機器人技術的成熟

全自動的農業幫手

機器人技術的成熟

農業必須有效率:機器人與自動超級曳引機是重要解決方案

在裡面塞滿攝影機與感應器的金屬螃蟹在玉米田裡緩慢地移動著。這個小巧的電動收成幫手藉著掃描環境,敏捷地避開土推與植物的莖。播種、施肥、種植、噴灑除草劑或採果,數十個這樣聰明的收成機器可以在農田裡獨立工作一整天。只有伺服馬達低沉的聲響才會顯示出它們在近似無聲地工作。

「農業還有很多發展自動化的空間。」拜耳作物科學研究部門的Peter Dahmen說道。來自美國愛荷華州的David Dorhout的一些投資人兼工程師,都在提出創新且有前瞻性的解決方案:「為何不把現今的大型機器拆成數千台小型機器。」就這樣,他發明了六隻腳的農用機器人「Prospero」。這台自動微型播種機比籃球大不了多少,但是卻可以完成了不起的工作。機器的六隻鋁製腳可以讓機器走遍每個地塊表面。如果發現有一塊空地,機器就會在地上鑽洞播種。接著,Prospero會在地上噴水做記號之後走開。

2050年時,所生產的食物必須增加 70%,才能滿足全世界的需求。

在Dorhout的願景裡,他的一整群農用小螃蟹在照料農田,甚至彼此溝通。他說:「跟螞蟻互相溝通很類似。」但是Dorhout的機器不用費洛蒙,而是用紅外線訊號指揮其他機器人前往農田裡尚未作業的地區。

「這個方法讓農夫完全不需要使用農業機械,讓他有更多時間思考農業企業(agribusiness)的經濟與科學層面。」這位發明家解釋道。農夫有更多時間可以挑選種子、分析土壤或規劃財務。「我很想知道未來的農夫如果擁有可以完善照料農田的工具後,會想出什麼點子。」Dorhout說道。

提高效率

Simon Blackmore教授同意這個說法:「精準是效率農業的關鍵。」他是英國新成立的國家精準農業中心(NCPF)主任。提高效率變得特別重要:依據聯合國糧食及農業組織(FAO)表示,全球食物生產到2050年必須增加70%,才能滿足全世界的需求。為此,製造商現今已經開始著手研究各種高性能的機器。

Heinz Ulbrich教授以及他在慕尼黑工業大學(TUM)應用力學研究所的團隊也正在做出重要的貢獻:他們的機器很快將成為農業機器人的新標準。他們取得了歐盟委員會的經費,正在發展一個可修改的機器手臂。該手臂視需要而定,可以輕易更換像感應器、噴灑裝置或機械手等不同的模組。他們在瓦赫寧恩(Wageningen)的合作機構也在研究一個複雜的感應器系統:一個可以產生機器人周圍3D圖像的特殊攝影機,可幫助分辨水果和樹葉。除了經過驗證和測試的機械手之外,其他的一些特殊模組也在規劃中:例如一個利用螢光判斷葡萄成熟度的感應器。那時機器人甚至可以在葡萄園及果園裡修整枝葉。

新科技與傳統機械

「機器人將對農業造成相當大的影響。」David Dorhout說道。類似作物行栽這些基本概念將變得不必要,每一寸土地都不會漏掉。Blackmore大膽預測:「20年後,機器人將徹底改變農業。」他也很肯定新科技將與傳統機械一起運用。「再過一陣子,機器人世代會更聰明,可以適應自然、天氣和其他環境狀況。」Blackmore補充道。拜耳作物科學事業群的科技專家Peter Dahmen同意這個看法:「我們不知道未來的情況。但是可以想見,機器人將以更永續、更環保的方式幫助我們增加農業生產力。」

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