PENINGKATAN kos operasi, kekurangan tenaga kerja, keperluan meningkatkan hasil tanaman dan tekanan mengurangkan penggunaan bahan kimia yang boleh memberi kesan kepada pengguna serta alam sekitar menjadi antara cabaran dalam sektor pertanian global masa kini.
Dalam usaha menangani isu berkenaan, pelbagai inovasi berasaskan robotik dan kecerdasan buatan (AI) mula diperkenalkan bagi membantu petani menguruskan ladang dengan lebih cekap dan mampan.
Salah satu teknologi yang mendapat perhatian ialah robot pemusnah rumpai atau weed-zapping robot yang dihasilkan oleh syarikat pertanian dari Amerika Syarikat, Carbon Robotics bernama LaserWeeder G2.
Teknologi itu menjadi tumpuan selepas menerima pengiktirafan daripada Setiausaha Kesihatan dan Perkhidmatan Manusia Amerika Syarikat, Robert F. Kennedy Jr. (RFK Jr.) yang menyifatkan ia sebagai contoh inovasi berpotensi mengurangkan kebergantungan kepada racun rumpai dalam sektor pertanian.
Berbeza dengan kaedah tradisional yang menggunakan semburan racun kimia, sistem dibangunkan Carbon Robotics memanfaatkan gabungan AI, kamera resolusi tinggi, pemprosesan imej masa nyata dan teknologi laser bagi mengenal pasti serta memusnahkan rumpai atau perosak dengan tepat.
Robot berkenaan bergerak merentasi kawasan tanaman sambil mengimbas permukaan tanah menggunakan kamera yang mampu mengenal pasti perbezaan antara tanaman dan rumpai.
Data visual yang dikumpulkan kemudiannya dianalisis menggunakan algoritma AI sebelum sistem menentukan sasaran yang perlu dimusnahkan.
Sebaik sahaja rumpai dikenal pasti, pancaran laser akan diarahkan tepat ke bahagian pertumbuhan tumbuhan berkenaan bagi memusnahkannya tanpa menjejaskan tanaman utama yang berada berdekatan.
Pendekatan itu membolehkan proses kawalan rumpai dilakukan secara automatik dengan tahap ketepatan yang tinggi sekali gus mengurangkan risiko kerosakan terhadap tanaman.
Kata F. Kennedy Jr, teknologi itu dapat membantu petani menjimatkan kos bahan racun perosak, kos buruh dan mendapatkan hasil tanaman yang lebih sihat.
“Saya fikir, kini sudah tiba masanya kita memberi peluang kepada petani yang memiliki teknologi baharu seperti ini untuk mengendalikan tanaman.
“Teknologi ini boleh dianggap sebagai peralihan kepada masa depan yang lebih terjamin kerana dapat bertindak dengan pantas dan ini apa sebenarnya kita perlukan sekarang,” katanya di GeekWire.
Pengiktirafan tersebut sekali gus membuktikan usaha Carbon Robotics bukan sekadar mendapat perhatian masyarakat tetapi berjaya meraih pujian daripada pihak kerajaan apabila berjaya memperkenalkan teknologi laser berkuasa tinggi untuk memusnahkan rumpai secara automatik.
Sistem robot terbabit mampu mengesan dan memusnahkan ribuan rumpai dalam tempoh singkat dan menjadikannya sebagai alternatif lebih efisien berbanding kaedah manual atau penggunaan bahan kimia secara meluas.
Menurut Ketua Pegawai Eksekutif dan Pengasas Carbon Robotics, Paul Mikesell, penggunaan racun rumpai secara berterusan boleh menyebabkan pencemaran tanah dan sumber air selain menyumbang kepada perkembangan spesies rumpai yang menjadi semakin kebal terhadap bahan kimia tertentu.
Dalam keadaan itu, penyelesaian berasaskan laser dilihat mampu menawarkan pendekatan lebih mesra alam kerana tidak memerlukan semburan bahan kimia ke atas tanaman.
“Aktiviti meracun secara manual memerlukan jumlah pekerja yang ramai dan mengambil masa lama, manakala kos buruh pula terus meningkat dari tahun ke tahun.
“Dengan bantuan robot autonomi, tugas yang sebelum ini memerlukan ramai pekerja dapat dilakukan secara berterusan dengan pengawasan minimum.
“Kelebihan ini membolehkan petani memberi tumpuan kepada aspek pengurusan ladang yang lebih strategik sekali gus menggandakan hasil tanaman,” ujarnya.
Keupayaan sistem AI untuk belajar dan mengenal pasti pelbagai spesies rumpai menjadikan teknologi tersebut lebih fleksibel digunakan dalam persekitaran pertanian yang berbeza.
Selain kawalan rumpai, teknologi AI kini digunakan untuk memantau kesihatan tanaman, mengesan penyakit lebih awal, mengoptimumkan penggunaan air serta membantu petani membuat keputusan berdasarkan data yang dikumpulkan secara masa nyata.
Gabungan teknologi berkenaan dijangka memainkan peranan penting dalam memastikan bekalan makanan global dapat memenuhi permintaan penduduk dunia yang terus meningkat.
Mesin LaserWeeder G2 dikuasakan oleh kad grafik superkomputer NVIDIA dan perisian Carbon AI yang dilatih menggunakan puluhan juta imej tumbuhan untuk membezakan antara tanaman utama dengan rumpai secara masa nyata.
Sistem laser yang jitu mampu menembak tepat ke arah titik pertumbuhan (meristem) rumpai pada kadar kuasa 240 watt dengan sub-milimeter tanpa menyentuh tanah atau merosakkan tanaman.
Dianggarkan dengan kemampuan dimiliki, LaserWeeder G2 mampu memusnahkan sehingga 450,000 hingga 600,000 rumpai dalam masa satu jam.
Memetik perkongsian Carbon Robotics di YouTube, barisan kotak putih yang sudah dilengkapi dengan kamera, sensor dan penembak laser akan dibawa oleh jentera bergerak ke atas permukaan tanaman.
“Di bahagian bawah setiap kotak putih itu terdapat kamera beresolusi tinggi yang terus mengambil gambar permukaan tanah secara masa nyata sewaktu traktor berjalan.
“Gambar yang diambil akan terus diproses oleh AI untuk membezakan antara tanaman segar dan tanaman liar (rumpai) berdasarkan bentuk daun dan karakter.
“Setelah rumpai dikesan, sistem dalam kotak akan mengarahkan dan menembak laser CO2 berdaya tinggi (240 watt) dengan kebolehan sub-milimeter tepat ke titik tumbuh (meristem) rumpai untuk membakarnya seketika,” kata jurucakap Carbon Robotics.
Kedudukan kamera, sensor dan laser dibuat menyerupai kotak-kotak terpisah kerana lebih bersifat modular dan diselaraskan mengikut keluasan tanaman.
“Petani juga boleh menukar posisi kotak mengikut jenis tanaman atau keluasan dengan lebih mudah tanpa perlu menukar keseluruhan jentera.
“Setiap kotak mempunyai sambungan wayar jenis plug-and-play yang ringkas, jadi sistem ini sangat fleksibel,” katanya.
Dianggarkan proses melaraskan atau mengubah susunan kotak putih terbabit mengambil masa sekitar 15 hingga 30 minit (untuk keseluruhan jentera).
Kotak-kotak dipasang pada palang besi (rel) jentera dengan petani hanya perlu membuka dan memasang skru secara manual.
Setiap kotak menggunakan hos kabel tunggal (kombinasi kuasa, data dan tiub penyejuk cecair) berfungsi untuk menghidupkan komputer AI, kamera, lampu LED dan pancaran laser.
Arahan dan maklumat kepada pemandu traktor diberikan secara masa nyata melalui peranti tablet yang dipasang dalam kabin pemandu.
“Aplikasi khas dinamakan Carbon Robotics Operator App (aplikasi) pula bertindak sebagai pusat kawalan sehenti atau dashboard.
“Komputer AI akan memberi arahan agar memperlahankan traktor sekiranya terdapat banyak rumpai pada tanaman termasuk mengeluarkan amaran jika kotak putih berlaku masalah (panas atau objek asing),” kata jurucakap itu lagi.
Walaupun kos pelaburan awal bagi teknologi robotik LaserWeeder G2 dianggarkan sekitar AS$1.7 juta (RM7.5 juta) dan dianggap agak mahal, namun teknologi itu dilihat sebagai pelaburan jangka panjang yang mampu menjimatkan kos operasi serta meningkatkan hasil tanaman.
Pengurangan penggunaan racun rumpai, penjimatan tenaga kerja dan peningkatan kecekapan pengurusan ladang antara faktor utama mendorong minat pelabur dan petani terhadap teknologi berkenaan.
Difahamkan Carbon Robotics sentiasa melakukan penambahbaikan berterusan terhadap perisian dan perkakasan membolehkan prestasi robot meningkat dari semasa ke semasa tanpa memerlukan perubahan besar terhadap infrastruktur ladang sedia ada.
