Farmaid: Robot Otonom untuk Deteksi dan Pemberian Tanda Penyakit Tanaman yang Akurat
Farmaid adalah robot baterai yang kompak yang secara otonom melintasi lingkungan rumah kaca, memanfaatkan model computer vision canggih untuk mengidentifikasi tanaman yang terserang penyakit dan menandainya dengan pewarna non-toksik dan ramah lingkungan. Dengan mengganti inspeksi manual, robot ini mengurangi waktu tenaga kerja secara drastis dan menghilangkan inkonsistensi yang timbul dari berbagai perangkat seluler yang digunakan oleh pekerja pertanian.
Terinspirasi oleh penelitian PlantVillage dan IITA, tim mengadaptasi platform open-source DonkeyCar untuk menciptakan robot yang bergerak tanpa merusak tanaman atau tanah. Sistem menggunakan dua kamera Raspberry Pi—satu difokuskan pada daun untuk klasifikasi penyakit, yang lain diarahkan ke depan untuk navigasi bebas hambatan. Inferensi jaringan saraf berjalan lokal di Pi, memungkinkan pengambilan keputusan waktu nyata tanpa ketergantungan cloud.
Manfaat utama meliputi:
Pemberian tanda penyakit yang seragam dan dapat diulang di seluruh pertanian.
Penghapusan pemberian tanda berbasis ponsel manual, mengurangi waktu inspeksi hingga 70%.
Jejak operasional yang rendah, memungkinkan penerapan di banyak pertanian tanpa pertukaran peralatan yang mahal.
Tantangan rekayasa inti meliputi:
Merancang chassis yang cukup kecil untuk tidak merusak bibit tanaman lunak.
Memastikan navigasi yang halus pada berbagai substrat rumah kaca tanpa menyebabkan padatan tanah.
Mengimplementasikan mekanisme pemberian tanda yang aman dan dapat dibalik yang menggunakan pewarna terurai biologis.
Merakit lingkungan uji yang andal dan mendapatkan dataset berlabel untuk validasi.
Tim—anggota dari grup Meetup Autonomous Vehicle Detroit dan Ann Arbor—menggabungkan keahlian di robotika, computer vision, dan desain mekanis. Dengan tidak ada anggaran dan setiap anggota menyeimbangi komitmen penuh waktu, grup membentuk alur kerja yang kuat: konferensi video mingguan, repositori GitHub bersama, dan kalender milestone yang jelas. Meski terdapat kegagalan awal dengan prototipe chassis dan medan rumah kaca yang tidak rata, perbaikan berulang menghasilkan rangka logam yang kokoh yang mendukung motor daya tinggi dan roda ringan, mencegah kerusakan tanah dan menjaga kelincahan.
Tiang Kamera dan Pencahayaan
Tiang serat karbon ringan, diperoleh dari lelang garasi, dicetak 3D dengan dual kamera mounts. Panel surya 1,2 V menyediakan pencahayaan, sementara sistem LED RGB 12 V kustom—dibuat dari lampu speaker yang digunakan kembali dan difusor botol pil—menyediakan indikator status waktu nyata. Pengontrol Arduino mengemudi lampu RGB melalui rel, memungkinkan kode warna untuk status navigasi dan penanda penyakit.
Secara keseluruhan, robot Farmaid mewakili solusi yang dapat diskalakan dan hemat biaya untuk pertanian presisi modern, menunjukkan bahwa hardware sumber terbuka yang didorong oleh sukarelawan dapat memberikan dampak nyata dan terukur pada pemantau kesehatan tanaman.
