Žemės ūkio robotai (ZUM4038)

Dalyko anotacija lietuvių kalba

Studijų dalyko tikslas yra suteikti studentams žinių apie augalininkystės, daržininkystės, sodininkystės ir gyvulininkystės robotus, jų konstrukcijas ir veikimo principus, išmaniųjų įrenginių ir jutiklinių stebėjimo sistemų parinkimą ir valdymą. Studentai įgis žinių apie dirvožemio savybių nustatymo, dirvos paruošimo, pasėlių priežiūros ir derliaus nuėmimo, melžimo, pašarų ruošimo ir šėrimo, tvarto valdymo robotizuotas sistemas, jų projektavimą ir diegimą žemės ūkio technologiniuose procesuose. Išmoks analizuoti ir vertinti žemės ūkio robotų naudojimą energetinio, aplinkosauginio, socialinio ir ekonominio efektyvumo vertinimo aspektais.

Dalyko anotacija užsienio kalba

The aim of the study subject is to provide students with knowledge about crop, horticultural and animal husbandry robots, their constructions and principles of operation, selection and control of smart devices and sensors monitoring systems. Students will gain knowledge about robotic systems for soil characterization, soil preparation, crop care and harvesting, milking, feed preparation and feeding, barn management, their design and implementation in agricultural technological processes. Will learn to analyze and evaluate the use of agricultural robots in the aspects of energy, environmental, social and economic efficiency assessment.

Būtinas pasirengimas dalyko studijoms

Studentas turi būti išklausęs dalykus: Teorinė mechanika, Mechanizmų ir mašinų teorija, Elektrotechnika ir automatinis valdymas, Žemės dirbimo ir pasėlių priežiūros technologijos, Agronomijos ir ekologijos pagrindai, Derliaus dorojimo mašinos, Gyvulininkystės technologijų inžinerija.

Dalyko studijų rezultatai

1. Geba identifikuoti galimus iššūkius ir jų sprendimus, įgyvendinant žemės ūkio modernizavimo uždavinius ir diegiant robotizuotas technologijas. Geba apibūdinti skirtingų žemės ūkio sektorių robotų konstrukcijas ir veikimo principus. Geba parinkti išmaniuosius įrenginius ir jų valdymo sistemas augalininkystės / daržininkystės / sodininkystės robotams. Išmano, kaip parengti robotų diegimo projektą gyvūnų laikymo technologijoms. Geba veiksmingai bendrauti, dirbti individualiai ar komandoje su specialistais ir visuomene, sprendžiant tvariosios augalininkystės / daržininkystės / gyvulininkystės uždavinius. Supranta priimamų sprendimų aplinkosauginius, teisinius ir darnaus naudojimo aspektus, atsakomybę už savo profesinės veiklos rezultatus ir jos poveikį aplinkai.

Dalyko turinys

1. Samprata apie robotus, operacines sistemas ir veikimo principus.
2. Robotų konstrukcijos, dinamika ir kinematika.
3. Išmanieji įrenginiai ir jutiklinės stebėjimo sistemos robotuose.
4. Robotai dirvožemio savybių nustatymui.
5. Augalininkystės technologinių operacijų robotai (pasėlių priežiūrai, derliaus nuėmimo ir kt.).
6. Daržininkystės šiltnamių robotai / sėjos ir daigų persodinimo robotai.
7. Želdynų priežiūros robotai.
8. Robotų panaudojimas sodininkystėje.
9. Daugiafunkciniai robotai / kelių robotų bendradarbiavimas.
10. Dirbtinio intelekto ir mašininio mokymo taikymas sprendimų priėmimui.
11. Augalininkystės/daržininkystės/sodininkystės robotų agrotechninių parametrų skaičiavimai.
12. Energetinis ir aplinkosauginis robotų diegimo žemės ūkyje efektyvumo vertinimas.
13. Intelektinės robotikos sistemos gyvulininkystėje: galimybės ir problemos.
14. Gyvulininkystės technologinių procesų automatizavimo ir valdymo sistemų valdikliai.
15. Automatinės melžimo sistemos (melžimo robotai).
16. Pašarų ruošimo ir gyvūnų šėrimo robotai.
17. Mėšlo šalinimo robotai.
18. Automatizuotos / robotizuotos mikroklimato formavimo sistemos.
19. Integruoto technologinių procesų valdymo sistemų programinė įranga galvijininkystėje, kiaulininkystėje, paukštininkystėje.
20. Technologinių procesų valdymas naudojant 3D vaizdo sistemas.
21. Automatizuoto / robotizuoto tvarto projektavimas.
22. Intelektinės robotikos sistemų socialinis, ekologinis, ekonominis poveikis.

Dalyko studijos valandomis

Paskaitos – 30 val.
Pratybos – 30 val.
Savarankiškas darbas – 47 val.
Iš viso: 107 val.

Studijų rezultatų vertinimas

Praktiniai darbai – 15 %
Koliokviumas – 20 %
Individuali užduotis – 15 %
Egzaminas – 50 %

Literatūra

1. Bechar, A., Vigneault, C. (2016). Agricultural robots for field operations: Concepts and components. Biosystems Engineering, 149, 94–111.
2. Bechar, A., Vigneault, C. (2017). Agricultural robots for field operations. Part 2: Operations and systems. Biosystems engineering, 153, 110–128.
3. Zhou, J., Zhang, B. (Eds.). (2019). Agricultural Robots: Fundamentals and Applications. Book. London, IntechOpen, 132 p.
4. Vougioukas, S. G. (2019). Agricultural Robotics. Annual Review of Control, Robotics, and Autonomous Systems, 2, 365–392.
5. Meijering, A., Hogeveen, H., Koning,. C. (2014). Automatic Milking. Wageningen Academic Publishers. P. 544.
6. Guarino, M., Berckmans, D. (2015). Precision Livestock Farming ’15. Papers presented at the 7th European Conference on Precision Livestock Farming, Milan, p. 871.
7. Lowenberg-DeBoer, J., Huang, I. Y., Grigoriadis, V., Blackmore, S. (2019). Economics of robots and automation in field crop production. Precision Agriculture, 1–22.
8. Bilingsley J. (2019). Robotics and automation for improving agriculture. Burleigh dodds science publishing. 29 p.