機器人摘蘋果 果農的世界末日來臨了嗎?

機器人摘蘋果 果農的世界末日來臨了嗎?
▲機器人摘蘋果(圖/翻攝自雷鋒網,下同)

【原文:《機器人摘蘋果,果農的“世界末日”來臨了嗎?》,智慧機器人網編輯整理】

文、圖/雷鋒網

蔬菜沙拉可以算得上是人類智慧的結晶。生菜、西紅柿、鷹嘴豆,這些農作物經過人們的悉心照料後成熟,就被人們收割採摘。採摘的動作看似簡單動作,這於我們靈巧的雙手來說,也是一個挑戰。

至於機器人嘛,那就是另外一回事了。所以,機器人專家正致力於發明專門收割水果和蔬菜等農作物的機器。之前,有機器人用水刀收割生菜。現在又誕生了一個蘋果採摘機器人,這個“金屬農夫”剛從研發中心“畢業”,已在新西蘭的果園裡找到了一份工作。

以目前的情況來看,它的應用可能十分有限,但它預示著,未來超專業機器人將幫助我們種植農作物。這款機器人目前還沒有名字,由一家名為Abundant Robotics的公司開發。

它體內裝上了激光雷達,所以當它在蘋果樹之間穿梭的時候,激光雷達就會射出激光,用機器視覺對水果進行成像。“這款機器人能夠實時識別蘋果。”Abundant Robotics的首席執行官Dan Steere表示,“如果蘋果熟了,計算機系統就會對它進行排序,以便讓機器手臂把它們採摘下來。”

也許與其說是採摘,不如說是吸吮,因為機器手臂用真空管把嬌嫩的果實吸走。摘下來的蘋果被放到傳送帶上,隨後運送到一個箱子裡。機器人一天24小時都能處於工作狀態,它在一排排果樹中來回穿梭,略過不太熟的水果,過些時日再回來,就像人類採摘蘋果一樣。

機器人摘蘋果,果農的的“世界末日”來臨了嗎?

蘋果採摘機器人直到現在才問世,有很多邏輯和技術上的原因。

談到農業自動化的發展,與其說是剪刀,不如說是砍刀。目前,農業中廣泛使用的機器有一些是聯合收割機,它可以收割整棵小麥。除此之外,還有棉花收割機,它可以橫掃過整片土地,把蓬鬆的果實摘下來。

然而,採摘蘋果和收割小麥棉花的情況不一樣。我們不能為了採摘蘋果而把蘋果樹壓垮。“你不能毀壞樹木,也不能傷害果實,”Steere說,“因此,研發這類機器人比研發小麥聯合收割機之類的機器更加困難。”

如今,讓採摘蘋果實現自動化的主要原因在於傳感器,因為這個機器人不僅要精確地定位水果,還要確定它們的成熟度。農夫有豐富的經驗來辨別蘋果什麼顏色代表成熟,而操作人員可以向農民諮詢意見。然後,公司再相應地調整視覺系統,讓機器人適應特定品種的蘋果顏色。

這可能會讓你覺得人類農夫的末日即將來臨。但值得記住的是,自動化並不是什麼新鮮事,尤其是在農業領域。在19世紀聯合收割機(最初由動物牽引)出現之前,小麥曾需要一大批農民使用鐮刀在田間辛苦地收割。因此,蘋果和需要細心呵護的作物迎來自動化時代,這似乎是很一件理所當熱的事。

“採摘水果任務繁重,”T&G Global的首席運營官Peter Landon-Lane說道,“對於農夫們來說,採摘一公頃蘋果的任務量相當在長達5英里的垂直梯子爬一個來回。現在,有了機械化和機器人技術,我們可以省去很多繁重的工作。”這樣一來,農夫們就輕鬆多了,他們只用監督機器人來回採摘蘋果,以及挑選出機器人漏掉的蘋果。

由於農業繼續發展,人力資源卻短缺,實現自動化意義重大:在美國,2002年至2014年間,全職田間工作者的數量下降了20%。在同樣的土地上(實際上,考慮到海平面上升,土地面積可能會更小)養活嗷嗷待哺的人類,這就意味著我們要依靠機器來實現農業自動化,就像我們過去的農業革命一樣。

而這一次有趣的是,我們現在比以前有能力製造出更有針對性的機器。

比如,新西蘭的蘋果樹和你家後院的任何植物都不一樣。雖然蘋果樹天生濃密,但新西蘭的蘋果樹又短又平,所以看起來很像一排排的葡萄藤。因此,原本應該是由葉子、蘋果和莖組成的3D果實,現在更像是2D。機器人的手臂在一排排樹莖上不斷搜尋,就像在閱讀書籍,一邊揀出特定的單詞(蘋果),一邊留下其他的單詞(樹葉和樹枝)。

蘋果生長在這種環境下還有其他好處:採摘者更容易採摘到果實,而且這樣能確保果實和樹葉沐浴更多陽光。

這種作物適應性和生菜收割機器人的原理一樣。有農民種植了一種特殊的生菜,這種生菜長得更像一個小燈泡而不是一個大球,得益於這一點,水刀可以更整齊地在植物底部切割。

因此,我們不僅需要為特定的作物定制機器人,也必須為機器人找到特定的作物。所有這些變量讓多功能農業機器人的製造變得很困難。而且,這還不包括在高度結構化的室內生產的作物。

例如,一家名為Iron Ox的初創公司正在開發機器人,準備用於草藥等農作物。這種植物都生長在自己的小豆莢裡,豆莢則被放置在水培托盤裡。隨著植物的生長,需要的空間也越來越大,所以機器手臂會周期性地把它們拿起來,並把它們送到更大的托盤裡。所以,我們可以看到,室內外的機器人系統都在發展,以便更好地照料既定環境下的作物。

由於種種原因,比如蘋果樹有很多根,你不能水培蘋果。但Iron Ox的系統可以培育一系列適合室內種植的作物,無論是草本植物,還是綠葉蔬菜。

此外,他們的機器手臂不僅僅是一個用來摘蘋果的真空管,它還有額外的靈活性。Iron Ox首席執行官Brandon Alexander表示:“我們使用機器手臂的原因是,通過軟件升級,我們可以達到更高的自動化水平。”農民可能會利用農業機器人手臂來修剪植物,或者識別葉子上的害蟲或致病因素。

因此,在一定程度上,農業機器人將具有適應性。但是肯定不會出現一個農業機器人來統治所有農作物,因為農作物太多樣化了。

此外,專業化將賦予機器人農民們不具備的力量。我們說的是超高速、超靈敏和許多其他超能力,所有這些都是為了確保在不斷變化的地球上建立一個強大的糧食生產體系。

熱門標籤

留言

延伸閱讀