機器人可在諸多方面促進(jìn)現代農業(yè)園藝行業(yè)發(fā)展,代替人工勞動(dòng),完成復雜、繁重或單調的工作,并且通過(guò)以更為精準和有針對性的方式使用適當必要的工具和原材料,有助于鼓勵農業(yè)園藝行業(yè)邁向可持續發(fā)展道路。
普瑞瓦Kompano摘葉機器人
在今年荷蘭國際園藝展會(huì )(GreenTech)上,普瑞瓦推出可獨立在溫室內移動(dòng)行進(jìn)的摘葉機器人Kompano,可全天候對番茄植株進(jìn)行摘葉操作。在智慧算法和已獲專(zhuān)利的末端執行器支持下,這款機器人每周作業(yè)面積達1公頃,準確率超過(guò)85%。
普瑞瓦與荷蘭種植戶(hù)、技術(shù)合作伙伴和專(zhuān)家共同研發(fā)Kompano。這款機器人已在荷蘭的多個(gè)溫室進(jìn)行試驗,并準備將其投入生產(chǎn)。據悉首批生產(chǎn)50臺,第一批機器人已經(jīng)交付種植者使用。此外,Kompano生產(chǎn)線(xiàn)未來(lái)還將農業(yè)機器人業(yè)務(wù)拓展至黃瓜摘葉以及番茄和黃瓜采收。
今年9月,荷蘭工業(yè)企業(yè)VDL集團聯(lián)手荷蘭園藝企業(yè)Bosman Van Zaal推出CropTeq摘葉機器人,專(zhuān)注于解決黃瓜植株的自動(dòng)化摘葉工作。在荷蘭黃瓜有兩種不同種植方式:傳統種植(傘形栽培)和單桿整枝高空吊蔓栽培。相較于傳統種植方式,后者的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量更高(最多可增加50%)以及產(chǎn)品質(zhì)量更佳;缺點(diǎn)是易感染病毒且人工成本更高。這款機器人作業(yè)范圍是在高空吊蔓栽培的黃瓜植株中進(jìn)行摘葉,未來(lái)還將繼續探索其在番茄等其他吊蔓栽培作物中的應用。
這款機器人單臂每小時(shí)摘葉1000片以上。在今年9月進(jìn)入最后整體測試階段,以及在今年第四季度進(jìn)入市場(chǎng),并計劃在2022年售出100臺。
日本Inaho番茄采收機器人
今年10月,日本農業(yè)科技公司Inaho宣布在荷蘭番茄大世界(Tomatoworld)展示使用其番茄采摘機器人。任何前往荷蘭番茄大世界參觀(guān)的游客可以詳細了解這款機器人的具體規格參數和功能。這款機器人的主要特點(diǎn)有:全自動(dòng)化采摘零食番茄、AI算法根據果實(shí)顏色和大小識別成熟度、一次充電可使用12小時(shí)、可晝夜工作。
據悉,Inaho在日本種植者之間對這款機器人進(jìn)行田間試驗,并通過(guò)其在夜間勞作證實(shí)可將人力勞動(dòng)減少16%。鑒于日本與荷蘭的種植者在采收和采后流程操作中遵循不同標準,Inaho也在與荷蘭伙伴展開(kāi)合作,研發(fā)更加適合荷蘭種植者習慣的機器人。
美國溫室公司Appharvest于今年上半年收購了農業(yè)機器人公司Root AI。Root AI采收機器人Virgo可以在室內和室外運行,但重點(diǎn)是在受控環(huán)境農業(yè)中的應用。公司在過(guò)去三年里收集了大量番茄圖像的數據,使這款機器人可以在不同種植環(huán)境下識別50余種番茄品種的成熟階段,借助紅外攝像頭生成特定區域的3D彩色掃描圖像并進(jìn)行評估,判斷番茄理想采收時(shí)間。
據悉,目前AppHarvest番茄采收機器人在荷蘭鮮食產(chǎn)品公司Greenco溫室使用,優(yōu)化其在溫室中表現。該機器人有望在2023年投放市場(chǎng)。
歐洲與以色列研發(fā)甜椒采摘機器人Sweeper
在歐盟“地平線(xiàn)2020”計劃資助下,多方開(kāi)展了系列農業(yè)機器人研究項目。荷蘭、比利時(shí)、瑞典和以色列四個(gè)國家科研人員組成的研究團隊對農業(yè)機器人開(kāi)展廣泛研究和試驗,其研究成果是Sweeper甜椒采收機器人。據悉,這款機器人旨在解決農業(yè)勞動(dòng)力短缺問(wèn)題,借助計算機視覺(jué)技術(shù)判斷甜椒成熟度,可實(shí)現較為精準的采摘操作。采摘一枚甜椒僅需24秒,每日工作時(shí)長(cháng)可達20小時(shí),準確率超過(guò)60%。有望在三至五年內推出商業(yè)版。
荷蘭高科技工業(yè)自動(dòng)化集團Kind Technologies旗下Crux Agribotics公司通過(guò)發(fā)展視覺(jué)和機器/深度學(xué)習軟件,在農產(chǎn)品自動(dòng)分級、分類(lèi)、包裝等領(lǐng)域提供解決方案。除可用于黃瓜、番茄等產(chǎn)品的自動(dòng)分級裝置外,公司還在研發(fā)基于視覺(jué)技術(shù)和機器的學(xué)習的黃瓜采摘機器人,通過(guò)掃描、采收,根據位置和大小的詳細的3D信息。沒(méi)有人工干預的情況下,將黃瓜在采收后自主運輸至包裝區,實(shí)現從采收到包裝的全程自動(dòng)化處理。
包裝系統根據不同的包裝或產(chǎn)品要求多線(xiàn)操作,生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)進(jìn)行質(zhì)量檢測并且同步判斷作業(yè)機器人的工作量。帶有視覺(jué)系統的機器人還可在溫室檢查作物及葉片情況,并在必要時(shí)修剪葉片,優(yōu)化植物生長(cháng)。攝像頭和傳感器捕獲到的數據傳達給種植者,種植者可以根據獲得的作物信息預測產(chǎn)量。機器人途徑作物時(shí)還可在早期持續檢測病害情況。
普瑞瓦Kompano摘葉機器人
在今年荷蘭國際園藝展會(huì )(GreenTech)上,普瑞瓦推出可獨立在溫室內移動(dòng)行進(jìn)的摘葉機器人Kompano,可全天候對番茄植株進(jìn)行摘葉操作。在智慧算法和已獲專(zhuān)利的末端執行器支持下,這款機器人每周作業(yè)面積達1公頃,準確率超過(guò)85%。
普瑞瓦與荷蘭種植戶(hù)、技術(shù)合作伙伴和專(zhuān)家共同研發(fā)Kompano。這款機器人已在荷蘭的多個(gè)溫室進(jìn)行試驗,并準備將其投入生產(chǎn)。據悉首批生產(chǎn)50臺,第一批機器人已經(jīng)交付種植者使用。此外,Kompano生產(chǎn)線(xiàn)未來(lái)還將農業(yè)機器人業(yè)務(wù)拓展至黃瓜摘葉以及番茄和黃瓜采收。
圖1. Kompano摘葉機器人(圖源/Priva)
荷蘭VDL CropTeq摘葉機器人今年9月,荷蘭工業(yè)企業(yè)VDL集團聯(lián)手荷蘭園藝企業(yè)Bosman Van Zaal推出CropTeq摘葉機器人,專(zhuān)注于解決黃瓜植株的自動(dòng)化摘葉工作。在荷蘭黃瓜有兩種不同種植方式:傳統種植(傘形栽培)和單桿整枝高空吊蔓栽培。相較于傳統種植方式,后者的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量更高(最多可增加50%)以及產(chǎn)品質(zhì)量更佳;缺點(diǎn)是易感染病毒且人工成本更高。這款機器人作業(yè)范圍是在高空吊蔓栽培的黃瓜植株中進(jìn)行摘葉,未來(lái)還將繼續探索其在番茄等其他吊蔓栽培作物中的應用。
這款機器人單臂每小時(shí)摘葉1000片以上。在今年9月進(jìn)入最后整體測試階段,以及在今年第四季度進(jìn)入市場(chǎng),并計劃在2022年售出100臺。
圖2. 荷蘭黃瓜的兩種常見(jiàn)種植方式以及摘葉區域(圖源/VDL)
圖3. CropTeq摘葉機器人(圖源/GreenPeak)
日本Inaho番茄采收機器人
今年10月,日本農業(yè)科技公司Inaho宣布在荷蘭番茄大世界(Tomatoworld)展示使用其番茄采摘機器人。任何前往荷蘭番茄大世界參觀(guān)的游客可以詳細了解這款機器人的具體規格參數和功能。這款機器人的主要特點(diǎn)有:全自動(dòng)化采摘零食番茄、AI算法根據果實(shí)顏色和大小識別成熟度、一次充電可使用12小時(shí)、可晝夜工作。
據悉,Inaho在日本種植者之間對這款機器人進(jìn)行田間試驗,并通過(guò)其在夜間勞作證實(shí)可將人力勞動(dòng)減少16%。鑒于日本與荷蘭的種植者在采收和采后流程操作中遵循不同標準,Inaho也在與荷蘭伙伴展開(kāi)合作,研發(fā)更加適合荷蘭種植者習慣的機器人。
圖4. Inaho番茄采摘機器人(圖源/Hortibiz)
美國AppHarvest番茄采收機器人美國溫室公司Appharvest于今年上半年收購了農業(yè)機器人公司Root AI。Root AI采收機器人Virgo可以在室內和室外運行,但重點(diǎn)是在受控環(huán)境農業(yè)中的應用。公司在過(guò)去三年里收集了大量番茄圖像的數據,使這款機器人可以在不同種植環(huán)境下識別50余種番茄品種的成熟階段,借助紅外攝像頭生成特定區域的3D彩色掃描圖像并進(jìn)行評估,判斷番茄理想采收時(shí)間。
據悉,目前AppHarvest番茄采收機器人在荷蘭鮮食產(chǎn)品公司Greenco溫室使用,優(yōu)化其在溫室中表現。該機器人有望在2023年投放市場(chǎng)。
歐洲與以色列研發(fā)甜椒采摘機器人Sweeper
在歐盟“地平線(xiàn)2020”計劃資助下,多方開(kāi)展了系列農業(yè)機器人研究項目。荷蘭、比利時(shí)、瑞典和以色列四個(gè)國家科研人員組成的研究團隊對農業(yè)機器人開(kāi)展廣泛研究和試驗,其研究成果是Sweeper甜椒采收機器人。據悉,這款機器人旨在解決農業(yè)勞動(dòng)力短缺問(wèn)題,借助計算機視覺(jué)技術(shù)判斷甜椒成熟度,可實(shí)現較為精準的采摘操作。采摘一枚甜椒僅需24秒,每日工作時(shí)長(cháng)可達20小時(shí),準確率超過(guò)60%。有望在三至五年內推出商業(yè)版。
圖5. Sweeper甜椒采收機器人(圖源/Sweeper官網(wǎng))
荷蘭Crux Agribotics黃瓜巡檢采收機器人荷蘭高科技工業(yè)自動(dòng)化集團Kind Technologies旗下Crux Agribotics公司通過(guò)發(fā)展視覺(jué)和機器/深度學(xué)習軟件,在農產(chǎn)品自動(dòng)分級、分類(lèi)、包裝等領(lǐng)域提供解決方案。除可用于黃瓜、番茄等產(chǎn)品的自動(dòng)分級裝置外,公司還在研發(fā)基于視覺(jué)技術(shù)和機器的學(xué)習的黃瓜采摘機器人,通過(guò)掃描、采收,根據位置和大小的詳細的3D信息。沒(méi)有人工干預的情況下,將黃瓜在采收后自主運輸至包裝區,實(shí)現從采收到包裝的全程自動(dòng)化處理。
包裝系統根據不同的包裝或產(chǎn)品要求多線(xiàn)操作,生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)進(jìn)行質(zhì)量檢測并且同步判斷作業(yè)機器人的工作量。帶有視覺(jué)系統的機器人還可在溫室檢查作物及葉片情況,并在必要時(shí)修剪葉片,優(yōu)化植物生長(cháng)。攝像頭和傳感器捕獲到的數據傳達給種植者,種植者可以根據獲得的作物信息預測產(chǎn)量。機器人途徑作物時(shí)還可在早期持續檢測病害情況。
圖6. Crux Agribotics關(guān)于未來(lái)黃瓜采摘機器人示意圖(圖源/Crux Agribotics)
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