vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2021-15-4-6-10vimjour-442Research ArticleКИТАЙСКО-РОССИЙСКИЙ СИМПОЗИУМЦифровые технологии и роботизированные технические средства для сельского хозяйстваDigital technologies and robotic devices in the agricultureЛобачевскийЯ. П.LobachevskiyYa. P.

Яков Петрович Лобачевский, доктор технических наук, профессор, академик РАН

Москва

Yakov P. Lobachevskiy, Dr.Sc.(Eng.), professor, member of the Russian Academy of Sciences

Moscow

lobachevsky@yandex.ruДороховА. С.DorokhovA. S.

Алексей Семенович Дорохов, доктор технических наук,профессор, член-корреспондент РАН

Aleksey S. Dorokhov, Dr.Sc.(Eng.), professor, corresponding member of the Russian Academy of Sciences

Moscow

dorokhov@rgau-msha.ruФедеральный научный агроинженерный центр ВИМРоссияFederal Scientific Agroengineering Center VIMRussian Federation202117122021154610Copyright © Лобачевский Я.П., Дорохов А.С., 20212021Лобачевский Я.П., Дорохов А.С.Lobachevskiy Y.P., Dorokhov A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vimsmit.com/jour/article/view/442

Показали, что аграрное производство в Российской Федерации динамично развивается, экспорт сельскохозяйственной продукции достигает 25 миллиардов долларов. В то же время этот показатель в других странах значительно больше, например, в Китае он превысил 75 миллиардов долларов. Установили, что реализовать имеющийся потенциал можно, если повысить эффективность аграрного производства путем создания и внедрения средств автоматизации, роботизации, цифровых технологий, искусственного интеллекта. Отметили, что в результате можно повысить производительность труда в 2,5-3,5 раза; увеличить урожайность культур в 2-3 раза; снизить энергетические и материальные затраты в 3-4 раза; обеспечить экологическую безопасность сельскохозяйственного производства и окружающей среды. Разработали концепцию интеллектуального сельского хозяйства, в которой выделили следующие сферы применения цифровых технологий: комплексное управление производством; цифровые технологии в растениеводстве, животноводстве, энергообеспечении, хранении и переработке продукции; цифровую инженерию сельских поселений. Представили этапы процесса цифровизации сельскохозяйственного производства, включающие: систему мониторинга условий и параметров агропромышленного производства; систему передачи информации; искусственный интеллект и облачные технологии, на базе которых формируются управленческие решения; реализацию управленческих решений роботизированными техническими средствами. Обосновали примеры применения цифровых технологий в полеводстве, садоводстве, животноводстве, искусственных экосистемах. Подтвердили, что  в животноводстве эти технологии обеспечивают мониторинг перемещения животных, их физиологического состояния, параметров микроклимата в помещениях, контроль качества кормов и молока. Констатировали, что Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ имеет необходимую образовательную инфраструктуру, аккредитованные магистратуру и аспирантуру для подготовки специалистов по цифровому сельскому хозяйству.

The agricultural industry in the Russian Federation is dynamically developing; the agricultural export amounts to $ 25 billion. In other countries, in turn, this figure is much higher, for example, in China it has exceeded $ 75 billion. The existing potential can be realized if the efficiency of agricultural production is increased by creating and implementing automation, robotization, digital technologies, and artificial intelligence. As a result it may lead to a 2.5-3.5-fold increase in labor productivity; a 2-3-fold increase in the yield of crops; a 3-4-fold cut in energy consumption and material costs, ensuring the ecological safety of agricultural production and the environment. The authors developed the concept of intelligent agriculture and identified the following areas of digital technology applications: integrated production management; digital technologies in crop production, animal husbandry, energy supply, products storage and processing ; digital engineering for rural areas. The authors presented the stages of agricultural production digitalization, including: a system for monitoring the conditions and parameters of agricultural production; information transmission system; artificial intelligence and cloud technologies, setting the foundation for management decision-making; the implementation of management decisions by robotic devices. The authors presented the examples of using digital technologies in soil cultivation, horticulture, animal husbandry, and artificial ecosystems. In animal husbandry, these technologies prove to facilitate the monitoring of the animals movement, their physiological state, parameters of the microclimate on the premises, feed and milk quality control. The Federal Scientific Agroengineering Center VIM is reported to have the necessary educational infrastructure, accredited Master’s and postgraduate studies for training specialists in digital agriculture.

цифровые технологииавтоматизацияроботизациямониторингсредства передачи информацииуправленческие решенияdigital technologiesautomationrobotizationmonitoringinformation transmission systemmanagement decisionsReferencesЛачуга Ю.Ф., Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Шогенов Ю.Х. Развитие интенсивных машинных технологий, роботизированной техники, эффективного энергообеспечения и цифровых систем в агропромышленном комплексе // Техника и оборудование для села. 2019. N6(264). С. 2-9.Lachuga Yu.F., Izmaylov A.Yu., Lobachevskiy Ya.P., Sho­genov Yu.Kh. Razvitie intensivnykh mashinnykh tekhnologiy, robotizirovannoy tekhniki, effektivnogo energoobespecheniya i tsifrovykh sistem v agropromyshlennom komplekse [Development of intensive machine technologies, robotic technology, efficient energy supply and digital systems in the agribusiness]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2019. N6(264). 2-9 (In Russian).Лачуга Ю.Ф., Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Шогенов Ю.Х. Научно-технические достижения агроинженерных научных учреждений для производства основных групп сельскохозяйственной продукции // Техника и оборудование для села. 2021. N4(286). С. 2-11.Lachuga Yu.F., Izmaylov A.Yu., Lobachevskiy Ya.P., Sho­genov Yu.Kh. Nauchno-tekhnicheskie dostizheniya agroinzhe­nernykh nauchnykh uchrezhdeniy dlya proizvodstva osnovnykh grupp sel’skokhozyaystvennoy produktsii [Scientific and technical results of agro-engineering scientific institutions for the production of main groups of agricultural products]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2021. N4(286). 2-11 (In Russian).Godzhaev Z., Lobachevsky Y.P., Alekseev I., Prilukov A., Godzhaev T.Z. Control systems for unmanned combine harvester. E3S Web of Conferences. Key Trends in Transportation Innovation. 2020. 157(2). 01018.Godzhaev Z., Lobachevsky Y.P., Alekseev I., Prilukov A., Godzhaev T.Z. Control systems for unmanned combine harvester. E3S Web of Conferences. Key Trends in Transportation Innovation. 2020. 157(2). 01018 (In English).Starovoitov S., Akhalaya B., Tsench Y., Kvas S., Zolotarev A. Automated control complexes of the tillage units operation. E3S Web of Conferences. 2020. 175(12). 05020.Starovoitov S., Akhalaya B., Tsench Y., Kvas S., Zolotarev A. Automated control complexes of the tillage units operation. E3S Web of Conferences. 2020. 175(12). 05020 (In English).Лобачевский Я.П., Старовойтов С.И., Ахалая Б.Х., Ценч Ю.С. Цифровые технологии в почвообработке // Инновации в сельском хозяйстве. 2019. N1(30). С. 191-197.Lobachevskiy Ya.P., Starovoytov S.I., Akhalaya B.Kh., Tsench Yu.S. Tsifrovye tekhnologii v pochvoobrabotke [Digital technologies in pochvoobrabotke]. Innovatsii v sel’skom khozyaystve. 2019. N1(30). 191-197 (In Russian).Лобачевский Я.П., Бейлис В.М., Ценч Ю.С. Аспекты цифровизации системы технологий и машин // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2019. N3(36). С. 40-45.Lobachevskiy Ya.P., Beylis V.M., Tsench Yu.S. Aspekty tsif­rovizatsii sistemy tekhnologiy i mashin [Digitization aspects of the system of technologies and machines]. Elektrotekhnologii i elektrooborudovanie v APK. 2019. N3(36). 40-45 (In Russian).Dorokhov A.S., Sibirev A.V., Aksenov A.G. Dynamic systems modeling using artificial neural networks for agricultural machines. INMATEH – Agricultural Engineering. 2019. 58(2). 63-74.Dorokhov A.S., Sibirev A.V., Aksenov A.G. Dynamic systems modeling using artificial neural networks for agricultural machines. INMATEH – Agricultural Engineering. 2019. 58(2). 63-74 (In English).Dorokhov A., Kirsanov V., Pavkin D., Shilin D., Shestov D., Ruzin S. Calculation of the Manipulator’s Kinematic Model and Mounting Points of the Drive Equipment. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020. 1072. 339-348.Dorokhov A., Kirsanov V., Pavkin D., Shilin D., Shestov D., Ruzin S. Calculation of the Manipulator’s Kinematic Model and Mounting Points of the Drive Equipment. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020. 1072. 339-348 (In English).Dorokhov A., Kirsanov V., Pavkin D., Yurochka S., Vladimirov F. Recognition of Cow Teats Using the 3D-ToF Camera When Milking in the «Herringbone» Milking Parlor. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020. 1072. 128-137.Dorokhov A., Kirsanov V., Pavkin D., Yurochka S., Vladimirov F. Recognition of Cow Teats Using the 3D-ToF Camera When Milking in the «Herringbone» Milking Parlor. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020. 1072. 128-137 (In English).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.