FarmBot - FarmBot
 Geneza FarmBot
| |
|
Film wprowadzający do FarmBot Genesis
| |
| Klasyfikacja | Projekt rolnictwa o otwartym kodzie źródłowym |
|---|---|
| Wynalazca | Rory Aronson, Rick Carlino, Tim Evers |
| Producent | FarmBot.io |
FarmBot to projekt rolnictwa precyzyjnego CNC o otwartym kodzie źródłowym, składający się z maszyny rolniczej z robotem kartezjańskim , oprogramowania i dokumentacji, w tym repozytorium danych dotyczących rolnictwa . Projekt ma na celu „Stworzenie otwartej i dostępnej technologii, która pomoże wszystkim w uprawie żywności i uprawie żywności dla wszystkich”. FarmBot to projekt open source umożliwiający modyfikacje sprzętu, oprogramowania i dokumentacji oraz dodatki od użytkowników.
Historia
_and_Rory_Aronson_(right).jpg)
Projekt FarmBot został zapoczątkowany w 2011 roku przez Amerykanina Rory'ego Aronsona podczas studiów inżynierii mechanicznej na California Polytechnic State University . Aronson uczestniczył w fakultatywnym kursie rolnictwa ekologicznego, gdzie dowiedział się o ciągniku, który wykorzystywał widzenie maszynowe do wykrywania i zakrywania chwastów, co wyeliminowało potrzebę stosowania herbicydów lub pracy ręcznej, traktor kosztował ponad 1 mln USD.
We wrześniu 2013 r. Aronson opublikował białą księgę przedstawiającą cele projektu: „ Rozwijaj społeczność, która tworzy bezpłatne plany sprzętowe, oprogramowanie, dane i dokumentację o otwartym kodzie źródłowym, umożliwiając każdemu zbudowanie i obsługę maszyny rolniczej”.
Projekt jest odpowiedzią na 60% wzrost produkcji żywności potrzebny ze względu na wzrost światowej populacji do 7-9 miliardów do 2050 r. oraz potencjał rolnictwa precyzyjnego do zmniejszenia wpływu rolnictwa na środowisko poprzez zmniejszenie zużycia wody, energii, transportu, petrochemikalia i czas potrzebny do uprawy roślin.
W marcu 2014 Aronson rozpoczął pracę nad projektem w pełnym wymiarze godzin finansowanym z grantu Fundacji Shuttleworth . Twórca oprogramowania układowego Tim Evers i programista Rick Carlino dołączyli później do projektu jako główni programiści, a społeczność open source Farmbot.cc została stworzona, aby wspierać rozwój projektu.
W marcu 2014 r. Rory Aronson założył firmę Farmbot.io, aby dostarczać zestawy sprzętowe i usługi oprogramowania oraz służyć jako źródło finansowania w celu utrzymania społeczności open source. W 2014 i 2015 roku FarmBot został wpisany do nagrody Hackaday Prize, gdzie został finalistą w 2015 roku. Farmbot.io rozpoczął przedsprzedaż pierwszej dostępnej na rynku wersji FarmBot, FarmBot Genesis, dziewiątej iteracji projektu w lipcu 2016 roku.
Farmbot Genesis
Możliwości
FarmBot Genesis jest w stanie posadzić ponad 30 różnych roślin, w tym ziemniaki , groch , kabaczek , karczochy i boćwinę na obszarze 2,9 metra × 1,4 metra przy maksymalnej wysokości rośliny 0,5 metra. Może jednocześnie uprawiać różne rośliny na tym samym obszarze i może pracować w pomieszczeniach, na zewnątrz i na obszarach zadaszonych. Szacuje się, że FarmBot Genesis wytwarza o 25% mniej emisji dwutlenku węgla niż standardowa produkcja żywności w USA.
Prototyp FarmBot Genesis V0.7 pracujący na zewnątrz.
Prototyp FarmBot Genesis V0.6 pracujący w pomieszczeniach.
FarmBot umieszczony w szklarni pozwala na całoroczną uprawę.
Zbiera się botwinę szwajcarską uprawianą przez FarmBot.
Farmbot Genesis może wykonać prawie wszystkie procesy przed zbiorami, w tym siew , mechaniczną kontrolę chwastów i podlewanie . Wymaga energii elektrycznej, połączenia internetowego i zaopatrzenia w wodę, które można zapewnić przy użyciu rozwiązań pozasieciowych, w tym beczki na wodę do zbierania deszczu oraz panelu słonecznego i baterii do dostarczania energii elektrycznej. FarmBot Genesis jest w stanie zbierać dane, aby uwzględnić takie czynniki, jak wiek rośliny i lokalne warunki pogodowe, zarówno z lokalnych czujników, jak i zewnętrznych danych z Internetu .
Prototypowe nawadnianie FarmBot po raz pierwszy.
Prototyp FarmBot sadzi nasiona po raz pierwszy.
FarmBot z panelem słonecznym o mocy 100 W, akumulatorem i pojemnikiem na kompost.
FarmBot Genesis wykonuje różne zadania poprzez automatyczne mocowanie różnych narzędzi do uniwersalnego uchwytu narzędziowego, w tym wtryskiwacza nasion, dyszy do podlewania i narzędzia do zakopywania chwastów. Maszyna jest w stanie odchwaszczać zasiany obszar za pomocą tłumika chwastów za pomocą kamery w celu identyfikacji chwastów, porównując wszystkie rośliny na obszarze z miejscami wysianych nasion.
Uniwersalny uchwyt narzędziowy
Tłumik chwastów
Narzędzie do podlewania
Czujnik gleby
Wtryskiwacz nasion
FarmBot Genesis jest kontrolowany przez interfejs sieciowy, który umożliwia zdalny dostęp z dowolnego miejsca na większości urządzeń z dostępem do Internetu. Wykorzystuje internetową bazę danych upraw o nazwie OpenFarm, aby stworzyć optymalny plan sadzenia w oparciu o wielkość dorosłej uprawy. Precyzja maszyny sprawia, że nadaje się do warunków laboratoryjnych.
Wspólna uprawa różnych zimowych warzyw.
FarmBot może dostarczać dokładne ilości wody do precyzyjnych miejsc w ziemi.
FarmBot można rozszerzyć o stację pogodową, aby mógł zbierać dane środowiskowe.
Farmbot wyposażony w światła.
składniki
Sprzęt komputerowy
Farmbot Genesis to maszyna typu open source, zaprojektowana z myślą o odtwarzalności i dostępności komponentów, może być tworzona przy użyciu wspólnych narzędzi i procesów, co oznacza, że nie jest zależna od jednego dostawcy.
Zastosowania maszyny prowadnice liniowe w kierunku X, Y i Z oś tym bramowej i niestandardowych płaskiej łączącej płyty, która może być wykonana z wielu narzędzi, tym urządzeniem tnącym strumieniem wody , noża plazmowego , noża laserowego , młynie CNC lub ręcznie z piłą i wiertarka . FarmBot Genesis wykorzystuje system pasów i kół pasowych, w tym silniki krokowe NEMA 17 z enkoderami obrotowymi , paski GT2 oraz profile i koła OpenBuilds V-Slot®. Śruby , nakrętki teowe, podkładki, łożyska, wał napędowy i śruba pociągowa ze stali nierdzewnej sprawiają, że maszyna jest odporna na warunki atmosferyczne i korozję, umożliwiając długotrwałą pracę w warunkach zewnętrznych.
Płyty łączące koła OpenBuilds V-Slot®, silnik krokowy NEMA 17 i śruby, które łączą się, aby ślizgać się poprzecznie.
Koła OpenBuilds V-Slot® przymocowane do płyt łączących.
Farmbot jest utrzymywany razem za pomocą aluminiowych płyt o grubości 5 mm.
Portal wykorzystuje profile OpenBuilds V-Slot i koła przymocowane do płyt łączących.
Stos elektroniki Farmbot Genesis składa się z Raspberry Pi 3 i Arduino Mega 2560 z osłoną RAMPS 1.4 i kamerą do rejestrowania danych. Uniwersalny uchwyt narzędziowy i inne narzędzia są drukowane w 3D i są przeznaczone do tworzenia za pomocą drukarek 3D do osadzania topionego na poziomie hobby, np . drukarki RepRap . Posiada dwa złącza elektryczne i złącza dla cieczy lub gazu, które są sprzężone magnetycznie.
Wszystkie plastikowe elementy FarmBot są przeznaczone do drukowania 3D za pomocą hobbystycznych drukarek FDM.
Elektronika FarmBot Genesis, Raspberry Pi (po lewej) i mikrontroler Arduino MEGA z nakładką RAMPS (po prawej).
Rory Aronson z prototypem FarmBot Genesis V0.8 na swoim podwórku w San Luis Obispo w Kalifornii.
Oprogramowanie
Oprogramowanie FarmBot Genesis działa przez interfejs sieciowy, umożliwiając sterowanie maszyną na większości urządzeń z dostępem do Internetu. Aplikacja internetowa ma możliwość dostosowania różnych danych wejściowych, w tym wody, nawozów i pestycydów, rozstawu nasion i czynników środowiskowych, w tym warunków glebowych i pogodowych, w oparciu o odczyty czujników, lokalizację i porę roku. Jest również w stanie budować i planować sekwencje, łącząc i zmieniając podstawowe operacje. Oprogramowanie jest również w stanie manipulować mapami danych, rejestrować w czasie rzeczywistym i uzyskiwać dostęp do otwartych danych zakładu w bazie danych OpenFarm. Całe oprogramowanie jest dostępne na licencji MIT i jest dostępne na GitHub .
FarmBoty są kontrolowane i konfigurowane przez aplikację internetową dostępną z przeglądarki internetowej na dowolnym urządzeniu z dowolnej lokalizacji.
FarmBot Genesis Web App na różnych urządzeniach.
FarmBot Genesis Projektant farmy V7.
Dokumentacja
Dokumentacja FarmBot Genesis składa się z dokumentacji sprzętu i oprogramowania, bazy danych rolnictwa i forów pomocy technicznej. Wiki, forum i dokumentacja zawierają dokumentację sprzętu i oprogramowania, w tym instrukcje montażu, zestawienia materiałów, rozwiązywanie problemów, dokumentację poprzednich iteracji i przyszłe plany projektowe. OpenFarm to bezpłatna i otwarta, napisana wspólnie baza danych zawierająca przewodniki dotyczące uprawy roślin i inną wiedzę. OpenFarm powstał jako część FarmBot, ale stał się własnym, niezależnym projektem.
Renderowanie CAD FarmBot Genesis V0.9.
Modele CAD FarmBot mogą być bezpłatnie pobierane i modyfikowane przez inne osoby.
Plik STL zespołu aparatu używany do drukowania 3D.
