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发布时间:2022-08-30发布人:中国机器人峰会
不久前的世界机器人大会上,一个农用采摘机器人的展台引起了现场的围观。“它能模仿人类的手把果实摘下来”。机器臂前端的软爪轻轻地抓住猕猴桃,然后前后摇摆爪子,把猕猴桃从藤上“掰”下来,被摘下的猕猴桃,又顺着软管滑落到了小筐里。
人摘果子基本有手就行,但想让机器人采摘却并不容易。这是农业自动化领域里很难攻克的一个环节,主要有三个难点:首先需要在枝叶的遮挡下准确地定位果实的位置,识别出哪些果实是成熟可以采摘的,再以不碰坏果实的方式摘下水果。
采摘是水果生产链条中最耗时、最耗力的环节,在果农的经营成本中,雇佣采摘工人的费用占据了 50%~70%。
然而今天劳动力市场的大背景是:农业劳动力向其他产业转移,人口老龄化加剧农业劳动力的缺失,雇佣农工的成本逐渐增高。
有数据显示,到 2050 年,人口将增长 40%,需要水果产量翻一番;到 2050 年,农业就业人数将减少一半,导致 500 万水果采摘者短缺,进而导致全球超过 10% 的水果无法收获。
采摘环节的“机器换人”是实打实的需求,但是,在此之前,果树采摘应用最广泛的是震荡法。机器车开到果树下,反复冲击树干将果实震落。这种方式可能损伤树木和果实,影响采摘效率,还有可能导致果蔬损坏。
水果采摘需要更精准,也更安全的技术,随着机器人视觉、人工智能等技术的进步,一批技术研究员和初创公司,投入到了更自动化、更智能的采摘机器人的研发中。
到目前,机器采摘的技术一直在不断革新和进步。通过深度学习后的机器人,能像经验丰富的果农一样根据质量、大小对猕猴桃进行分类,准确率达到了 90%。
但是,现在还存在着没能解决的问题,比如树叶遮挡导致识别不到水果、机械臂构造复杂导致采摘单个果实的耗时长,但是随着人工智能技术的进步和越来越多创新者的加入,技术的问题将会更快地得到解决方案。
在国内,采摘机器人需求大,针对性产品少也是有目共睹的事实,除了人力成本较为低廉,还因为标准化种植的水平也相对较低。国内一些公司也选择先从种植更规范的品类切入,比如多采科技选择了草莓采摘机器人。
机器人和环境是相互成就的。机器人只是智慧农业中的一小个分支,实现智慧农业还要农机和农艺相配合。为了与现有的技术更加匹配,目前,国内也正在出现标准化种植趋势,许多规模化的大客户正在向智能工厂发展,以便于后续的整套管理与采摘。
对于农户和建设智慧农场的平台来说,除了种植的规范,增加种植的品类也是一大趋势。
蔬果的采摘期较为有限,比如苹果的采摘期 2 个月,草莓的采摘期 1 个月。如果一台采摘设备只有于一种设备的采摘,那它其他的时间就是闲置的。以一年为单位,雇佣临时采摘工人的费用可能比采购一台设备更划算。
因此,相关的采摘机器人制造商,在努力让设备的功能最大化的同时,也在尽可能覆盖作物生长的全流程如套袋、授粉、喷药的工作,同时还要尽量压低价格。对企业来说,依然是严峻的考验。
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