未来农业:机器人与你一起“锄禾”

  跟着生齿的不时增加,农夫们因而继承着养活更众人的压力。据协同邦预测:到2050年,宇宙生齿将从现正在的73亿上涨到97亿。但生齿增加,人类对他们的食品的哀求也不时降低了。2014年,仅正在欧盟,有机食物市集据有率增加了7.4%,贩卖额达240亿欧元。除了有机食物外,农夫还通过削减水和杀虫剂的应用量,满堂促进绿色农业历程。

  德邦改进公司DeepfieldRobotics的比吉特�舒尔茨(BirgitSchulz)体现:“农业很容易受到天气改变的影响,因而气象也是败坏农业繁荣的成分之一。因此可接续繁荣很紧急。”

  这些特点哀求农夫通过可接续的式样,种植出更众高质地的农作物。然而,跟着大方青年放弃了这一职业,实行这一愿景的可用劳动力也越来越少。进入机械人农作——正在降低出产量的同时,也削减了资源花消,这将会令农业劳动成为一个令人兴奋的高科技职业。

  瓦特宁根大学农业科技小组担当人阿尔伯特�范�维恩(EldertvanHenten)曾说到:“险些没有人首肯每天早上五点就起床,农作是一件又累又脏的活!但另日农业的高科技本质会吸引大方的人插手这一行业,此中也包含曾放弃农业的人。”

  机械人只是兼顾饱动精准农业的一个别。但鉴于这一或许,欧洲一经资助了起码六个机械垦植项目。

  如种植农作物,机械人需求自助操控情况和正在固定地点推行操作,如:采摘果实,喷洒农药,播撒种子,观看植物和数据衡量。温室内的转移平常很浅易,由于情况公共都是细心策画的,况且合适机械人转移到预测地点的轨迹。但正在户外功课时,机械人需求预先承担一组安顿,左右其正在农田中的职责地点。

  当清晰了己方的运转轨迹后,机械人便通过GPS定位体例和闭环统制体例确定己方的操作途径。当使命是遵照一个未知的轨迹,如作物行时,视觉导航体例可能助助机械人找到确切的道道。机械人通过无线相联一个核心操控器,不时承担新的使命指令并陈说形态和数据。当然,思要这两项同时举办的话,主动化农田机械人还需求更机灵的统制器,当地化设备和通信体例。

  从某种水准来说,这项科技就好像于操纵于农业上的无人驾驶汽车。差别之处正在于:农田机械人需求时常操控本身情况,采摘蔬果,以当地化的式样喷洒杀虫剂以及播种。但这些使命都需求传感体例、操控体例以及主动运转。

  近来已毕的一个项目RHEA研发出一系列带有传感器的迁延机和空中机械人,它们可能区别出杂草和农作物,并将除草剂喷洒正在需求的地点。项目担当人巴勃罗�冈萨雷斯�德�桑托斯(PabloGonzalezdeSantos)诠释了哪些技能是现正在可行的:

  “主动化机械人一经被平常操纵正在农业化勾当中。诸如耕种、成果等向例使命,都可能应用主动化机械人,它具有汽车供给简直凿度(当应用GNSS技能时偏差为2厘米)。推行其他使命应用视觉导航体例追踪轨迹时,准确度可达7厘米。”

  当涉及到应用机械人和智能器材时,另日将会是一派光辉。“主动化迁延机装备着除草剂喷雾,无人机装备着杂草监测体例,二者彼此配合,可能精打细算75%的除草剂。而搭配车载化杂草监测体例的主动化迁延机可能拔除境界里90%的杂草。博世企业启动的DeepfieldRobotics也做可接续垦植技能的研发。比吉特�舒尔茨说到:“咱们的产物主攻传感器搜集和机械人。”

  他们的机械人操控并检测种植物,然后将数据发送给农夫,以助助他们优化育种。即使配备上“杂草穿孔机”,机械人可能直接将杂草堆到地上。DeepfieldRobotics还供给智能传感器,可能正在境界中定位。他们一经正在农场上安排了搜集,监测芦笋的发展泥土情况。

  然而尚有良众寻事正在等候着咱们。巴勃罗�冈萨雷斯�德�桑托斯说到:“咱们哀求现有技能能识别百般生果,并阐述他们正在阴毒的条目的成熟水准(改变的光照条目,存正在尘埃、绝顶温度、风力改变),以及检测杂草。

  咱们也需求加强机械人的定位准度,来助助农药操纵次第优化和校准操作准确度。假使工业机械人正在工场中浮现了己方优异简直凿度和速率,但因为对象对象过度柔嫩纤细,对象情况贫困重重,它们正在农业的操纵受到了很大的束缚。

  思像一下,要从繁众植物中找到一个甜椒,这可能比从安装线收拢一颗螺丝钉更难吧!真相阐明,甜椒的采摘也是欧盟继Crops计划后,预测2020安顿中Sweeper计划里的项目之一。

  阿尔伯特�范�维恩说:“除了视觉导航体例,触觉传感器也有助于正在农忙时采摘甜椒。农夫决定要用到触感。”

  然而,企业思要进入这一农业范围,机械人缺乏显然的监禁却仍是一个令人头疼的题目。

  巴勃罗�冈萨雷斯�德�桑托斯说到:“安好是个巨大的题目——机械人务必检测边缘情状,并正在撞击等其他不料爆发时,采用相应的步履偏护人类、动物以及己方。目前还没有显然谁该为主动化机械人变成的损伤担当。无人机的立法也受到束缚,尽管是为了斟酌也需求出格授权。”

  比吉特�舒尔茨也以为安好和监禁是至合紧急的,同时他提出了合于怎么“界说和推行机械人的主动化水准”的疑义,以及一系列的后勤题目,包含“怎么把机械人运送到境界?怎么使机械人运作更浅易?当机械人被卡住时怎样办?”。

  但是有一个好音尘,农场一经收到了所需的投资,并初步引进新技能。你可能从他们的个别筑造中一睹高科技产物的风仪。

  尚有一个鲜为人知的真相:农业一经是采用机械人最众的范围。莱利公司,总部位于荷兰,具有一支横跨两万的挤奶机械人雄师,它们遍布宇宙各地。莱利的AstronautA4box型号机械人可能自助选拔奶牛挤奶,无需奶牛工的率领。机械人给要产奶的奶牛装上挤奶杯,为它们挤奶,挤完奶后再将挤奶杯移除。除此除外,机械人还会采撷牛群的数据传送给农夫,助助他们监测奶牛,这也有助于降低产量。

  另日,将会有更众的机械人正在农场协同配合。正在汉诺威工业展览会上,代外转移机械人群的MARS安顿,标明确云盘算推算也正在向农业方面繁荣。通过制作更众浅易伶俐的机械人,他们希冀可能让农业劳动可能更为安好牢靠且众产,同时也避免了大型机械人压实土地。通过一群机械人轮替充电和保护,也可能杀青无间断轮回运作。

  将机械人使用正在农业上是件令人兴奋的事。然而咱们也需求商讨怎么降低作物产量和可接续繁荣。现正在举办的办法是正在创筑“数字化农场”前,先研发单项功课的主动化产物,以鞭策农夫更为完满高效的操作。但咱们仍有很众职责要做。阿尔伯特�范�维恩以为正在机械人真正一共操纵于农业前,他们该当变得更为急速、精准、100%告捷以及低本钱。他又添加道,现正在的趋向便是人机配合。一一面监视率领一群机械人职责,或是与他们一齐劳作。这将会降低机械人技能的承担度和可行性,为农业劳动欢迎更众的寻事做盘算。”