全球农场主梦寐以求的农业机器人,哪款撩到你? |
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智能机器人逐渐走进我们的日常,在农业领域的应用也十分广泛,由机器人技术带动的农业升级,正在为改善农民生活打开新空间。
农业机器人除了可以从事种植、打农药、收割等田地作业之外,还可以在畜牧养殖业中发挥重要作用。数据显示,2024年全球农业机器人出货量将从2016年的3.2万部增长至59.4万部,2024年农业机器人收入将达到741亿美元。
当下,无论是美国、德国、英国、法国等发达国家,还是中国为代表的发展中国家,农业机器人正呈现出蓬勃的发展态势,市场空间想象力十足。“面朝黄土背朝天”将不再是农民们干农活时的唯一写照了,今天我们一起盘点下全球农场主梦寐以求的农业机器人,去领略下农业世界的黑科技。
1.放牧机器人
有着“骑在羊背上的国家”之称的澳大利亚,畜牧业有着极高的科技含量。澳大利亚创造的这款放牧机器人,能在农场上替代传统的放牧劳动力。它拥有先进的感应系统及全球定位系统,使用2D和3D感应器能自动检测牛群的运动速度并驱赶它们移动。目前,这种机器人仍旧处于测试阶段,经过一段时间的完善后,将会正式投入使用。
2.除草机器人
德国科学家研发出了一款名叫BoniRob的除草机器人,其配备有计算机技术、全球定位系统等高科技。在农场工人携带机器人进行作业时,机器人的GPS定位系统能够对田间的杂草位置进行记录。它能将自己的位置精确到2厘米以内,因此其可以在农场的各种地块间极速穿行,准确找到杂草并清除,每分钟可以除掉120根杂草,比人工和药物除草都要快得多。
3.葡萄园机器人
法国的这款为葡萄园服务的机器人Wall-Ye,从植株修剪、监控土壤情况到打理藤蔓的健康状况,所有种植园工人能做的工作,Wall-Ye都能一手包办。值得一提的是,这种机器人还拥有一项现有的种植园机器人不具备的功能——安全系统。Wall-Ye只能在经过计算机设定好的特定葡萄园工作,如果发生意外事件,它能够自动启动安全系统,从而避免形成较大的损失。
4.番茄采摘机器人
当下,日本人口老龄化问题日益严重,农业劳动力也严重短缺,松下透露拟研发西红柿采摘机器人,并计划在2019年左右开始试销。该番茄采摘机器人使用的小型镜头能够拍摄7万像素以上的彩色图像。首先通过图像传感器检测出红色的成熟番茄,之后对形状和位置进行精准定位。机器人只会拉拽菜蒂部分,而不会损伤果实,平均摘一个西红柿耗时约6秒钟。在夜间等无人时间带也可进行作业。
5.育苗机器人
育苗的大部分内容是把盆栽作物搬来搬去,工作单调而枯燥,浪费人力且效率不高。美国波士顿的育苗机器人很好地解决了这个问题。这种育苗机器人由滚动轮胎、抓手和托盘组成。工作人员只要实现在触摸屏上设定地点参数,机器人就能感应盆栽,并自动把它们移动到目的地。
育苗机器人的优势在于育苗周期短,用植物的一叶一芽作为载体,接入到智能苗床,启动相应的专家程序,3-5天就可以生根,半月到20天就可以成苗,可以使育苗周期缩短到原来的1/2;能有效解决了人工无法精准控制的问题,成苗率达98%以上
6.分捡果实机器人
农业生产领域,对不同的果实进行分捡是一项十分繁重的工作,实践中需要投入大量的人力、物力。英国研究出的一种分捡果实机器人,能够对不同的果实进行自动分捡,凭借其经久耐用、操作简单的优势获得了广泛的应用。
这种机器人能够在潮湿泥泞的农田环境中行走自如,通过光电图像识别及分捡系统,不仅能够按照大小对果实进行分捡,还能有效分相似度较高的果实,比如西红柿与樱桃,并且不会损伤果实的外皮。
7.蜜蜂机器人
哈佛大学的一位研究人员研发了一种外形酷似蜜蜂的机器人,它能够取代蜜蜂完成植物的授粉工作。另外,这种机器人可以应用到灾后的调查、搜救工作中,其续航能力强、体积小的优势使它可以在灾后发挥出惊人的价值。这种功能强大的小“飞行员”,是不是很有科幻片的感觉?
8.采摘蘑菇机器人
为了提升蘑菇的采摘量,减少人工成本投入,英国一家农机研究机构研发出了一种可以自动采摘蘑菇的机器人。
这种机器人通过摄像机与视觉图像分析系统,可以统计蘑菇采摘量并对蘑菇的质量进行鉴定。由机器人的红外线测距仪测算出蘑菇的高度及距离后,采摘装置就会自动调整机械臂的弯度及长度,采摘后能自动将蘑菇放至运输机中。采蘑菇机器人相比人工来说,工作效率得到大幅度提升,以往人工采摘每分钟可采摘20个蘑菇,应用机器人后,蘑菇采摘速度可达每分钟40个。
9.采摘苹果机器人
美国Abundant Robotics 公司研究出一款苹果采摘机器人。不同于传统农业机械设备用机械爪进行水果采摘,易对水果造成损伤,该机器人通过机器视觉技术可以准确识别树上已成熟的苹果,并用类似真空吸尘器的机械前端,将苹果从树上吸下来,从而避免损伤苹果和果树。
10.挤奶机器人
目前,机器人在英国的奶牛场中有着极其广泛的应用,其中绝大多数的奶牛场已经实现了自动挤奶。在除负责挤奶外,机器人还能对牛奶的质量进行检测,比如牛奶的糖分、颜色、脂肪、电解质、蛋白质等都是机器人要检测的项目,质量不合格的牛奶,会自动装入专门用于存储废奶的容器中;即使是合格的牛奶,为了保障牛奶的品质,机器人也会将最初挤出的一小部分牛奶作为废奶处理掉。
机器人的应用使牛奶的产量及质量得到了大幅度提升,据业内公布的数据来看,使用机器人后,牛奶的产量可以提升20%~50%,奶牛的发病率也得到有效降低,减少了人工成本的投入,为企业带来了巨大的价值。另外,机器人还可以自动统计并分析奶牛的健康状况、产奶量、挤奶频率等,并将其存储到存储系统中,一旦发现存在数据异常,机器人可以自动发出警告。
11.喷药机器人
农药喷撒是农业生产过程中必不可少的工序。但农药喷撒过程中,农药雾滴容易受到空气运动、喷嘴尺寸、农业机械速度、悬臂高度和液滴尺寸大小等因素的影响,至少浪费了 70% 的农药,漂移的农药更可能会对农田、水域、农民造成影响。
爱尔兰农药喷撒技术公司 MagGrow 致力于解决农药漂移的问题。公司拥有一项特有的专利技术——MagGrow 系统,该系统使用永久性稀土磁体产生电磁荷,对农药液滴进行磁化处理,使之更容易附着在作物上,可以显著减少农药雾滴漂移和液滴覆盖范围。
12.软体拣货与采摘机器人
美国软体机器人公司 Soft Robotics 研发的软体机器人可以应用在食品饮料、制造、电商等多种场景。
软体机器人系统由软体机器爪、控制系统和软件组成,机器爪由空气驱动,在抓取物体时,全程无需计算机视觉系统或任何预先编好的程序来识别物体,可以根据物体形状自动调整机器爪的形态,特别适合易碎、不规则物体,如鸡蛋、水果、蔬菜、不规则的零件等。
13.嫁接机器人
中国农业大学研制出的自动嫁接机器人已成功进行了试验性嫁接生产,解决了蔬菜幼苗的柔嫩性、易损性和生长不一致性等难题,可用于黄瓜、西瓜、甜瓜等幼苗的嫁接,形成了具有自主知识产权的自动化嫁接技术。
通用型蔬菜嫁接机器人一小时至少完成400株,更加先进的双向高速蔬菜嫁接机器人一小时可以完成800株,是人工作业的6到7倍。同时,机器人嫁接苗的成活率高达95%。
放眼国内外农业机器人的应用现状上看,农业机器人能够代替人的部分劳动,且工作效率非常高。对于环境比较艰苦、重体力劳动、单调重复的工作,如喷洒农药、收割及分选作物等有望由农业机器人系统完成,以解放出大量的人力资源。
随着我国国民经济的持续高速发展,农业产业结构调整和农业生产的集约化以及我国工业机器人技术的快速发展,我国农业机器人的发展将出现良好的机遇。在新的农业生产模式和新技术的应用中,农业机器人作为新一代智能化的农业机械必将得到越来越广泛的应用。
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