Конструкторы из Cognitive Pilot рассказали о возможностях робота СИ-ПИ | Новости науки
Подводя итоги Всемирного дня робототехники, который прошел 7 февраля, компания Cognitive Pilot, партнер инициативы «Решения и сервисы для профессионального сообщества» Десятилетия науки и технологий, рассказала о разработке и возможностях робота СИ-ПИ.
В середине января в Москве прошла выставка гражданского беспилотного транспорта, которую посетил Президент России Владимир Путин. Среди массивных беспилотных поездов, элегантных трамваев и внушительных тягачей затесался «малыш», удостоившийся особого внимания Президента, — полностью автономный робот СИ-ПИ компании Cognitive Pilot. Это многофункциональное устройство высотой всего 1,5 м, которое обладает огромным потенциалом. Робот способен выполнять широкий спектр задач: справляться с основными сельхозоперациями, перевозить багаж в аэропортах, контролировать утечки метана на нефтегазовых станциях, и многое другое.
На пути к СИ-ПИ
Cognitive Pilot — ведущий российский разработчик ИИ и беспилотных технологий. Компания была основана Cognitive Technologies и Сбером в 2019 году. Главная специализация — создание многофункциональных роботов и автопилотов для беспилотного транспорта. Производство расположено в Томске.
Многофункциональный робот СИ-ПИ является одним из главных продуктов компании, наряду с автопилотами Cognitive Agro Pilot для тракторов, комбайнов, а также для умных трамваев и другой техники.
Развивая собственные технологии, Cognitive Pilot в 2025 году вошла в ТОП-5 ведущих мировых разработчиков систем автопилотирования для сельскохозяйственной техники сразу в семи рейтингах влиятельных глобальных аналитиков.
«Сегодня сельское хозяйство находится в условиях, требующих значительного роста эффективности, поскольку цены на урожай в последние несколько лет снизились на показатели около 20%, а затраты фермеров возросли примерно на 40%. В этой связи необходимо выделить две основные проблемы развития отрасли: дефицит квалифицированных кадров и очень высокие издержки при реализации полноценного анализа и контроля техпроцессов в агро. Решить эти проблемы и призваны автономные роботизированные системы. Кроме того, создание звеньев полностью автономных мини-тракторов является одним из мировых трендов. Их эффективность, по мнению экспертов, до 10 раз превышает показатели классической техники. И наша компания, как инициатор прорывных инновационных проектов, первой в России предложила такой подход», — пояснили представители Cognitive Pilot.
Впервые СИ-ПИ был презентован в 2024 году как многофункциональная платформа для решения широкого спектра задач — от работ в агрохозяйствах до уборки парков и улиц российских городов. В этом же году были представлены первые образцы роботов для сельского хозяйства и нефтегазовой отрасли.
Почему мини-трактор?
Выбор концепта мини-трактора для задач сельского хозяйства был обусловлен несколькими причинами. Во-первых, по словам разработчиков, если ранее единственный в небольшом хозяйстве крупный трактор выходил из строя, то работа в поле останавливалась на время ремонта. Однако технологии Cognitive Pilot расширяют возможности применения техники и снижают техническую уязвимость хозяйства». Благодаря мини-трактору полевые работы могут гибко масштабироваться в зависимости от размера участка добавлением отдельных единиц роботов, которые работают сообща.
Вторым важным фактором стала удобная логистика. Малая машина доставляется на поле с помощью обычного автомобильного прицепа, что не требует никаких дополнительных расходов. В-третьих, качество выполнения сельхоз-операций мини-трактора, как у станка с ЧПУ, не зависит от человеческого фактора, что обеспечивает эталонное качество по всей поверхности поля.
Наконец, управление мини-трактором не требует никаких специальных навыков. Оно не сложнее, чем освоение робота-пылесоса. По словам разработчиков из Cognitive Pilot, замена тяжелого труда интеллектуальным позволит решить аграриям проблемы с дефицитом механизаторов, сделать профессию интересной, привлекать в нее молодежь.
Итоги испытаний
По итогам опытных работ 2024 года специалистами компании были определены точные параметры производительности, качества работы СИ-ПИ, реализации необходимого перечня доработок конструкции и выработки с потенциальными клиентами оптимальной бизнес-модели использования техники и системы предзаказа.
«Мы рассчитываем, что наши заказчики оценят то, что машине не нужен механизатор. Это проблема, которая есть, наверное, в 100% агрохозяйств. Беспилотник может применяться в групповой или звеньевой работе в режиме 24 х 7, то есть непрерывно. Это критически важно, поскольку временное окно проведения тех или иных сельскохозяйственных работ, как правило вследствие погодных факторов, довольно узкое. При этом из-за своей конструкции робо-трактор требует очень скромных расходов на техобслуживание. Эксперты оценили, что, если сложить все эти плюсы, итоговая эффективность звена робо-трактора может превышать показатели классической техники до 10 раз», — прокомментировал ведущий разработчик Cognitive Pilot Геннадий Савицкий.
Технические характеристики
Робот СИ-ПИ принадлежит классу последовательных гибридов. Это небольшой трактор с вариантами двигателей 30 и 80 лошадиных сил. Несмотря на небольшую массу и мощность, величины его крутящего момента и тягового усилия электродвигателей близки к показателям многих полноразмерных машин.
Кроме того, конструкция робота значительно упрощена — у него нет поворотных узлов, коробки передач, максимально оптимизирована подвеска. Иначе говоря, разработчики убрали множество сложных деталей, которые чаще всего выходят из строя и требуют ремонта.
СИ-ПИ имеет небольшие габариты: 1,4 (ширина) х 1,5 (высота) х 2,2м (длина). Его рабочая скорость— от 5 до 20 км/ч.
Машина обладает стандартной трехточечной задней навеской с валом отбора мощности и передней навеской с валом отбора мощности для выполнения разнообразных операций. На рынке представлен широкий выбор навесных орудий, подходящих к роботам габаритов СИ-ПИ. Разработчики предусмотрели возможность навеска порядка 300 кг балласта.
Управляет роботом нейросеть глубокого обучения. С помощью видеокамер СИ-ПИ видит и оценивает ситуацию на поле, определяет типы и положения объектов по ходу движения, строит траектории движения, прогнозирует развитие ситуаций на поле и передает необходимые команды для выполнения маневров, а также работает в условиях РЭБ. Точность выполнения операций составляет порядка 1-2 см.
Одним из основных преимуществ СИ-ПИ является работа в зонах отсутствия GPS-сигнала за счет возможностей ИИ и компьютерного зрения. Навигация по GPS-сигналу является вспомогательной функцией для областей, где отсутствуют видимые ориентиры.
Также оператор может взять робота под контроль и управлять им даже без сети на расстоянии до 15 километров. Более 85% комплектующих — отечественного производства, остальные — от поставщиков из дружественных стран. Робот может работать как в одиночку, так и в группе. Разработчики предусмотрели режим «стая», который повышает эффективность совместной работы.
Применение
СИ-ПИ представляет собой беспилотную роботизированную платформу, аппаратно-программное решение, которое способно выполнять самый широкий круг задач. Основная сфера применения СИ-ПИ — сельское хозяйство. Он эффективен как в растениеводстве, где способен выполнять основные сельскохозяйственные операции (сев, культивацию, боронование, вспашку, опрыскивание и т.д.), так и в животноводстве (например, поправляет корм в коровниках, заменяя труд сразу четырех человек).
На СИ-ПИ также устанавливаются датчики для контроля за выполнением сельскохозяйственных операций и дополнительное оборудование для выполнения целого ряда других работ. Среди них, например, привод манипулятора для определения измерения физико-химических параметров почвы на основании данных ее спектрометрического анализа и зонального внесения удобрений (внесение удобрений только на те участки, где это востребовано и в требуемой пропорции), что позволяет выстроить эффективную систему управления процессом выращивания сельскохозяйственных культур, обеспечивающую устойчивую рентабельность хозяйств. Результатом такой работы является оптимальная карта поля, содержащая распределение показателей содержания химических элементов, кислотности, плотности и иных измеряемых параметров по его площади. По словам разработчиков, фактически они пришли к роботу-агроному, точнее — бесшовной роботизированной ферме.
Разработчики отмечают, что сегодня СИ-ПИ стал объектом одного их важных государственных проектов по созданию робототехнических тракторных станций (РТС). Это, по словам представителей Cognitive Pilot, своего рода развитие советского проекта машинно-тракторных станций (МТС), который существенно помог в суровые для страны годы обеспечить ее продовольствием. РТС — это сервисные центры, для обслуживания нескольких небольших фермерских хозяйств, которым не по карману купить дорогое ИИ-оборудование или роботов. Но они могут, исходя из количества земли, приобрести необходимое количество моточасов. И это будет для них экономически выгодно.
Другая сфера применения робота — работа в аэропортах. В рамках совместного проекта Cognitive Pilot и ООО «Воздушные Ворота Северной Столицы» (оператора аэропорта Пулково) роботизированное устройство будет выполнять без участия оператора автономное транспортирование багажных тележек общей массой порядка 3 тонн от багажной ленты до места стоянки воздушного судна и обратно. Участники проекта оценили, что его использование позволит ускорить обработку багажа в аэропорте Пулково на 23%.
Также предполагается использование СИ-ПИ для покоса травы на летном поле и очистки территории аэропорта от снега. Скорость его движения при этом не будет превышать 15 км/ч.
Следующим направлением применения многофункционального робота СИ-ПИ является выполнение плановых осмотров оборудования производственных объектов нефтегазовой промышленности Газпрома для определения возможных мест утечек метана. Для этого на корпусе робота установлен газоанализатор.
В свободное от регламентных проверок время СИ-ПИ может с помощью различного навесного оборудования использоваться для уборки территории, перевозки грузов и т.п.
Эта возможность открывает еще одно направление использования СИ-ПИ — ЖКХ и городское благоустройство. СИ-ПИ сможет чистить снег, косить траву на газонах, чистить тротуары и дороги, поливать зеленые насаждения на улицах.
«СИ-ПИ — это универсальный помощник. Его возможности могут быть востребованы практически в любой отрасли и, в частности, в персональном использовании, например, на дачных участках», — заключает Геннадий Савицкий.
Инициатива «Решения и сервисы для профессионального сообщества» Десятилетия науки и технологий направлена на разработку сервисов и платформ, которые повысят уровень комфорта рабочего пространства для ученых, инженеров, технологических предпринимателей и других членов профессионального сообщества. Цифровизация позволит им упростить выполнение рабочих задач, сделать процессы более эффективными и прозрачными.