每到豐收的季節(jié),英國的果農(nóng)往往十分煩惱。不是擔(dān)心這些農(nóng)作物滯銷,而是請(qǐng)不到人來采摘這些成熟的果實(shí)。
現(xiàn)在,機(jī)器人正在接管這項(xiàng)乏味的工作,而且做的比人類好多了。
英國普利茅斯大學(xué)的研究機(jī)構(gòu) Fieldwork Robotics ,去年開發(fā)了一款采摘覆盆子的機(jī)器 Robocrop,在經(jīng)過一年的測(cè)試后,正準(zhǔn)備投入更大規(guī)模的商用。
在一段視頻里,Robocrop 的機(jī)器手臂顫顫巍巍地申向覆盆子,看準(zhǔn)位置后夾住果實(shí)一把摘下,整個(gè)過程有點(diǎn)像一個(gè)夾娃娃的高手。
▲ 圖片來自:The Times
據(jù)《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道,這款機(jī)器人高 1.8 米,內(nèi)置傳感器和 3D 攝像頭,通過機(jī)器學(xué)習(xí)來識(shí)別覆盆子, 能夠在 10 秒內(nèi)摘下果實(shí)并放到托盤中,并根據(jù)成熟度分類。
覆盆子又被成為樹莓,成熟后的果實(shí)比較柔軟,容易捏破,因此采摘的難度也比較大。因此 Robocrop 機(jī)器手臂上采用了一種特制的夾墊,將壓力傳感器和柔軟的材料結(jié)合,讓夾墊在施加壓力的同時(shí)又不會(huì)損壞果實(shí),這也要求力度的拿捏要十分精準(zhǔn)。
▲ 圖片來自:usaid
這也是 Fieldwork Robotics 選擇以覆盆子來研發(fā)采摘機(jī)器人的原因,普利茅斯大學(xué)機(jī)器人技術(shù)講師 Martin Stoelen 博士表示:我們正在努力嘗試覆盆子這種比較困難的水果的采摘,因?yàn)槲覀冇X得我們擁有機(jī)械臂技術(shù)可以在更復(fù)雜的環(huán)境中運(yùn)行。如果我們可以攻克覆盆子,那其他水果都不算什么。
雖然一套覆盆子采摘機(jī)器人的價(jià)格高達(dá) 70 萬英鎊(約合 614 萬人民幣),但卻效率驚人。根據(jù) Fieldwork Robotics 介紹,每個(gè)機(jī)器人每天可以采摘超過 25000 個(gè)覆盆子,這已經(jīng)遠(yuǎn)超過 8 小時(shí)輪班制中一個(gè)工人平均摘 15000 個(gè)的工作量。
事實(shí)上英國最大的漿果種植商之一 Hall Hunter 就是這款機(jī)器人的合作方,Hall Hunter 每年生產(chǎn)約 14000 噸覆盆子、草莓和藍(lán)莓等漿果,去年 9 月開始就在開始在自家農(nóng)場(chǎng)測(cè)試這種技術(shù)。
▲圖片來自:REUTERS
而且這還不是 Robocrop 的最終版本,預(yù)計(jì)將在明年投產(chǎn)的新版采摘機(jī)器人身上將安裝 4 個(gè)機(jī)械臂,而且可以同時(shí)工作,這意味著采摘效率能再翻兩番。
不過這些機(jī)器人還不能 24 小時(shí)間斷工作,目前 Robocrop 面臨最大的挑戰(zhàn)是如何自主適應(yīng)不同的光線環(huán)境。
對(duì)于英國種植戶來說,這種采摘機(jī)器人確實(shí)有希望解決豐收季節(jié)勞動(dòng)力嚴(yán)重短缺的問題,據(jù)統(tǒng)計(jì)英國農(nóng)場(chǎng)每年需要 7 萬季節(jié)性工人收割莊稼,但受到英國脫歐影響,英國種植戶開始面臨勞動(dòng)力短缺的問題,其中對(duì)漿果和蘋果種植戶的影響最大。
▲ 圖片來自:Quartz
而且隨著勞動(dòng)力短缺,人力成本不斷上漲,已經(jīng)占到種植戶一半的成本。
除了可以節(jié)省人力成本和提高采摘效率,這些機(jī)器人的內(nèi)置的 3D 攝像頭和 AI 算法,還可以記錄和手機(jī)農(nóng)作物的生長狀態(tài),并根據(jù)數(shù)據(jù)來調(diào)整種植策略,形成一套從種植到采摘全流程的自動(dòng)化種植系統(tǒng)。
▲ 圖片來自:ITQB
在去年荷蘭瓦赫寧根大學(xué)發(fā)起的 AI 農(nóng)作物養(yǎng)成與模擬經(jīng)營類挑戰(zhàn)賽中,各個(gè)團(tuán)隊(duì)就是通過人工智能 AI 自動(dòng)收集環(huán)境數(shù)據(jù),來完成澆水,通風(fēng)、光照、施肥和打頂決策這些工作。
現(xiàn)在已經(jīng)有越來越多公司和機(jī)構(gòu)加入到采摘機(jī)器人的研發(fā)中,比利時(shí)企業(yè) Octinion 的草莓采摘機(jī) 器人 5 秒就可以識(shí)別一個(gè)草莓,在包裝環(huán)節(jié)還會(huì)優(yōu)先把紅色放到上面以吸引顧客。
以色列則有一款能夠「看」清辣椒熟沒熟的自動(dòng)采摘機(jī)器人 Sweeper,不過目前 Sweeper 識(shí)別辣椒是否成熟的平均時(shí)長為 24 秒,準(zhǔn)確率僅為 61%。
此外,采摘西紅柿、西蘭花和黃瓜等經(jīng)濟(jì)作物的機(jī)器人也陸續(xù)被開發(fā)出來。但遺憾的是,目前還沒有哪類采摘機(jī)器人大規(guī)模投入到實(shí)際應(yīng)用中。
但 Hall Hunter 的首席運(yùn)營官認(rèn)為 David Green 認(rèn)為采摘機(jī)器人是種植業(yè)未來的發(fā)展方向,「到 2025 年左右我們或許就會(huì)大量使用這種機(jī)器人來收割農(nóng)業(yè)物。」
到那個(gè)時(shí)候,英國人民或許就真正迎來「水果自由」了。
題圖來自:Bracknell News
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