在過去的十年里，對農業數字化的投資增加了十倍，到2026年，對該行業的資助將進一步增加五倍農業科技已經像金融科技和人力資源科技一樣成為現實!風險管理是有效提高利潤率和降低成本的關鍵工具--在農業方面，數字化使之成為可能。

農業是人類活動的一個知識密集型領域。農業技術人員與復雜的生物、工程系統和設備打交道。這種復雜性使得很多現代數字技術受到追捧，例如。

●無人機和機器人

●物聯網

●地理信息系統

●虛擬現實系統

●數據科學工具

●區塊鏈

●3D打印機

●計算機視覺

在這篇文章中了解更多關于無人機、機器人及其編程的信息。

無人機從何而來？

無人機開發領域是最密集發展的領域之一。造成這種情況的因素有很多，但關鍵的是無人機可以大大降低運營成本。龐大的領土和執行許多常規技術操作的需要使無人機成為理想的助手。

無人機與機器人有什么不同？

無人機一詞的起源在語言學家中仍是一個爭論不休的問題。這個名字被認為起源于1934年和1935年之交，當時低空飛行的飛機發出嗡嗡聲，無法操縱或急劇加速，并發出獨特的單調的嗡嗡聲，就像無人機一樣。無人機，從英文來看，確切地說是無人機。長期以來，只有目標無人機被稱為無人機，但在20世紀50年代，特別是60年代，所有無人機，從巡航導彈到當時的無人飛船，都以某種方式自我認定為無人機。

什么是無人機？

這就是 ChatGPT 在人工智能的幫助下解釋什么是無人機的方式：

無人機（四軸飛行器）是一種無人駕駛飛行器，可以自動或遠程控制。它們用于各種應用，包括攝影、視頻、航空攝影、航空掃描、現場評估、安全隱患檢測、實地研究等。

無人機分為：

●飛行——飛機、直升機和混合動力型

●地面和地下——輪式、履帶式

●漂浮 - 水下，水面

●展示無人機和家用無人機 - 用于娛樂和愛好

●組合 - 不同類型的無人機相互組合

根據應用方法，無人機可以是：

●單個無人機

●團體無人機

●集群無人機

人工智能生成的圖像

飛行無人機分為三個主要亞種：

●飛機類型，由于機翼能夠覆蓋很遠的距離；

●直升機類型，使用旋翼方案；

●混合動力飛行無人機結合了飛機機翼和直升機旋翼，能夠切換到不同的操作模式。

無人機可用于農業；

●干燥（收獲前植物組織脫水）

●噴灑農藥、除草劑、殺蟲劑等

●播種

●監控設備、花園和田地的灌溉系統

●著陸條件分析

●監控任務的執行

●領土的保護

飛行無人機非常有效，但地面無人機比它們有一些不可否認的優勢。地面無人機的工作時間更長，在某些任務中更經濟、更準確，而且用途更廣、更安全。除了空中監視和遠距離快速移動外，它們幾乎可以執行與飛行相同的所有操作。

另外，我想指出組合無人機進一步發展的前景，組合無人機是比無人機更復雜的機器人。

機器人是一種執行編程動作的機構。他借助傳感器、感應器、麥克風和攝像頭感知周圍的世界，并為特定任務建立行為模型，還可以以某種方式影響物理世界。

農業中的無人機和機器人

無人機和機器人如今在農業中得到積極應用。他們的任務各不相同：施肥、播種、用紫外線處理植物、監測田地、放牧羊群。以下是一些“在田間”使用智能助手的例子：

●上岸狀況評估 無人機使用傳感器收集數據，然后對其進行分析并向農學家發出問題信號。這種設備配備了一個機械臂，可以收集成熟的水果。如果在這樣的無人機后面拉一輛推車，那么它仍然可以運來必要的藥品；

●除草除草機器人可以在田間待上一整天——最多八個小時。他們有計算機視覺和燃燒雜草的特殊激光。他們不僅進行除草，還收集數據并將其發送進行分析；

●基于衛星和無人機圖像分析的害蟲攻擊預測；

●苗木測繪觀察、人工林灌溉；

救援無人機：一些無人機尋找生病的動物或植物，并向農民發出問題信號，從而使農作物和牲畜免于疾病和滅絕。

在“數字花園”圖中的 RSHB播客中，Agrofly 初創公司的創始人兼首席執行官 Sergey Terekhin 談到了如今俄羅斯農民購買無人機是否有利可圖，還是租用無人機更好。還有 - 如何使用飛行機器人。

無人機程序員做什么的？

設計工程師設計、制造并測試無人機。另一方面，程序員開發軟件，沒有軟件飛機將無法執行實際任務。大約 10 年前，無人機編程行業取得了重大進展，當時機器人操作系統 (ROS) 開源項目開發了用于編譯機器人控制應用程序的庫和工具。當時項目的創建者根本沒有想過ROS的商業用途。ROS 現在被認為是構建機器人應用程序的領先操作系統。該平臺為程序員提供了豐富的功能和工具、工作算法以及訪問全球工程師和科學家生態系統的途徑。

機器人操作系統確保傳感器、3D 地圖、安全路線規劃器和 SLAM 的正確交互。軟件環境由一組相互交互的獨立節點（node）組成。主 ROS 節點是“主節點”。該模塊的主要功能是注冊其他應用節點。這些節點中的每一個都是一個 Linux 進程。ROS 系統提供了一種在各個節點之間同步和傳遞消息的機制。這些消息可以是傳感數據、點云、視頻幀、參數和控制命令。節點可以在不同的機器上運行，并通過網絡接口進行通信。

按照ROS開發者自己的說法，設備編程不需要什么高超的技能，只需要具備嵌入式軟件和控制系統的基礎知識即可。因此，對于那些已經有編程經驗的人來說，理解和開始開發無人機軟件會容易得多。

無人機程序員做什么？

●為無人機的控制和導航系統創建軟件

●開發控制系統的循環圖

●模擬導航和飛行路徑

●創建檢測和繞過障礙物的系統

●制作空間地圖

●維護和維護無人機軟件

對無人機程序員的要求；

●精通C++或Python編程語言；

●使用 ROS 或 OpenCV 的經驗

●優秀的技術英語知識；

●有為無人機或任何嵌入式軟件開發算法的經驗。

程序員使用地圖幫助機器人和無人機在太空中導航。機器人的自主導航基于三個基本原則：

●建筑地圖 - 制圖；

●空間定位 - 本地化；

●路徑規劃；

繪圖的任務是回答機器人的問題：“周圍的空間是什么樣子的？”在映射期間，來自各種傳感器的數據被傳輸到機器人。根據處理后的數據，構建世界地圖。

定位的任務是回答機器人的問題：“我在哪里？”在定位期間，機器人確定其相對于地圖的位置，地圖可能已經為機器人所知或實時生成。在先前已知的地圖上進行定位時，無論機器人身在何處，都必須能夠確定其位置。

路徑規劃的任務是回答機器人的問題：“我怎樣才能到達目標點？”地圖上的目標點可以由機器人操作員或機器人本身設置。機器人必須能夠獨立地在地圖上鋪設到目標點的運動軌跡并到達。此外，運動軌跡必須是最佳且安全的。

機器人編程的基本方法

●SLAM（同步定位和映射）是機器人技術中最流行的同步定位和映射方法。建圖和定位之間有著密切的關系：在機器人周圍的未知環境中，這兩個過程不能分開。使用此方法時，機器人必須知道其確切的當前位置才能構建地圖。他需要一張好的地圖來確定他現在的位置。使用該方法的一個例子：操作員遠程控制沒有準備好的地圖的機器人的運動，但使用傳感器實時構建它并通過里程計和傳感器在空間中定位。

●主動定位是一種主動定位方法，它使用路徑規劃來引導機器人到地圖上的目標點來細化其當前位置（定位）。使用該方法的一個例子：機器人有一張準備好的周圍空間地圖，并自行移動到目標點（無需操作員自主）。同時，在移動過程中，機器人可以通過地圖上的特定控制點，例如，為了固定位于墻壁上的特殊黑白標記，其身體上安裝了攝像頭。通過分析以這種方式看到的每個標記，機器人可以明確其在地圖上的位置。

●探索是一種探索方法，它假設機器人能夠確定其確切位置。該方法著重于機器人在未知環境中的高效運動，以實時構建地圖。使用該方法的一個例子：機器人沒有準備好的地圖，在沒有操作員參與的情況下獨立移動。同時，機器人實時地為它移動到一個未知的領域，不斷地構建地圖并規劃它的路線。

●SPLAM（Simultaneous Planning, Localization and Mapping）是一種結合了定位、建圖和路徑規劃的方法。使用該方法的一個例子：機器人是自主的，沒有準備好的地圖，幾乎沒有關于它周圍世界的現成信息。他實時獨立構建地圖，在地圖上定位并計劃他的進一步移動。

硬件

飛行控制器負責無人機的飛行和電機的轉動。通用平臺的一個示例是配備 ARM 處理器和 PX4 固件的 Pixhawk 板。固件代碼以特殊的“循環軟件”模式編譯，允許您在 PC 上進行測試。

模擬

Gazebo軟件真實模擬器用于模擬無人機的操作并對軟件進行評估。

虛擬環境中的基礎模型是虛擬機器羊多莉，作為對 Gazebo 和 ROS2 的動手介紹。多莉背著重物跟著你。該手推車配備兩個電動輪子，使機器人能夠使用激光掃描儀操縱和檢測前方的物體。

資訊網

為了感知周圍的現實，機器人配備了各種傳感器，其操作也可以在 Gazebo 中建模：

●激光雷達

●深度相機

●激光/超聲波/紅外線測距儀

●接觸傳感器

●雷達

●加速度傳感器

●陀螺儀

●磁力計

●氣壓計

機器人和無人機程序員的前景如何？

軍事和工業部門、農業、制圖、航空攝影、無人物流和其他領域都需要無人機軟件開發人員。對這些職業的需求只會增長。

程序員可以使用以下細分行業：

●資訊科技公司

●四軸飛行器和無人機的供應商和制造商；

●國有企業

●機器人研究所

●執法機構（FSB、交通警察、FSO）

●軍事部門

●工業企業（建筑、采礦等）

●運輸公司和送貨服務

●農場和農業公司