最近熱播的《工業傳奇》紀錄片,尤其在第4集,詳細描述了智慧農場—工業機器人大發力的一個領域!從13:00,開始觀看吧~~~~
由德國創新公司Deepfield Robotics研發的機器人Bonirob能完成農業操作中那些最繁瑣的工作,例如植物育種、除草等。該自主機器人能決定哪些植物會在昆蟲和病毒的侵擾下生存下來,需要多少肥料,并能清除雜草。
機器人已經發展的如火如荼,農業機器人領域的研究也進行得熱火朝天,然后真正大規模投入應用的農業機器人卻依然非常少見,但可以預見的是,不久的將來,將有一大波機器人從實驗室走向田間地頭,英國哈珀亞當斯大學教授Simon Blackmore預測,20年內,機器人將徹底變革農業生產。
在農業領域,未來十年,自主混合動力或全電動拖拉機、機器人和無人機的使用日益增加,將大大提高農場的生產效率,改變食品的生產方式。雖然農業機器人的一些技術跟無人駕駛汽車非常相似,但它在播種、采摘蔬菜或水果以及農藥的本地化應用等方面有不同之處,它們具有單獨的感知、操作和處理要求。
促進農業機器人技術應用的因素包括提高生產率和效率,降低無人駕駛技術成本,降低農業勞動力的可用性和成本提高,以及需要為全球不斷增長的人口生產更多的糧食,而由于氣候變化,許多地區的作物產量下降。
拖拉機的電動化
大約20多年前,配備GPS輔助設備的拖拉機就可以在大型農場中根據預先規劃的路線行走。目前大多數高端拖拉機都配備無人駕駛技術,并與聯合收割機兼容。利用GPS,操作員可以引導拖拉機及聯合收割機在規劃定位的30cm之內運行,可以增加農田的作物,提高每畝地的生產力。根據市場研究公司IDTechEx的報告,2016年,配備自動駕駛和導航的拖拉機共銷售30多萬臺。
領先的歐洲和美國農業機械公司已經推出了完全自主的無人駕駛和無牽引車的原型車,配備GPS導航轉向和傳感器,包括雷達,激光和光成像,檢測和測距(激光雷達)。原始傳感器數據可用于創建室內和室外環境的精確地形圖,而車載攝像機通過檢測和避免靜止或移動障礙物來提高安全性。自主拖拉機也可以與其他有人駕駛的機器一起工作。
無人駕駛技術將使得農機可以24小時不間斷地進行播種、種植和耕作等工作。這樣,農民能夠解決農業勞動力短缺的問題,同時提高生產力和效率。IDTechEx指出,無人駕駛拖拉機之所以沒有大規模市場引入,主要原因在于無監管,傳感器成本高企,以及農民缺乏信任,而不是技術問題。
據英國農民聯盟2017年2月的報告,2020年初英國農場將同時使用油電混合動力和電池電動拖拉機。該報告預計,在不久的將來,自主和傳統的機器將配合使用,電動農用車將可以用太陽能充電,也能接入電力系統充電。
小型農業機器人讓精準農業成為現實
英國哈珀亞當斯大學工程主管,國家精細農業中心主任(NCPF)Simon Blackmore教授表示,大型拖拉機在大型農場里效率更高,而小型電動移動機器人為中小型農場提高生產率帶來了更大可能。他預測,“20年內,機器人將徹底變革農業生產。”
農業機器人已經能完成播種、種植、耕作、采摘、收割、除草、分選以及包裝等工作,甚至還用于修剪葡萄藤。部分草莓采摘機器人已經進入商業試用階段,蘋果采摘機器人也已進入原型的后期階段。
根據機器人的功能,機載傳感器包括生物(包括化學和氣體分析儀)、水、氣象、土壤呼吸或水分、光合作用或葉面積指數(LAI)傳感器,以及雜草探測器、植物生長測量儀和濕度計。其他組件還包括攝像機、無線通信、機器人手臂、夜間照明燈、為電池充電的太陽能電池板。
IEC標準支持數十億美元的行業
IDTechEx在2016年9月份的報道中說,農業機器人的市場容量已經達30億美元,2026年將增長到120億美元。報告補充說:“拖拉機牽引機器人和自主除草機器人將在增長中發揮重要作用”。
今年早些時候,都柏林的研究與市場公司預測,未來十年農業機器人的銷售額將會更大,全球市場將以復合年均增長率(CAGR)11.9%的速度增長,到2025年,將達到286億美元。
多個IEC技術委員會(TC)和小組委員會(SC)的標準化工作將支持這個數十億美元的行業快速增長,其中歐洲、北美、澳大利亞和新西蘭將是這些技術最大的采用者。
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