农业机器人各领风骚,“无人农场”会成为现实吗?

机器人大侠 2023-04-06
1833 字丨阅读本文需 7 分钟

眼下正值春耕时节,各式“新科技”纷纷亮相。

农业机器人是一种可由不同程序软件控制,以适应各种作业,能感觉并适应作物种类或环境变化,有检测(如视觉等)和演算等人工智能的新一代无人自动操作机械。

1.无人机播种

“在田地里来回穿梭”“10分钟就能播种近7亩地”......在广东阳春市的田间地头,一架无人机在田间来回穿梭,很快就把种子均匀播种在土地里。工作人员动动手指就能遥控满载稻种的无人机升空,沿着田地均匀撒种,仅用10分钟,就完成了近7亩地的播种任务。

“这是无人机旱播技术,将种子飞播入田,等种子吸收土壤中的水分实现萌芽、出苗,再引水进田。”工作人员介绍说,去年他们也采用了无人机旱播播种,亩产375公斤干稻谷,相比传统插秧产量相差无几。但“飞播”一个人一天能播种近300亩水稻,每亩的人工成本约15元。

2.自动摘果机器人

由南京农业大学团队研制的智能化装备,让草莓的采摘更智能便捷。它采用的视觉和机器学习技术可自动识别和定位成熟的草莓,然后使用机械臂和夹爪等工具将其采摘下来,最后将采摘的草莓放置在收集箱中。

工作人员说:“草莓采摘机器人可以全天候作业,24小时不休息,缩短采摘周期的同时,也减少人工采摘时对草莓造成的损伤,提高了草莓的品质和产量。”所以说,你吃的草莓很可能不是“人”摘的哦。

3.智能工厂育秧

今年的春耕生产中,育秧过程也升级了“新版本”。重庆永川区智能育秧工厂生产车间内,20套崭新的循环运动式育苗床摆放整齐,春耕里的水稻秧苗坐上了“电梯”。这个智能育秧工厂集稻种精选、浸种催芽、集中育秧为一体,可实现调温、调湿、补水等完全自动化、智能化,一次性可育苗3000多亩,最终完成水稻育秧的工业化、智能化生产。

工厂负责人说:“我们的育秧基地,现在可以控制它的温度、湿度还有采光。温度湿度控制好后,秧苗的病虫害就少很多了。”永川区计划在今明两年内增建两个智能化育秧工厂。通过智能育秧工厂的建设,实现多批次机械化、规模化、市场化育苗,开辟农业增效、农民增收新路径。

4.智能采茶工

清明期间,正是西湖龙井的重要采摘期。这段时间,杭州市西湖龙井一级产区、西湖景区内梵村的茶园里来了一位机器人采茶工。机器人采茶工由太阳能板、双目摄像头、机械臂等部分构成,每隔一秒出头,就能采下一芽名优茶。

“能看到非常漂亮的一芽一叶或一芽两叶的芽头形态,我们就称之为名优茶。”采茶机器人研发团队成员、浙江理工大学机械工程学院副教授贾江鸣介绍,一直以来,名优茶的采摘是靠人工挑拣,但随着农业机械化程度和人工成本的不断提升,茶叶,尤其是名优茶的采摘也出现了机械化作业的需求。

为了保证采茶的精度,团队引入了深度卷积神经网络的识别模型,即利用人工智能的深度学习功能,大量学习茶树芽叶图像数据,让采茶机器人学会识别茶树芽叶,同时,使用双目摄像头扫描茶叶,实现3D定位,从而精准找到芽叶所在位置。

5.智能机器人医生

农业生产大部分成本都是从一开始就投入的,而产量和利润是在等待作物发芽和准备收获的许多个月之后才产生的。此外,在种植和收获之间几个月的时间里,有无数意外可能会影响农作物收成,例如病虫害、杂草和旱涝等。

机器人医生上的智能算法会寻找对农作物可能的威胁,监控农作物的生长,甚至识别农作物是否需要施肥或灌溉。别看它辐条轮式奇特,它每天能查看300亩农作物,检查病虫害和旱情等其他不利问题,必要时向农民预警。此外,机器人的轮子高度可以方便地调节,确保机器人不会意外损坏农作物。

6.授粉机器人

植物开花授粉,才能酝酿果实。一到夏天,我们就能看到忙碌的蜜蜂身影。但如果你种植的植物是大棚,且在蜜蜂冬眠时开花,授粉就会成为一个难题。BloomX公司推出一种基于AI的“生物模仿技术”,利用机器人对作物进行授粉。对于自花授粉的作物,BloomX将借助数据确定最佳授粉时间,机器人在植物间穿梭,将雄花花粉震落并附着在低处的雌花蕊上。

7.牧羊机器人

羊群非常依赖牧羊人的饲养和保护,或由牧羊人的带领下寻找新的草场觅食。澳大利亚科学家发明了一种功能类似牧羊犬的机器人来取代牧羊人,能在农场上代替人或牧羊犬赶羊。它使用2D和3D感应器,内置了全球定位系统,能够根据羊群的移动速度来赶着它们走。

这只像机器狗一样的牧羊机器人,在牧羊的时候,难免会遇上崎岖不平的路段,它可以凭借前方的红外线传感器,再配合灵活的四肢,完美规避掉眼前的障碍。即便摔个四脚朝天,打个滚就能翻过身来。据说一台牧羊机器人,在没有人员的帮助下,能够独立看管近百只羊。

人工智能和机器人技术已经在世界上的每一种行业中取得突破,农业也不例外。农业生产方式从机械化向数字化迈进,精准农业技术已经悄然改变了传统的农业生产模式,高端智能化阶段已然到来。目前,农业机器人已经能完成播种、种植、耕作、采摘、收割、除草、分选以及包装等工作,主要应用于无人驾驶拖拉机、无人机、物料管理、播种和森林管理、土壤管理、牧业管理和动物管理等。“无人农场”不再是梦。

文章来源: 乡村集结号,资本实验室,鷙燾说电气,中国机器人网官方账号

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