从挤奶、除草到农药喷洒、土壤分析,农业机器人应用还面临什么问题?

极客网·极客观察9月27日 什么是农业机器人?它实际上是一个很宽泛的概念,比如机器人挤奶,这个细分市场的规模已经不算小,欧洲许多牧场已经引进;农业无人机也已经开始普及,绘制图像、喷洒农药、分析时都能用到。不只如此,农场播种机器人也进入了早期部署阶段。

挤奶机器人是静止的,一般放在室内;在野外使用的自动机器人在技术上更难一些,面临很多挑战。尽管有挑战,由于AI、计算机视觉、定位技术的进步,野外农场机器人离商业化更近了。

比如Naïo Technologies、ecoRobotix、TerraClear等创业公司,正试图让机器人代替人类完成各种农业任务;比较知名的John Deere、AGCO和Kubota等设备提供商,正在开发自动驾驶拖拉机;Fendt MARS用一群小型自主机器人为农场服务,替代有人驾驶拖拉机;Octinion、Harvest CROO、FFRobotics正在开发水果采摘机器人。

下面我们简单介绍几个国外农业机器人的使用案例:

在加州有一家公司名叫Iron Ox,它生产“农业机器人”,几天前Iron Ox融资5000万美元,投资人包括比尔·盖茨。Iron Ox相信,如果将机器人与水培系统结合,消耗的水会比传统农场少90%。

为了做实验,Iron Ox在加州Gilroy建了一个农场,面积930平米。名叫Grover的无人操纵机器人移动托盘,机器人手臂举起托盘然后检查,传感器会分析水,看看氮和酸度水平如何,以确保作物健康生长。

在加州整个经济中,农业扮演重要角色,但最近几年水的使用量急剧增加。2012年至2017年因为出现严重干旱,还发生了火灾。

Iron Ox种植泰国罗勒、草莓、香菜、欧芹和番茄,它准备在德州Lockhart建一个面积约5万平米的温室。Iron Ox CEO Brandon Alexander认为,水培(不需泥土)只是未来农业的一部分。他说:“如果想彻底解决浪费问题,真正让农业达到可持续的下一个等级,带来巨大影响,我们必须思考整个种植流程。”

在美国还有一家名叫Carbon Robotics 的公司,它开发的农业机器人每小时可以清除10万株杂草,这种机器人用到了激光与AI技术。

根据 Fast Company的报道,机器人内置AI技术,装备12个高清摄像头。摄像头瞄准庄稼,图像传到AI系统,它可以瞬间判断植物是庄稼还是杂草。如果是杂草就会用激光消灭。

Carbon Robotics希望未来机器人能与可再生能源结合,但目前购买机器人要回本需要3-5个生长周期,这是一个麻烦。

之前曾有消息称Carbon Robotics因为资金短缺破产,但本月初它却融资2700万美元。

欧洲Ekobot AB的公司也在开发除草机器人,机器人用到了5G网络。机器人利用机载传感器(包括多光谱相机和土壤探测器)收集数据,可以识别杂草并自动清除。

数据会存储下来,用云处理,农民根据数据分析土地状况,然后将指令发送到机器人。农民可以远程操纵Ekobot AB机器人,这样就对数据传输有了更高的要求,所以才会用到5G网络。

比利时根特大学(University of Ghent)的科学家开发出一种多功能农业机器人,机器人自动运行。如何让农业成为可持续产业?全球都在思考这个问题,比利时科学家也不例外。

从土壤分析到喷洒,一切都由机器人自动完成。机器人很小很轻,相比重型机器,它们不会给土地“带来很大的压力”。它可以通过多种方式耕作土壤,比如播种、施肥和喷洒,在正确的地方精确施肥。机器人是研究人员买来的,软件却是他们自己编写的,科学家将精准耕作与现有农业机器人结合在一起。

Mouazen教授说:“与农田均匀施用氮肥相比,我们的技术更好,每公顷为农民节省约50欧元。和现有技术相比,节省的成本多了一倍。”

今年6月,XAG公司在日本推出R150无人操纵纯电动机器人,它可以精准喷洒作物。日本山形县的葡萄非常有名,农民在那里测试了R150。R150由一款移动应用程序控制,可以精确喷洒作物,防止害虫或疾病。还有农民用R150给瓜类作物喷水。

在所有自动化农业机械中,可能自动驾驶拖拉机影响最大。但在欧美国家,自动驾驶拖拉机虽然技术已经渐渐成熟,但推广的障碍仍然不少。一般拖拉机每周工作60小时,自动驾驶拖拉机可以工作160小时。什么意思?自动驾驶拖拉机会严重影响拖拉机销量。

大型拖拉机制造商并不急于推出自动驾驶拖拉机。只要独立品牌自动驾驶套件供应商无法通过全球销售网络提供可靠产品,它们就有能力推迟。因为这种复杂技术需要安全可靠的安装和良好的售后支持,而且还要贴近用户。

虽然大公司并不积极,但它们还是有些担心的,所以会不惜血本收购“技术”。举几个例子,Monarch制造自动驾驶电动拖拉机,年初时CNHi向它投资,拿到一些股权。最近 John Deere收购机器人公司Bear Flag Robotics,它开发无人驾驶拖拉机。

随着农业机器人的普及,人们也围绕商业模式展开争论,到底是向RaaS(机器人即服务)挺进,还是继续走“销售设备”的老路子。

如果是RaaS模式,农民租赁机器人、让受过训练的操作员帮自己就行了。这种模式的好处很明显,前期农民不需要投入太多,也不需要什么专业知识。但它需要配备操作团队,如果到了一个新地区,开发者可能不太愿意提供服务。

还有,农场数据归谁所有也是一个问题,是农民的?是数据采集者的?是技术提供商的?还是土地所有者的?现在的农业机器人产业还比较混乱,监管不到位,这也是一个问题。(小刀)


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