机器人开发者

剑桥大学

机器人用途

采摘生菜。实现农产品采摘自动化。

机器人工作流程

首先,机器人摄像头扫描生菜,并在一千多个生菜图像训练的机器学习算法的帮助下,决定生菜是否可以采摘。然后第二个摄像头将采摘笼引导到植物顶部而不会将其压碎。传感器感觉它处于正确位置时,压缩空气以很大的力量驱动刀片穿过杆,以获得干净的切割。

优势和劣势

根据7月发表的一项研究,Vegebot成功率很高,91%的农作物被准确分类。但机器人仍然比人类慢得多,平均需要31秒来挑选一个生菜。研究人员表示,使用较轻的材料可以很容易地加快机器人的工作速度。如果机器人要实现商用的话,必须要更换材料。

为什么我们需要农业机器人?

世界人口增长 对粮食和其他农产品需求增加

世界人口预计将从现在的77亿增加到2050年的97亿!这意味着每年大约增加8000万口粮,农业面临着满足日益增长的粮食生产需求的压力。

全球气候变暖 农作品产量将受影响

此外,全球气候变化带来的农业生产压力逐渐增大,如极端天气、农田萎缩和自然资源枯竭,使创新和效率更加迫切。这些都是我们需要农业机器人的主要原因。根据市场情报公司BIS研究的报告,全球农用无人机和农业机器人市场预计将从2018年的25亿美元增长到2028年的230亿美元。

BIS 首席分析师Rakhi Tanwar:“农业机器人预计将比传统农业机械具有更高的运行速度和准确性,这将导致生产效率的显着提高。”

像Fieldwork Robotics开发的这种水果采摘机器人每天运行超过20小时

从事农业的人口减少

除此之外,从事农业的人口正在不断减少,传统的农业正面临着劳动力短缺问题。根据世界银行的数据,世界农业总就业人口比例已从1991年的43%下降到2018年的28%。

Tanwar说这部分是由于年轻一代缺乏兴趣。 “农业机器人技术的发展可以为因劳动力短缺而遭受经济损失的种植者带来巨大的缓解。”

机器人不需要休息

机器人可以白天和晚上工作,不会停下来休息,并且在收获期间可能特别有用。
美国普利茅斯大学机器人讲师兼Fieldwork机器人公司创始人马丁斯托伦说:“机器人主要的好处是耐用性。”Fieldwork公司与英国主要浆果种植者之一Hall Hunter合作开发了一种覆盆子采摘机器人。他们的机器人预计将于2020年投入生产,在繁忙时期每天运行超过20小时,每周运行7天。

可持续农业生产 减少浪费

机器人还可以带来更可持续的耕作方法。 Tanwar说,它们可以使种植者减少用水,减少燃料,减少农药用量,同时减少浪费。

在收获的季节,粮食水果蔬菜通常只被人们收割采摘一次,而那些未熟的水果或蔬菜都会被遗留在田里任其腐烂。然而,一个机器人可以被训练只挑选成熟的蔬菜,并且它可以昼夜不停地工作,可以多次回到相同的田里去挑选之前被落下的水果蔬菜或其他农作物。

一个成功的例子是由比利时工程创业公司Octinion开发的草莓采摘机器人。这种机器人今年推出并被英国和荷兰的种植者使用,安装在自动推车上,用于桌面草莓生产。

它使用3D视觉来定位成熟的浆果,用一对塑料钳轻轻握住它,并且就像人类一样,将它旋转90度以将其从茎上攫取,然后将其轻轻地放入小篓中。

“机器人技术有可能将市场从供应驱动转变为需求驱动,”Octinion首席执行官兼创始人汤姆科恩说。 “这将有助于减少食物浪费和提高价格,”他补充说。

机器人将经受工作环境的考验

农业机器人面临的一个主要挑战是如何适应全天候条件。农业机械往往是重型的,因此它可以承受雨,雪,泥,灰尘和热量。

“建造农业机器人与为工厂建造机器人非常不同,”Birrell说。 “直到你出现在外地,你才意识到它需要多么强大。它会受到撞击和撞击,会越过不平坦的表面,会遇到下雨,会有灰尘泥土,还会遇到闪电。”

总部位于加利福尼亚州的Abundant 机器人公司已经建造了一个采摘苹果机器人来承受各种农场条件它由一个类似拖拉机的装置上的苹果吸管组成,它将自己驱赶到果园排,同时使用计算机视觉来定位成熟的水果。这意味着果园作物自动化的开始,Abundant Robotics首席执行官Dan Steere说。 “几个世纪以来,自动化一直在稳步提高农业生产力,”他说。 “但我们已经错过了很多机遇。”

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