My tymczasem leżymy do góry brzuchem na Hawajach lub podróżujemy z rodziną po Szwajcarii, raz na jakiś czas zerkając leniwie na aplikację w telefonie, żeby sprawdzić, czy w naszym przydomowym ogródku już wzeszły pomidorki i czy po powrocie możemy liczyć na ekologiczne truskawki z bitą śmietaną… Kusząca perspektywa.
Żywiciel rodziny
Na pomysł tego robotycznego ogródka wpadł w 2011 roku Rory Aronson, student inżynierii na Cal Poly – politechnice w San Luis Obispo w Kalifornii. W 2013 roku napisał i udostępnił nieodpłatnie online program FarmBot. Chciał nie tylko stworzyć nową technologię, ale także skupić wokół niej społeczność, która wspólnie udoskonalałaby produkt. Wkrótce dołączyli do niego Rick Carlino i Tim Evers, którzy stworzyli aplikację. W październiku 2015 roku FarmBot zasiał pierwsze ziarna, a w 2016 roku powstała firma. Od tego czasu ponad tysiąc zestawów FarmBota trafiło do użytkowników z 65 krajów.
FarmBot to rolnicza maszyna CNC (Computerized Numerical Control – układ sterowania numerycznego, wyposażony w minikomputer, który można interaktywnie programować). Tyle tylko, że na końcu ma dysze nawadniające, siewniki i czujniki, które pozwalają na pielęgnację roślin. Nam pozostawia tylko zbiory.
Jego sercem jest minikomputer Raspberry Pi 3, na którym działa FarmBot OS, komunikujący się z modułem Arduino Mega, do którego podłączone są wszystkie czujniki. Działa na zasadzie open source. Udostępnione za darmo są zarówno pliki CAD, które służą do wydruku 3D części maszyny, jak i oprogramowanie wraz z kodem źródłowym. Można także zamówić po prostu cały wyprodukowany zestaw prefabrykatów. Bo to nie tylko komputer i robotyczne ramię, ale całe „poletko”.
Występuje w czterech wersjach: Express (3,6 m kw. za 1,8 tys. dol.), Express XL (14 m kw. – 2,3 tys. dol.), Genesis (4,5 m kw. – 2,6 tys. dol.) i Genesis XL (18 m kw. – 3,5 tys. dol.).
Czy w obliczu tych cen opłaca się mieć swojego FarmBota? Jak bardzo jest wydajny? Czy mając go, można zrezygnować z kupowania warzyw w sklepach?
Jak czytamy na stronie FarmBota, najmniejszy Express potrafi wyhodować wszystkie warzywa, których w swojej codziennej diecie potrzebuje człowiek. Express XL i Genesis XL mają dostarczać tyle warzyw i owoców, że starczy ich na codzienną dietę pięcioosobowej rodziny, nawet gdyby wszyscy jej członkowie stosowali się do zaleceń Światowej Organizacji Zdrowia WHO (pięć porcji warzyw i owoców dziennie, minimum 400 gramów dziennie, czyli około 146 kilogramów rocznie). Ponieważ dieta Polaków poprawia się z roku na rok (w 2017 roku według raportu GUS-u przeciętny Polak zjadł 140 kilogramów warzyw i owoców), FarmBot i na polskiej ziemi byłby nie od rzeczy.
Z analiz zamieszczonych na stronie wynika, że amerykański użytkownik FarmBota Express rocznie oszczędza dzięki niemu około 540 dol. Skoro więc koszt autonomicznej działki wynosi razem z prądem, wodą, ziemią i nasionami około 2 tys. dol., to zwraca się ona po maksimum czterech latach użytkowania.
FarmBot może służyć do prywatnego użytku jako przydomowy ogródek, ale także do badań naukowych, działań edukacyjnych lub komercyjnej produkcji żywności – to pracownik, który jest „w polu” 24 godziny na dobę, nie bywa zmęczony i nie potrzebuje urlopu. Maszyna ma więc wielki potencjał.
Rolnik w showroomie
Pierwszy raz FarmBota zobaczyłam na tarasie dachu Black House – showroomu technologicznego w Gliwicach, stworzonego przez APA Group. W specjalnej szklarni z widokiem na miasto prezentuje się wspaniale: czysto, schludnie i nowocześnie. Rośliny rosną grzecznie w równych grządkach jak z reklamy. Jest bardzo ekologiczny – prądu zużywa mniej więcej tyle, co laptop. Wodę także oszczędza, bo podlewa tylko tyle, ile potrzeba.
– Jesteśmy użytkownikiem FarmBota od ponad roku – opowiada Aleksandra Latocha z APA Group. – Posiadamy model Genesis, który zintegrowaliśmy z naszym systemem automatyki BMS-Nazca. W zeszłym roku postawiliśmy na ogródek ziołowy. Z powodzeniem – mieliśmy miętę w kilku odmianach, szałwię, tymianek, rozmaryn, bazylię. W tym roku posadziliśmy truskawki w czterech odmianach, żeby zapewnić sobie zbiory przez dwa miesiące – mówi.
Gliwicki FarmBot to jednak tylko egzemplarz pokazowy, którym opiekuje się cała armia specjalistów od nowych technologii. Jak działa w terenie?
Pomidorowy busz
Niełatwo było wyśledzić jedynego chyba jak dotąd polskiego użytkownika FarmBota. Znalazłam go na forum amerykańskiej firmy i po nicku odgadłam nazwisko. Okazało się, że jest nim Marcin Wojdyła, inżynier i informatyk, przedsiębiorca z Sosnowca.
Jego przydomowy warzywniak doglądany przez FarmBota wygląda zupełnie inaczej niż ten na tarasie gliwickiego showroomu. Grządki uprawiane przez roboogrodnika znajdują się za domem, w rogu obszernego ogrodu. Już z daleka widać wybujałą zieloną kępę. Kiedy podchodzimy bliżej, widzę, że to przede wszystkim pomidory – prawdziwa pomidorowa dżungla, która rozrosła się na wszystkie strony i pochłonęła fasolkę i ogórki, ledwie zipiące pod pędami zwycięskich pomidorków cherry. Z przodu jest trochę luźniej – rosną marchewki, pietruszki, buraki.
– Wyjechaliśmy na dwumiesięczne wakacje i teraz mamy tu niezły busz! – śmieje się Marcin Wojdyła. – Popełniłem błąd, bo posadziłem pomidory, które rosną do góry. Takie rośliny trzeba podwiązywać, a tego już za nas FarmBot nie zrobi, o to musimy zadbać sami… Ale proszę pomyśleć – byłem dwa miesiące poza domem, nikogo tu nie było, a warzywa nie zmarniały. FarmBot sobie poradził. Jest samodzielny. Wszystkie warzywa wyrosły mi z nasion. I są naprawdę dobre. Nie wyglądają może tak pięknie jak te ze sklepu, ale za to jak smakują! Chce pani spróbować pomidorka?
Faktycznie dobre – jędrne i słodkie.
– Skąd pomysł na FarmBota? – pytam.
– Moja babcia miała ogródek tu niedaleko. Przez całe dzieciństwo chodziłem do niej, wyciągałem z ziemi marchewki i chrupałem, zrywałem z krzaków pomidory i zjadałem. To było takie naturalne. Teraz sam mam dzieci i szkoda mi było, że one czegoś takiego nie znają. Dlatego kilka lat temu, kiedy dziewczynki były jeszcze małe, postanowiłem, że my też urządzimy sobie warzywniak. Mamy przecież dom z ogrodem, w czym problem? Próbowaliśmy przez cztery sezony, ale nie mogliśmy sobie poradzić. Plony były marne. Zawsze kończyło się to totalnym zachwaszczeniem. Moja babcia miała chyba więcej zaangażowania, a na pewno – więcej czasu. Nas praktycznie nigdy w domu nie ma – dziewczynki w szkole, my z żoną w firmie. Zresztą i ziemia jest tu słabej jakości, wyeksploatowana przez lata rolnictwa.
Na trop FarmBota wpadłem, szukając urządzenia, które samo by podlewało ogród. Pompy do zraszaczy często się przepalają, w sezonie musiałem je zwykle kilkukrotnie wymieniać. Poza tym mamy coraz większą suszę i zraszacz już nie wystarcza. FarmBot mierzy wilgotność ziemi i podlewa roślinę punktowo, więc podlewa dokładnie tyle, ile trzeba. Pomyślałem, że będziemy mieć ogródek, który sam będzie sobie funkcjonował, a dzieci będą jeść ekologiczne warzywa bez chemii.
Współrzędne marchewki
– Jak to działa? Sieje pan pierwszą roślinkę…
– Wpisuję jej łacińską nazwę i dodaję w aplikacji na moje poletko. W aplikacji mam mapę, na której umieszczam każdą nową roślinę; każda ma więc swoje współrzędne. Stąd FarmBot wie, że dokładnie na tym dokładnie miejscu rośnie marchewka. Wie, że 5 centymetrów obok niczego nie powinno być, a jeśli jest, to znaczy, że to chwast, który należy zniszczyć. Ramię FarmBota porusza się w trzech osiach. Trzeba zaprogramować sekwencje ruchów, które musi po kolei wykonać. Na przykład: „siew” albo „lekkie podlewanie”. W kalendarzu zapisuję, że codziennie o 6:30 robot podlewa wszystkie rośliny.
– A co, jeśli tego dnia pada i podlewanie nie jest potrzebne?
– O ile zaprogramowaliśmy sobie sekwencję „zmierz wilgotność gleby”, w ziemię zagłębi się sensor, a impuls zostanie przesłany do komputera. I FarmBot nie będzie podlewał podczas deszczu. Wszystko zależy od tego, co sobie zaprogramujemy.
– Sami?
– Właśnie, sami. To jest jedna z tych rzeczy, o których nie wiedziałem, kupując FarmBota…
Łóżko dla robota
Pierwszy problem, z jakim się zetknąłem? Przyszedł w częściach: każda śrubka osobno! Ktoś, kto nie ma umiejętności technicznych, nie byłby w stanie tego złożyć – opowiada Marcin Wojdyła. Wcześniej musiałem wykonać tak zwane łóżko, czyli ramę, w której zamontowany jest robot, bo FarmBot jej nie dostarcza. Najlepiej zrobić ją na zamówienie, bo musi pasować co do milimetra. Firma sugeruje drewno, więc tak zrobiłem, ale drewno pracuje i robot zaczął się po jakimś czasie zacinać.
Jeszcze wcześniej musiałem doprowadzić do niego internet – zamontować ruter, prąd, wodę – pełne uzbrojenie. Kiedy po raz pierwszy podłączyłem FarmBota, woda rozsadziła węże. Okazało się, że w Polsce mamy ciśnienie w kranach około 3 barów, a nie 1,5 jak w Stanach, więc musiałem montować zawory redukcyjne, które obniżają ciśnienie.
Program też trzeba sobie samemu napisać. Ja jestem inżynierem i informatykiem, ale obawiam się, że przeciętny użytkownik sobie z tym nie poradzi. Każdą sekwencję: „podjedź do marchewki”, „odkręć zawór”, „zrób zdjęcie”, „wyrwij chwasty” – wszystko trzeba krok po kroku zaprogramować. Spędziłem nad tym ze trzy tygodnie i do dzisiaj nie skończyłem – nie zdążyłem zaprogramować wyrywania chwastów. Tu działa algorytm rozpoznawania obrazu, na szczęście gotowy, do pobrania, ale wymaga to konfiguracji kamery. Odłożyłem to sobie na przyszły rok.
Widać, że tego robota stworzyli informatycy, a nie rolnicy, bo o pewnych rzeczach nie pomyśleli. Na przykład pomysł na sadzenie: mamy pojemniczek na nasionka; robot podjeżdża z igłą, włącza pompę ciśnieniową i zasysa nasionko. Jedzie z nim tam, gdzie chce zasadzić roślinę, wbija igłę w ziemię i wyłącza pompę ciśnieniową. Tyle tylko, że igła natychmiast zapycha się ziemią! Zmodyfikowałem więc akcję sadzenia. W pierwszej kolejności robot bierze wystrugany przeze mnie patyk i nim robi dziurki w ziemi. Potem dopiero sięga po igłę z nasionkiem i upuszcza je nad dziurką. Niestety, jeśli zawieje akurat wiatr, roślinka wyrośnie z nasionka 5 centymetrów dalej, zostanie uznana przez FarmBota za chwast i zniszczona. Są wreszcie problemy mechaniczne – wycierające się paski. Po dwóch miesiącach jeden z pasków był do wymiany, a wszystko trzeba sprowadzać ze Stanów.
Bot w worku? Nie – wyzwanie
Tego wszystkiego nie wiedziałem przed kupnem… Myślę, że te sygnały docierają do twórców FarmBota, bo nowszy model podobno lepiej rozwiązuje parę problemów. Składa się z gotowych już modułów i można go złożyć w godzinę, w co jednak szczerze wątpię. Zapłaciłem za tę przyjemność około 20 tysięcy złotych – 14 tysięcy plus przesyłka. Uważam, że to zaporowa cena jak za urządzenie, które nie jest jeszcze dopracowane i wymaga od nabywcy tyle czasu i tyle umiejętności.
– Rozczarowany?
– Nie. Ja lubię kwestie związane z nowymi technologiami. Traktuję FarmBota jak wyzwanie. Uważam, że pomysł jest bardzo ciekawy. Jeśli uda się wyeliminować te wszystkie niedogodności, to myślę, że w dzisiejszych czasach, kiedy jesteśmy wszyscy tak zabiegani – ma dużą szansę powodzenia. Ale jeżeli ma być w powszechnym użytku, to musi to być łatwiejszy w obsłudze i bardziej niezawodny. Wszystkie swoje uwagi przekazuję na forum. O to tu chodzi, że ludzie zgłaszają problemy, a firma modyfikuje produkt.
To dopiero pierwszy sezon, w którym są jakieś zbiory. W przyszłym chcę wprowadzić kilka zmian: zaprogramuję wyrywanie chwastów, posadzę mniej pomidorów, a te, które będą, będę przycinać, ramę zamówię ze stali, nie z drewna.
Ale i w tym sezonie mój FarmBot swoją robotę wykonał. Zależało mi na tym, żeby moje dzieci mogły popróbować smaków z mojego dzieciństwa. I to się udało. Plony były dobre. | CHIP
Materiał autorstwa Moniki Redzisz z portalu sztucznainteligencja.org.pl został opublikowany w ramach współpracy, której celem jest popularyzacja wiedzy o sztucznej inteligencji w Polsce.
Portal sztucznainteligencja.org.pl to pierwszy portal poświęcony w całości tematyce SI. Został stworzony przez Ośrodek Przetwarzania Informacji – Państwowy Instytut Badawczy, działa niekomercyjnie.
