機器人技術正在農業(yè)領域大顯身手

美國《連線》雜志網站近日報道，預計到2025年，全球人口將達到90億。人口增長帶來的迫切需求、常規(guī)農業(yè)的經濟現(xiàn)實以及技術進步，這三大因素疊加，現(xiàn)在正是機器人等顛覆性技術在農業(yè)領域“大顯身手”之時。

全球機器人中心HowToRobot.com也在報道中指出，美國、澳大利亞、日本和歐洲國家已經開始采用機器人技術來應對農民在農業(yè)生產領域面臨的挑戰(zhàn)。

自動精密播種機器人

播種是耕作的基本過程。根據傳統(tǒng)，農民用手撒種子；現(xiàn)代機械出現(xiàn)后，農民使用裝有追蹤器的播種機來播撒種子。雖然過程很簡單，但這會導致大量種子撒在田地周圍而被浪費。謝天謝地，自動精密播種技術應運而生。通過將機器人技術和地理制圖技術緊密結合，精密播種系統(tǒng)可以將種子精確地播撒于需要的地方。

“多才多藝”采收機器人

機器人能替代人類進行重復性勞動，收割和采摘農作物正是重復性勞動，機器人目前正在接管這些任務。雖然種植和收獲小麥、大麥等基本糧食可以很容易地由機器人完成，但采摘水果和蔬菜等作物，則需要更加“多才多藝”的機器人。

以色列一家公司特維夫（Tevel）可以提供采收機器人服務。有需要的農民聯(lián)系該公司，告訴他們面積和作物種類，公司會部署一組機器人進行采收。工作可以全天候不間斷進行，收獲速度更快，用工更少。特維夫公司表示，這項服務目前已在以色列展開，明年將在西班牙、美國和意大利開展試點項目。

機器人自動化過程

苗圃種植是很多人的愛好。在家里種植喜愛的作物，還能獲得日常食用的蔬菜和水果。然而，定期管理和澆水相當費時費力，這就是機器人自動化過程發(fā)揮最大作用的地方。機器人自動化過程負責所有苗圃種植工作，包括定期澆水和成熟時采摘蔬菜或水果等。

利用計算機視覺除草

雜草是農民最大的敵人，現(xiàn)在可以用機器人來應對這一挑戰(zhàn)。機器人沿作物向前移動，通過計算機視覺來區(qū)分雜草和農作物。識別出雜草后，它會伸出“手”來，將少量除草劑直接噴灑在雜草上。這也大幅降低了化學品的使用量。

也有機器人使用激光消滅雜草，因此不需要用到化學物質。而且，一些除草機器人能使用太陽能電池板為其工作供電，而其他機器人則使用電池或柴油。

目前，人們已經可以買到多種除草機器人。一些專為家庭花園而設計，這些小機器人就像家里的吸塵機器人；也有為更大的農場服務的大型機器人。

光探測和測距機器人收集數(shù)據

了解植物的狀態(tài)和土壤狀況與澆水一樣重要。但正常的土壤或植物分析需要很多天，因為農民必須收集樣本，再送交研究人員以獲得分析結果。但在光探測和測距（LiDAR）機器人的幫助下，這一過程得以簡化。這些機器人會收集有關植物健康、生理和應激反應的數(shù)據，并利用這些數(shù)據改善植物生長狀況。

攝影、繪圖、監(jiān)測無人機

無人機對農業(yè)來說并不新鮮。自20世紀80年代以來，無人機被用來拍攝田野的航空照片。即使在以人工智能為動力的現(xiàn)代無人機首次亮相時，農業(yè)也是率先全面實施該技術的主要領域之一。如今，無人機被用于拍攝3D圖像、繪制地圖、進行作物監(jiān)測等。

自主農業(yè)機器人

自主農業(yè)機器人是機器人技術在農業(yè)領域的最新發(fā)展。這些機器人具有各種各樣的功能和非凡的技術，可以執(zhí)行多種任務：人工降雨、除草、收割、監(jiān)測環(huán)境并分析土壤情況。它可以處理端到端的農業(yè)過程，并用機器代替繁重的手工勞作。

機器人輔助精確灌溉

氣候變化和水資源短缺是迫在眉睫需要解決的問題。節(jié)約用水是農業(yè)的核心，機器人輔助精確灌溉（RAPID）系統(tǒng)是一種針對特定植物來減少水浪費的解決方案。

比如，美國加州大學研究人員研制出一個需要最少人力投入的RAPID系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用一臺機器來監(jiān)測和調整連接到灌溉線的水源發(fā)射器。加州大學默塞德分校團隊則開發(fā)了一個RAPID機器人系統(tǒng)來幫助葡萄酒生產者管理他們的水系統(tǒng)，并在整個葡萄園實施精確灌溉。

分揀和包裝機器人

在農場作業(yè)中，分揀和包裝也需要大量人工操作。因此，許多農業(yè)公司正在使用分揀和包裝機器人來快速簡化任務。借助協(xié)調能力和跟蹤技術，這些機器人可以快速跟蹤包裝過程。

機器人技術革命顯然正在我們眼前發(fā)生，農業(yè)是全球最大的制造業(yè)，對機器人技術的需求巨大。《連線》雜志在報道中強調，雖然新冠疫情放慢了機器人應用的速度，但預計未來5年，全球農場會以超過工業(yè)市場的速度將機器人技術融入生產活動。據全球研究公司M&M估算，到2026年，機器人開支將從2021年的近50億美元增加到120億美元，農業(yè)機器人應用有望在未來幾年達到新高度。記者 劉 霞