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機(jī)器人摘蘋(píng)果,果農(nóng)的的“世界末日”來(lái)臨了嗎?

本文作者: 伍文靚 2019-04-02 12:50
導(dǎo)語(yǔ):這款機(jī)器人能夠?qū)崟r(shí)識(shí)別蘋(píng)果。如果蘋(píng)果熟了,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就會(huì)對(duì)它進(jìn)行排序,以便讓機(jī)器手臂把它們采摘下來(lái)。

機(jī)器人摘蘋(píng)果,果農(nóng)的的“世界末日”來(lái)臨了嗎?

雷鋒網(wǎng)注:【 圖片來(lái)源:WIRED  所有者:GETTY IMAGES 】


蔬菜沙拉可以算得上是人類(lèi)智慧的結(jié)晶。生菜、西紅柿、鷹嘴豆,這些農(nóng)作物經(jīng)過(guò)人們的悉心照料后成熟,就被人們收割采摘。采摘的動(dòng)作看似簡(jiǎn)單動(dòng)作,這于我們靈巧的雙手來(lái)說(shuō),也是一個(gè)挑戰(zhàn)。

至于機(jī)器人嘛,那就是另外一回事了。所以,機(jī)器人專(zhuān)家正致力于發(fā)明專(zhuān)門(mén)收割水果和蔬菜等農(nóng)作物的機(jī)器。之前,有機(jī)器人用水刀收割生菜?,F(xiàn)在又誕生了一個(gè)蘋(píng)果采摘機(jī)器人,這個(gè)“金屬農(nóng)夫”剛從研發(fā)中心“畢業(yè)”,已在新西蘭的果園里找到了一份工作。

以目前的情況來(lái)看,它的應(yīng)用可能十分有限,但它預(yù)示著,未來(lái)超專(zhuān)業(yè)機(jī)器人將幫助我們種植農(nóng)作物。這款機(jī)器人目前還沒(méi)有名字,由一家名為Abundant Robotics的公司開(kāi)發(fā)。

它體內(nèi)裝上了激光雷達(dá),所以當(dāng)它在蘋(píng)果樹(shù)之間穿梭的時(shí)候,激光雷達(dá)就會(huì)射出激光,用機(jī)器視覺(jué)對(duì)水果進(jìn)行成像?!斑@款機(jī)器人能夠?qū)崟r(shí)識(shí)別蘋(píng)果?!盇bundant Robotics的首席執(zhí)行官Dan Steere表示,“如果蘋(píng)果熟了,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就會(huì)對(duì)它進(jìn)行排序,以便讓機(jī)器手臂把它們采摘下來(lái)?!?/p>

也許與其說(shuō)是采摘,不如說(shuō)是吸吮,因?yàn)闄C(jī)器手臂用真空管把嬌嫩的果實(shí)吸走。摘下來(lái)的蘋(píng)果被放到傳送帶上,隨后運(yùn)送到一個(gè)箱子里。機(jī)器人一天24小時(shí)都能處于工作狀態(tài),它在一排排果樹(shù)中來(lái)回穿梭,略過(guò)不太熟的水果,過(guò)些時(shí)日再回來(lái),就像人類(lèi)采摘蘋(píng)果一樣。


機(jī)器人摘蘋(píng)果,果農(nóng)的的“世界末日”來(lái)臨了嗎?

Abundant Robotics公司的機(jī)器人正在采摘蘋(píng)果

雷鋒網(wǎng)注:【 圖片來(lái)源:WIRED  所有者:ABUNDANT ROBOTICS 】


蘋(píng)果采摘機(jī)器人直到現(xiàn)在才問(wèn)世,有很多邏輯和技術(shù)上的原因。

談到農(nóng)業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,與其說(shuō)是剪刀,不如說(shuō)是砍刀。目前,農(nóng)業(yè)中廣泛使用的機(jī)器有一些是聯(lián)合收割機(jī),它可以收割整棵小麥。除此之外,還有棉花收割機(jī),它可以橫掃過(guò)整片土地,把蓬松的果實(shí)摘下來(lái)。

然而,采摘蘋(píng)果和收割小麥棉花的情況不一樣。我們不能為了采摘蘋(píng)果而把蘋(píng)果樹(shù)壓垮?!澳悴荒軞臉?shù)木,也不能傷害果實(shí),”Steere說(shuō),“因此,研發(fā)這類(lèi)機(jī)器人比研發(fā)小麥聯(lián)合收割機(jī)之類(lèi)的機(jī)器更加困難?!?/p>

如今,讓采摘蘋(píng)果實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的主要原因在于傳感器,因?yàn)檫@個(gè)機(jī)器人不僅要精確地定位水果,還要確定它們的成熟度。農(nóng)夫有豐富的經(jīng)驗(yàn)來(lái)辨別蘋(píng)果什么顏色代表成熟,而操作人員可以向農(nóng)民咨詢(xún)意見(jiàn)。然后,公司再相應(yīng)地調(diào)整視覺(jué)系統(tǒng),讓機(jī)器人適應(yīng)特定品種的蘋(píng)果顏色。

這可能會(huì)讓你覺(jué)得人類(lèi)農(nóng)夫的末日即將來(lái)臨。但值得記住的是,自動(dòng)化并不是什么新鮮事,尤其是在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。在19世紀(jì)聯(lián)合收割機(jī)(最初由動(dòng)物牽引)出現(xiàn)之前,小麥曾需要一大批農(nóng)民使用鐮刀在田間辛苦地收割。因此,蘋(píng)果和需要細(xì)心呵護(hù)的作物迎來(lái)自動(dòng)化時(shí)代,這似乎是很一件理所當(dāng)熱的事。

“采摘水果任務(wù)繁重,”T&G Global的首席運(yùn)營(yíng)官Peter Landon-Lane說(shuō)道,“對(duì)于農(nóng)夫們來(lái)說(shuō),采摘一公頃蘋(píng)果的任務(wù)量相當(dāng)在長(zhǎng)達(dá)5英里的垂直梯子爬一個(gè)來(lái)回?,F(xiàn)在,有了機(jī)械化和機(jī)器人技術(shù),我們可以省去很多繁重的工作。”這樣一來(lái),農(nóng)夫們就輕松多了,他們只用監(jiān)督機(jī)器人來(lái)回采摘蘋(píng)果,以及挑選出機(jī)器人漏掉的蘋(píng)果。

由于農(nóng)業(yè)繼續(xù)發(fā)展,人力資源卻短缺,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化意義重大:在美國(guó),2002年至2014年間,全職田間工作者的數(shù)量下降了20%。在同樣的土地上(實(shí)際上,考慮到海平面上升,土地面積可能會(huì)更小)養(yǎng)活嗷嗷待哺的人類(lèi),這就意味著我們要依靠機(jī)器來(lái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化,就像我們過(guò)去的農(nóng)業(yè)革命一樣。

而這一次有趣的是,我們現(xiàn)在比以前有能力制造出更有針對(duì)性的機(jī)器。

比如,新西蘭的蘋(píng)果樹(shù)和你家后院的任何植物都不一樣。雖然蘋(píng)果樹(shù)天生濃密,但新西蘭的蘋(píng)果樹(shù)又短又平,所以看起來(lái)很像一排排的葡萄藤。因此,原本應(yīng)該是由葉子、蘋(píng)果和莖組成的3D果實(shí),現(xiàn)在更像是2D。機(jī)器人的手臂在一排排樹(shù)莖上不斷搜尋,就像在閱讀書(shū)籍,一邊揀出特定的單詞(蘋(píng)果),一邊留下其他的單詞(樹(shù)葉和樹(shù)枝)。

蘋(píng)果生長(zhǎng)在這種環(huán)境下還有其他好處:采摘者更容易采摘到果實(shí),而且這樣能確保果實(shí)和樹(shù)葉沐浴更多陽(yáng)光。

這種作物適應(yīng)性和生菜收割機(jī)器人的原理一樣。有農(nóng)民種植了一種特殊的生菜,這種生菜長(zhǎng)得更像一個(gè)小燈泡而不是一個(gè)大球,得益于這一點(diǎn),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(jī)器人,也必須為機(jī)器人找到特定的作物。所有這些變量讓多功能農(nóng)業(yè)機(jī)器人的制造變得很困難。而且,這還不包括在高度結(jié)構(gòu)化的室內(nèi)生產(chǎn)的作物。

例如,一家名為Iron Ox的初創(chuàng)公司正在開(kāi)發(fā)機(jī)器人,準(zhǔn)備用于草藥等農(nóng)作物。這種植物都生長(zhǎng)在自己的小豆莢里,豆莢則被放置在水培托盤(pán)里。隨著植物的生長(zhǎng),需要的空間也越來(lái)越大,所以機(jī)器手臂會(huì)周期性地把它們拿起來(lái),并把它們送到更大的托盤(pán)里。所以,我們可以看到,室內(nèi)外的機(jī)器人系統(tǒng)都在發(fā)展,以便更好地照料既定環(huán)境下的作物。

由于種種原因,比如蘋(píng)果樹(shù)有很多根,你不能水培蘋(píng)果。但I(xiàn)ron Ox的系統(tǒng)可以培育一系列適合室內(nèi)種植的作物,無(wú)論是草本植物,還是綠葉蔬菜。

此外,他們的機(jī)器手臂不僅僅是一個(gè)用來(lái)摘蘋(píng)果的真空管,它還有額外的靈活性。Iron Ox首席執(zhí)行官Brandon Alexander表示:“我們使用機(jī)器手臂的原因是,通過(guò)軟件升級(jí),我們可以達(dá)到更高的自動(dòng)化水平。”農(nóng)民可能會(huì)利用農(nóng)業(yè)機(jī)器人手臂來(lái)修剪植物,或者識(shí)別葉子上的害蟲(chóng)或致病因素。

因此,在一定程度上,農(nóng)業(yè)機(jī)器人將具有適應(yīng)性。但是肯定不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)農(nóng)業(yè)機(jī)器人來(lái)統(tǒng)治所有農(nóng)作物,因?yàn)檗r(nóng)作物太多樣化了。

此外,專(zhuān)業(yè)化將賦予機(jī)器人農(nóng)民們不具備的力量。我們說(shuō)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(gè)強(qiáng)大的糧食生產(chǎn)體系。



雷鋒網(wǎng)注:本文編譯自WIRED

【封面圖片來(lái)源:網(wǎng)站名WIRED,所有者:GETTY IMAGES】

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