2017年，媒体上听到了一个非常有趣的故事，内容涉及一家在工业奶牛场使用机器人为奶牛挤奶的初创公司。 该公司称为R-SEPT，随后获得了1000万卢布的投资。 但是一年过去了，接下来的事情没有消息了。 我们联系了创业公司的创始人Alexei Hahunov，并讨论了开发问题。 事实证明，他的团队整年都在想着机器人的原型，就在一周前，该农场进行了首次田间试验。
削减内容是一个故事，该故事讲述了一个在父母农场长大的机器人学生如何将大学文凭变成一家工业初创企业，并与朋友一起收集了他的第一批机械手，然后进入了国家级农业机器人技术计划。 好，最重要的是，比机器人的铁臂和机器视觉要胜过鲜活的挤奶女工。
阿列克谢·哈胡诺夫（Alexey Hakhunov）本周，我们将机器人放到了农场，为他们挤奶了第一头母牛。 一切都变得很有趣。 我们一家人曾在一家乳品公司工作过。 它位于库兹米诺村的Sergiev Posad区。 我们那里有一千五百头牛。 这是一家大型企业。
我受过机器人技术教育。 自然，发痒的手会在战斗中使用理论知识。 我研究了奶牛养殖领域机器人技术的情况，得出了一个有趣的结论。 现有的所有机器人-现在有三个主要制造商-都是在欧洲制造的，美国或俄罗斯的市场与此完全不同。 在欧洲，小型家庭农场最多饲养200头奶牛。 在俄罗斯，中国和美国，它们很大。 我们有一家企业，那里大约有5万头奶牛。 同时，在欧洲，有40％的农场是机器人，而在其他市场上，机器人化率不超过1％。 问题是，为小型农场生产的机器人无法适应大型农场的现实。
在欧洲，农民会自己挤奶，喂养和做所有事情。 母牛应该在早晨五六点第一次挤奶。 这是一个复杂的过程-确实很复杂。 为了减轻农民的痛苦，他们想出了一个机器人来帮助解决这一问题，但并没有提供任何经济利益。 只是为了使农民更容易而已。 并且需要大型企业来获利。 机器人的成本，生产率，可维护性等必须满足大量的行业标准。
几乎所有现有的机器人都派出了兽医。 他们非常了解如何与母牛合作，但是他们的许多设计都不完美，多余并且存在许多明显的缺陷。
我们决定创建一种工业设计的机器人，其成本将低于现有机器人，但它将拥有机器人技术领域的最新技术，并考虑到所有与牛有关的经验。 有一个目标-它仍有待实现。
挤奶机器人
根据农场的现代做法，奶牛没有固定的位置-仅有一百或两百头奶牛在院子里走来走去，可以躺在任何摊位里，随时吃。 机器人被放置在相同的周期中，而母牛自己也来到了那里。
母牛的饮食中包含大量成分。 但是对她来说最令人愉快的是配合饲料。 这就像一个人的甜蜜。 为了将母牛送入机器人，他们通常不会给她喂食，而是只给机器人喂食，然后她就在那里吃饱。 在我们这样做之前，没有正常的动机来挤奶。 他们因此感到压力。
机器人本质上是一个封闭的摊位。 它有两个门。 一头在母牛离开时打开，另一头在发射下一头母牛并关闭。
人们喜欢讲一个神话：据说一头母牛喜欢被挤奶的人挤奶。 被抚摸，被爱，只有这样，她才会喝很多牛奶。 实际上，这绝对是胡说八道。 母牛喜欢的唯一一件事就是缺乏压力和绝对的可重复性。 如果每天给母牛喂相同的饮食，相同的时间，相同的牛奶，相同的水并且最好保持在相同的温度，并且周围没有很大的噪音-那么母牛会提供最大量的牛奶，因为它很舒适。 一旦出现任何外部因素，牛奶就会减少。 机器人的诀窍是它们不时执行完全相同的所有操作。
牛进来了，她得到了食物。 将操纵臂放在母牛下。 有一个挤奶杯。 首先将其清洗，然后将最初的细流挤出，以便母牛开始荷尔蒙分泌过程。 分析了这些trick流-母牛是否患有任何疾病，是否一切正常。 半分钟后，挤奶过程本身开始。
手拿起奶杯，将它们带到乳房的乳头上。 里面有一个心率监测器，它以一定的频率打开和关闭负压。 牛奶开始吸吮。
有一个传感器可以检查占用情况。 当牛奶供应下降时，就挤牛奶。 关闭挤奶杯，并在乳房上应用特殊的解决方案，以“封闭”乳房。 挤奶后，奶牛的牛奶通道打开，感染无法到达那里。 碘溶液可以照原样保存。
没有人控制机器人，他过着自己的生活。 他知道眼镜在哪里-眼镜总是放在一个地方。 接下来是计算机视觉。 机器人有一个摄像头，可以接收高频的三维图像。 算法正在查看乳头所在的图片。
所有灰度图片都是无色的，只是从黑色到白色的光谱。 摄像头每秒30次以较低的分辨率-420至340拍摄周围发生的事情。在第一阶段，我们只是栽下了标出乳房乳头在图片中位置的人。 首先，他们对整个乳头的位置进行了细分，然后对最极端的较低点进行了细分。
我不得不收集很多数据-我们射杀了数千头母牛。 首先，将卷积网络用于体积图像，但是卷积很难从中学习-需要大量数据。 因此，他们将图像转换为标准检测图像，并以PyTorch为框架。
发展历程
我的父母是兽医，很长一段时间都在集体农场工作。 首先，我父亲被邀请担任企业副总监，然后领导附近的公司发展。 我们的家庭开了一个玩笑，说集体农民不是一种职业，而是一种精神状态。 从三月到十月，工作从早上五点开始，直到晚上九点才结束。 这很难。 全天候发生一些事情。
农业是一个模棱两可的产业，更不用说它是大量的货币了。 我根本不认为自己是农民。 当我和我的兄弟去欧洲的多家企业分析机器人时，我对他们关于世代的故事感到惊讶。 他们说：“父亲去世后，我已经经营这家企业已有13年了。 我们成长良好。 我们有60头母牛-后来变成了70头。我们正在发展！” 当我父亲在千分之二经营企业时，有一百头母牛。 现在有一百零五个，每个人都怀疑这是否足够增长。
我曾在莫斯科地区Sergiev Posad区的一名顶尖体育学生中学习，所以我绝对必须成为一名技术人员。 我真的很喜欢编程。 物理和数学中的主要语言是Pascal和Delphi，我知道一些C ++。 现在我不知道如何，但是我们在Pascal上做了很多有趣的事情。 在九年级，老师告诉我们：“我禁止你只在你自己不写游戏的时候在教室里玩游戏。” 我们一年写了几本。 他们先是制造蛇，然后是坦克，然后才能在网上玩耍。
为了进入大学，我写了几本奥林匹克竞赛：MIPT，Baumanka。 我可以在任何地方做，只能选择。 我打开了大学所有专业的清单，看了书后，我变得非常无聊。 我不想做一些基本的事情，我想更专注于练习。 选择逐渐落在鲍曼卡，而不是MIPT或莫斯科国立大学。
机器人技术似乎是完美的组合-您可以创建物理的东西，但是您可以编写代码并查看其在现实世界中的存在。 不幸的是，我们的机器人教育还很薄弱。 它在系统级别不起作用。 当您获得参考书目列表时，没有一本书可以追溯到21世纪，这会极大地刺激您的工作。 我们被教导要设计，解决散热和折衷方面的问题。 真正的机器人技术必须由我们自己教。
当我们获得文凭时，我认为写普通书很无聊，我需要选择一些以后可以使用的东西。 在去年的这一刻，我们开始了我们的项目。 防守后，他们甚至聚集了一小队朋友。 有人从事电路，有人从事编程。 我们收集了很多专业，并开始制作第一个版本。
受到书中想法的启发，他们决定有必要在莫斯科以外的地方租一间房子，并在整个夏天在那里生活和工作。 这是一个可怕的主意！ 六个人住在一个地方并不真正了解周围发生的事情，但确实努力工作。
这是一个温床...连续。 我记得vape越来越受欢迎的有趣时刻。 您打开一个房间，坐着两个开发人员，那里什么也看不见，什么都没有！ 进来想一想，但是这里有人吗？
今年夏天，我们制作了机械手的非常最初的草图。 产生了一些最初的细节-我们只是收集了图纸并在生产现场订购了它们。 当然，在没有经验丰富的设计师之前，我们犯了上百万个错误。 现在，他们找到了一位一流的机器人专家，并开始从一个车库创始小组转到一家产品符合行业标准和现代机器人要求的公司。
在项目内部，我们甚至自己做非常底层的事情，因为所有东西都有自己的特点，而现有产品不适合我们。 为了挤奶，我们不能使用现有的标准工业6度操纵器。 它们对于我们的设计是多余的，而且非常昂贵。 我们现在有四个自由度。 它比任何工业机械手便宜十倍。
我们自己编写所有具有低级编程的电路，所有微处理器，所有设计和软件部分。 除非传感器，引擎和其他类似物品，否则我们自己不会生产。
喂食机器人，轮播和机器学习定量
当我们开始更加努力地潜水时，我们意识到，只有一个挤奶机器人无法满足农场的所有需求。 因此，增加了两个产品。
给料机
当奶牛被放到农场上时，它们就通过头架进食-他们将头向前伸-到达有饲料的地方。 但是在生理方面，由于头枕限制了他们的运动，他们不断将其推回并停止获取。 事实证明，他们有一米的饲料-他们吃30至40厘米，另外60磅则无法触及。
通常，一个人用雪铲行走，然后将一切向后移动。 但是一个人有能力忘记，懒惰，做坏事。 此刻的母牛开始少吃-这很不好。 为此，他们想出了这种机器人。
但是话又说回来，大多数是在欧洲创建的。 在那里，它们被设计为只能在一个院子或同一房间工作。 在大型企业中，有许多院子，通常以不同的方式将三到五个大型农场放在附近。 送料推动器就像真空吸尘器一样，沿着其路径行进并返回到充电站。
为了使这种方法具有成本效益，一个机器人必须服务数码。 想一想并引入特殊的喂食器也是昂贵且困难的。 首先，农场的改建是昂贵的，因为它将不得不进行大修。 其次，在院子里需要大量自由空间-至少要让拖拉机通过。 因此，机器人是一种简单而无缝的解决方案。
轮播机器人化
有专门的挤奶厅，通常称为旋转木马。 这是一头巨大的鹿，站立着二十至四十头母牛。 它旋转缓慢，围成一圈。 首先，他们清洁乳房，戴上并取出设备。 但是他们做起来很慢，而且轮播通常是闲置的。
现在不可能用机械手完全取代这些旋转木马-这非常昂贵。 我们制造的机械手可以安装在任何类型的旋转木马上，这将大大加快旋转速度-加快30％。 有了这样的加速，农场的牲畜数量和奶牛数量可以大大增加。
饮食研究
现在，他们正在尝试根据平衡理论喂牛。 每头牛每升牛奶需要一定量的营养，能量，蛋白质，脂肪的千焦耳。 但是绝对没有考虑到每头母牛的特征。 这就像给一个身高八十米的中年人喂养每个人一样，好像每个人都有相同的新陈代谢。
我们正在创建一个系统，该系统可以分析奶牛对不同成分的反应，提供多少牛奶以及质量如何。 基于此，我们收集所有成分的当前正确饮食。
我们只是简单地获取有关奶牛之前如何喂养，每种成分具有的能量值的最大输入量。 我们尝试建立饮食结构，而不是为了最大程度地提高牛奶产量，而是为了最大程度地提高企业的利润率。 每个组成部分都有其自己的成本，此外，我们知道每升成本多少，并且当一头奶牛提供大量牛奶时，我们希望找到一个平衡点，但是成本很低。
一头母牛每年最多可排放1.3万公升。 但是，用这种牛奶，一公升的成本为例如25卢布。 如果您配制了八千八百升的口粮，那么成本价格可能约为12卢布，而边际成本明显高于牛奶产量最大化的版本。 需要一个模型来找到平衡。
但是测试中存在一些容易忽略的局限性。 由于会在胃中产生导致小麦分解的酶，因此无法去除牛并快速添加成分。 如果您突然引入新组件，那么它们一开始就不会被消化。 顺便说一句，在人类中，它的工作方式相同。 当我们吃相同的食物时，我们会很好地消化它。
投资与政府态度
当时我有自己的资金。 我们首先生活在他们身上。 这是非常黑暗的时期。 有时根本不可能支付任何薪水。 一个人借了汽车贷款，在月初，我把他的一万二千张卡片扔给了他，以便他付钱给银行。 后来证明是为了吸引资金，我们成为了斯科尔科沃Statrtup Village的决赛入围者，变得更加容易。
同时，我们成为斯科尔科沃的居民，因为我试图支付高薪。 Skolkovo为此提供了税收优惠，此外，我们希望获得赠款。 但是有一种差距。 为了获得斯科尔科沃第一个产品的赠款，该产品必须已经有钱。 在没有钱又有做事欲望的情况下，如何克服这一点是无法理解的。
现在，我认为，距离我们开始销售机器人还有至少六个月的时间，这些都将变成可以正常运转的业务。 该术语与处理铁的细节有关。 它具有较长的生产周期，测试，认证。 但是，现在我们已经知道所有最大的农业资产，以及这些农业资产的所有负责人，并且我们正在与每个人保持联系。 我希望不再出现严重的问题。
当然每个人都有保守主义。 但是在这里有必要不说，而要表明。 因此，我们正在自己家做第一个院子，以便您可以亲手证明这是一个机器人，这是它的挤奶方式，这是它的经济效益。
我们认为要处理我们的项目有许多先决条件。 首先是政府的支持。 机器人是有补贴的，它们有租约，还有很多税收优惠。 国家支持向农业机器人的过渡。 有些程序可以让国家执行几乎所有任务，因此您可以自己购买和安装机器人。
问题是人们不想住在村庄。 这个村庄不是一个完美的生活场所，不可能在那里建立正常的基础设施。 机器人化是出路。
当然，当公司拥有20个机器人时，也会有专家为他们提供服务。 机器人化不能清理工作，它可以提高企业效率。 通常会代替从事挤奶的员工，而其他人也会出现-与机器人互动的人。 我们选择了几所优秀的农业学院，希望在这些学院开设部门，这些部门将教人们如何使用机器人。 也就是说，与出售机器人一起，我们将把工作交给人们。
我的父母是所有人最大的怀疑者，同时也是最大的支持。
以前，无论他们问我什么，我在做什么，所有会议和会议-商业工作都很奇怪，它实际上仅由会议组成。起初他们开玩笑。但是，会议的严肃程度不断提高，我们遇到的人们更加冷静和认真。逐渐地，怀疑主义消失了。只有信心，一切都会顺利进行。