全球農(nóng)場(chǎng)主夢(mèng)寐以求的農(nóng)業(yè)機(jī)器人，哪款撩到你？

 

 智能機(jī)器人逐漸走進(jìn)我們的日常，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也十分廣泛，由機(jī)器人技術(shù)帶動(dòng)的農(nóng)業(yè)升級(jí)，正在為改善農(nóng)民生活打開新空間。

 

農(nóng)業(yè)機(jī)器人除了可以從事種植、打農(nóng)藥、收割等田地作業(yè)之外，還可以在畜牧養(yǎng)殖業(yè)中發(fā)揮重要作用。數(shù)據(jù)顯示，2024年全球農(nóng)業(yè)機(jī)器人出貨量將從2016年的3.2萬部增長(zhǎng)至59.4萬部，2024年農(nóng)業(yè)機(jī)器人收入將達(dá)到741億美元。

當(dāng)下，無論是美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，還是中國(guó)為代表的發(fā)展中國(guó)家，農(nóng)業(yè)機(jī)器人正呈現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展態(tài)勢(shì)，市場(chǎng)空間想象力十足。“面朝黃土背朝天”將不再是農(nóng)民們干農(nóng)活時(shí)的唯一寫照了，今天我們一起盤點(diǎn)下全球農(nóng)場(chǎng)主夢(mèng)寐以求的農(nóng)業(yè)機(jī)器人，去領(lǐng)略下農(nóng)業(yè)世界的黑科技。

 

1.放牧機(jī)器人?

有著“騎在羊背上的國(guó)家”之稱的澳大利亞，畜牧業(yè)有著極高的科技含量。澳大利亞創(chuàng)造的這款放牧機(jī)器人，能在農(nóng)場(chǎng)上替代傳統(tǒng)的放牧勞動(dòng)力。它擁有先進(jìn)的感應(yīng)系統(tǒng)及全球定位系統(tǒng)，使用2D和3D感應(yīng)器能自動(dòng)檢測(cè)牛群的運(yùn)動(dòng)速度并驅(qū)趕它們移動(dòng)。目前，這種機(jī)器人仍舊處于測(cè)試階段，經(jīng)過一段時(shí)間的完善后，將會(huì)正式投入使用。

 

2.除草機(jī)器人?

德國(guó)科學(xué)家研發(fā)出了一款名叫BoniRob的除草機(jī)器人，其配備有計(jì)算機(jī)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等高科技。在農(nóng)場(chǎng)工人攜帶機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)時(shí)，機(jī)器人的GPS定位系統(tǒng)能夠?qū)μ镩g的雜草位置進(jìn)行記錄。它能將自己的位置精確到2厘米以內(nèi)，因此其可以在農(nóng)場(chǎng)的各種地塊間極速穿行，準(zhǔn)確找到雜草并清除，每分鐘可以除掉120根雜草，比人工和藥物除草都要快得多。

 

3.葡萄園機(jī)器人?

法國(guó)的這款為葡萄園服務(wù)的機(jī)器人Wall-Ye，從植株修剪、監(jiān)控土壤情況到打理藤蔓的健康狀況，所有種植園工人能做的工作，Wall-Ye都能一手包辦。值得一提的是，這種機(jī)器人還擁有一項(xiàng)現(xiàn)有的種植園機(jī)器人不具備的功能——安全系統(tǒng)。Wall-Ye只能在經(jīng)過計(jì)算機(jī)設(shè)定好的特定葡萄園工作，如果發(fā)生意外事件，它能夠自動(dòng)啟動(dòng)安全系統(tǒng)，從而避免形成較大的損失。

 

4.番茄采摘機(jī)器人?

當(dāng)下，日本人口老齡化問題日益嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力也嚴(yán)重短缺，松下透露擬研發(fā)西紅柿采摘機(jī)器人，并計(jì)劃在2019年左右開始試銷。該番茄采摘機(jī)器人使用的小型鏡頭能夠拍攝7萬像素以上的彩色圖像。首先通過圖像傳感器檢測(cè)出紅色的成熟番茄，之后對(duì)形狀和位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位。機(jī)器人只會(huì)拉拽菜蒂部分，而不會(huì)損傷果實(shí)，平均摘一個(gè)西紅柿耗時(shí)約6秒鐘。在夜間等無人時(shí)間帶也可進(jìn)行作業(yè)。

 

5.育苗機(jī)器人?

育苗的大部分內(nèi)容是把盆栽作物搬來搬去，工作單調(diào)而枯燥，浪費(fèi)人力且效率不高。美國(guó)波士頓的育苗機(jī)器人很好地解決了這個(gè)問題。這種育苗機(jī)器人由滾動(dòng)輪胎、抓手和托盤組成。工作人員只要實(shí)現(xiàn)在觸摸屏上設(shè)定地點(diǎn)參數(shù)，機(jī)器人就能感應(yīng)盆栽，并自動(dòng)把它們移動(dòng)到目的地。

育苗機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)在于育苗周期短，用植物的一葉一芽作為載體，接入到智能苗床，啟動(dòng)相應(yīng)的專家程序，3-5天就可以生根，半月到20天就可以成苗，可以使育苗周期縮短到原來的1/2；能有效解決了人工無法精準(zhǔn)控制的問題，成苗率達(dá)98%以上

 

6.分撿果實(shí)機(jī)器人?

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，對(duì)不同的果實(shí)進(jìn)行分撿是一項(xiàng)十分繁重的工作，實(shí)踐中需要投入大量的人力、物力。英國(guó)研究出的一種分撿果實(shí)機(jī)器人，能夠?qū)Σ煌墓麑?shí)進(jìn)行自動(dòng)分撿，憑借其經(jīng)久耐用、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)獲得了廣泛的應(yīng)用。

這種機(jī)器人能夠在潮濕泥濘的農(nóng)田環(huán)境中行走自如，通過光電圖像識(shí)別及分撿系統(tǒng)，不僅能夠按照大小對(duì)果實(shí)進(jìn)行分撿，還能有效分相似度較高的果實(shí)，比如西紅柿與櫻桃，并且不會(huì)損傷果實(shí)的外皮。

 

7.蜜蜂機(jī)器人

哈佛大學(xué)的一位研究人員研發(fā)了一種外形酷似蜜蜂的機(jī)器人，它能夠取代蜜蜂完成植物的授粉工作。另外，這種機(jī)器人可以應(yīng)用到災(zāi)后的調(diào)查、搜救工作中，其續(xù)航能力強(qiáng)、體積小的優(yōu)勢(shì)使它可以在災(zāi)后發(fā)揮出驚人的價(jià)值。這種功能強(qiáng)大的小“飛行員”，是不是很有科幻片的感覺？

 

8.采摘蘑菇機(jī)器人

為了提升蘑菇的采摘量，減少人工成本投入，英國(guó)一家農(nóng)機(jī)研究機(jī)構(gòu)研發(fā)出了一種可以自動(dòng)采摘蘑菇的機(jī)器人。

這種機(jī)器人通過攝像機(jī)與視覺圖像分析系統(tǒng)，可以統(tǒng)計(jì)蘑菇采摘量并對(duì)蘑菇的質(zhì)量進(jìn)行鑒定。由機(jī)器人的紅外線測(cè)距儀測(cè)算出蘑菇的高度及距離后，采摘裝置就會(huì)自動(dòng)調(diào)整機(jī)械臂的彎度及長(zhǎng)度，采摘后能自動(dòng)將蘑菇放至運(yùn)輸機(jī)中。采蘑菇機(jī)器人相比人工來說，工作效率得到大幅度提升，以往人工采摘每分鐘可采摘20個(gè)蘑菇，應(yīng)用機(jī)器人后，蘑菇采摘速度可達(dá)每分鐘40個(gè)。

 

9.采摘蘋果機(jī)器人?

美國(guó)Abundant Robotics 公司研究出一款蘋果采摘機(jī)器人。不同于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備用機(jī)械爪進(jìn)行水果采摘，易對(duì)水果造成損傷，該機(jī)器人通過機(jī)器視覺技術(shù)可以準(zhǔn)確識(shí)別樹上已成熟的蘋果，并用類似真空吸塵器的機(jī)械前端，將蘋果從樹上吸下來，從而避免損傷蘋果和果樹。

 

10.擠奶機(jī)器人

目前，機(jī)器人在英國(guó)的奶牛場(chǎng)中有著極其廣泛的應(yīng)用，其中絕大多數(shù)的奶牛場(chǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)擠奶。在除負(fù)責(zé)擠奶外，機(jī)器人還能對(duì)牛奶的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，比如牛奶的糖分、顏色、脂肪、電解質(zhì)、蛋白質(zhì)等都是機(jī)器人要檢測(cè)的項(xiàng)目，質(zhì)量不合格的牛奶，會(huì)自動(dòng)裝入專門用于存儲(chǔ)廢奶的容器中；即使是合格的牛奶，為了保障牛奶的品質(zhì)，機(jī)器人也會(huì)將最初擠出的一小部分牛奶作為廢奶處理掉。

機(jī)器人的應(yīng)用使牛奶的產(chǎn)量及質(zhì)量得到了大幅度提升，據(jù)業(yè)內(nèi)公布的數(shù)據(jù)來看，使用機(jī)器人后，牛奶的產(chǎn)量可以提升20%～50%，奶牛的發(fā)病率也得到有效降低，減少了人工成本的投入，為企業(yè)帶來了巨大的價(jià)值。另外，機(jī)器人還可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)并分析奶牛的健康狀況、產(chǎn)奶量、擠奶頻率等，并將其存儲(chǔ)到存儲(chǔ)系統(tǒng)中，一旦發(fā)現(xiàn)存在數(shù)據(jù)異常，機(jī)器人可以自動(dòng)發(fā)出警告。

 

11.噴藥機(jī)器人?

農(nóng)藥噴撒是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中必不可少的工序。但農(nóng)藥噴撒過程中，農(nóng)藥?kù)F滴容易受到空氣運(yùn)動(dòng)、噴嘴尺寸、農(nóng)業(yè)機(jī)械速度、懸臂高度和液滴尺寸大小等因素的影響，至少浪費(fèi)了 70% 的農(nóng)藥，漂移的農(nóng)藥更可能會(huì)對(duì)農(nóng)田、水域、農(nóng)民造成影響。

愛爾蘭農(nóng)藥噴撒技術(shù)公司 MagGrow 致力于解決農(nóng)藥漂移的問題。公司擁有一項(xiàng)特有的專利技術(shù)——MagGrow 系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用永久性稀土磁體產(chǎn)生電磁荷，對(duì)農(nóng)藥液滴進(jìn)行磁化處理，使之更容易附著在作物上，可以顯著減少農(nóng)藥?kù)F滴漂移和液滴覆蓋范圍。

 

12.軟體揀貨與采摘機(jī)器人

美國(guó)軟體機(jī)器人公司 Soft Robotics 研發(fā)的軟體機(jī)器人可以應(yīng)用在食品飲料、制造、電商等多種場(chǎng)景。

軟體機(jī)器人系統(tǒng)由軟體機(jī)器爪、控制系統(tǒng)和軟件組成，機(jī)器爪由空氣驅(qū)動(dòng)，在抓取物體時(shí)，全程無需計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)或任何預(yù)先編好的程序來識(shí)別物體，可以根據(jù)物體形狀自動(dòng)調(diào)整機(jī)器爪的形態(tài)，特別適合易碎、不規(guī)則物體，如雞蛋、水果、蔬菜、不規(guī)則的零件等。

 

13.嫁接機(jī)器人?

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制出的自動(dòng)嫁接機(jī)器人已成功進(jìn)行了試驗(yàn)性嫁接生產(chǎn)，解決了蔬菜幼苗的柔嫩性、易損性和生長(zhǎng)不一致性等難題，可用于黃瓜、西瓜、甜瓜等幼苗的嫁接，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)化嫁接技術(shù)。

通用型蔬菜嫁接機(jī)器人一小時(shí)至少完成400株，更加先進(jìn)的雙向高速蔬菜嫁接機(jī)器人一小時(shí)可以完成800株，是人工作業(yè)的6到7倍。同時(shí)，機(jī)器人嫁接苗的成活率高達(dá)95%。

放眼國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀上看，農(nóng)業(yè)機(jī)器人能夠代替人的部分勞動(dòng),且工作效率非常高。對(duì)于環(huán)境比較艱苦、重體力勞動(dòng)、單調(diào)重復(fù)的工作,如噴灑農(nóng)藥、收割及分選作物等有望由農(nóng)業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)完成,以解放出大量的人力資源。

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的集約化以及我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展,我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的發(fā)展將出現(xiàn)良好的機(jī)遇。在新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式和新技術(shù)的應(yīng)用中,農(nóng)業(yè)機(jī)器人作為新一代智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)械必將得到越來越廣泛的應(yīng)用。

 

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