوير روبوتات الحصاد. يؤكد البروفيسور أندرياس نوختر من جامعة JMU Würzburg أن النماذج الأولية الحالية لم يتم تطويرها بالكامل بعد وأن هذه الإضافة التكنولوجية تمثل بديلاً واعداً.

التفاصيل التكنولوجية للماسح الضوئي الليزري ثلاثي الأبعاد

لقد اجتاز نظام الماسح الضوئي بالليزر ثلاثي الأبعاد المطور حديثًا الاختبارات الأولية بنجاح. يتم تركيبه على محطة ناقلة استشعارية تدور حول 120 شجرة تفاح متسلقة. يتيح هذا النظام إمكانية تسجيل حالة النباتات بدقة، مثل محتوى الماء في الفاكهة. تعتبر هذه الوظيفة ضرورية لحصاد الروبوتات لتحديد وقت الحصاد الأمثل.

بالنسبة للمسؤولين عن المشروع، يعد تركيب النظام في موقع الاختبار في بوتسدام، بقيادة الدكتورة مانويلا زود-ساس، خطوة مهمة إلى الأمام. سيتم استخدام نظام الاستشعار بشكل مستمر لمراقبة أشجار التفاح حتى نوفمبر 2025. يعمل الماسح الضوئي في درجات حرارة تتراوح بين 0 و40 درجة مئوية ويعمل مع ضوء منظم يعرض ثلاثة أطوال موجية مختلفة (520 نانومتر، 660 نانومتر، 830 نانومتر) على النباتات.

تتيح الإشارات المنعكسة الحصول على معلومات مكانية دقيقة، وهي ذات أهمية مركزية لتسجيل الخصائص الفسيولوجية للنباتات. السلامة لها الأولوية القصوى: تم تصميم الماسح الضوئي للاستخدام التجريبي ويمكن أن يكون ضارًا إذا تم الاتصال المباشر بالعين. ولذلك هناك ضوابط صارمة للوصول إلى منطقة القياس لإبعاد الأشخاص غير المدربين. النباتات نفسها ليست معرضة للخطر بواسطة أشعة الليزر.

البحث والتعاون

يستخدم المشروع الكفاءات الأساسية للروبوتات في JMU وأبحاث المحاصيل في ATB. الهدف هو تحسين أساس البيانات لأعمال النمذجة وتحديد المتطلبات المحددة لروبوتات الحصاد المستقبلية. يجلب أندرياس نوشتر أيضًا إلى المشروع خبرته في استخدام الماسحات الضوئية الليزرية للتطبيقات الفضائية، مما يعزز خبرته بشكل أكبر.

وبالتالي، لا يمكن لهذه التكنولوجيا المتقدمة أن تساهم في زيادة الكفاءة في الزراعة فحسب، بل تساعد أيضًا في حل مشكلة ملحة في هذا القطاع.