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《工业传奇》第3集:智慧农场将成为机器人的天下

转载 2017-07-20 08:48 智能侠科技 来源:智能侠科技

  最近热播的《工业传奇》纪录片,尤其在第4集,详细描述了智慧农场—工业机器人大发力的一个领域!从13:00,开始观看吧~~~~

  由德国创新公司Deepfield Robotics研发的机器人Bonirob能完成农业操作中那些最繁琐的工作,例如植物育种、除草等。该自主机器人能决定哪些植物会在昆虫和病毒的侵扰下生存下来,需要多少肥料,并能清除杂草。

  机器人已经发展的如火如荼,农业机器人领域的研究也进行得热火朝天,然后真正大规模投入应用的农业机器人却依然非常少见,但可以预见的是,不久的将来,将有一大波机器人从实验室走向田间地头,英国哈珀亚当斯大学教授Simon Blackmore预测,20年内,机器人将彻底变革农业生产。

  在农业领域,未来十年,自主混合动力或全电动拖拉机、机器人和无人机的使用日益增加,将大大提高农场的生产效率,改变食品的生产方式。虽然农业机器人的一些技术跟无人驾驶汽车非常相似,但它在播种、采摘蔬菜或水果以及农药的本地化应用等方面有不同之处,它们具有单独的感知、操作和处理要求。

  促进农业机器人技术应用的因素包括提高生产率和效率,降低无人驾驶技术成本,降低农业劳动力的可用性和成本提高,以及需要为全球不断增长的人口生产更多的粮食,而由于气候变化,许多地区的作物产量下降。

  拖拉机的电动化

  大约20多年前,配备GPS辅助设备的拖拉机就可以在大型农场中根据预先规划的路线行走。目前大多数高端拖拉机都配备无人驾驶技术,并与联合收割机兼容。利用GPS,操作员可以引导拖拉机及联合收割机在规划定位的30cm之内运行,可以增加农田的作物,提高每亩地的生产力。根据市场研究公司IDTechEx的报告,2016年,配备自动驾驶和导航的拖拉机共销售30多万台。

  领先的欧洲和美国农业机械公司已经推出了完全自主的无人驾驶和无牵引车的原型车,配备GPS导航转向和传感器,包括雷达,激光和光成像,检测和测距(激光雷达)。原始传感器数据可用于创建室内和室外环境的精确地形图,而车载摄像机通过检测和避免静止或移动障碍物来提高安全性。自主拖拉机也可以与其他有人驾驶的机器一起工作。

  无人驾驶技术将使得农机可以24小时不间断地进行播种、种植和耕作等工作。这样,农民能够解决农业劳动力短缺的问题,同时提高生产力和效率。IDTechEx指出,无人驾驶拖拉机之所以没有大规模市场引入,主要原因在于无监管,传感器成本高企,以及农民缺乏信任,而不是技术问题。

  据英国农民联盟2017年2月的报告,2020年初英国农场将同时使用油电混合动力和电池电动拖拉机。该报告预计,在不久的将来,自主和传统的机器将配合使用,电动农用车将可以用太阳能充电,也能接入电力系统充电。

  小型农业机器人让精准农业成为现实

  英国哈珀亚当斯大学工程主管,国家精细农业中心主任(NCPF)Simon Blackmore教授表示,大型拖拉机在大型农场里效率更高,而小型电动移动机器人为中小型农场提高生产率带来了更大可能。他预测,“20年内,机器人将彻底变革农业生产。”

  农业机器人已经能完成播种、种植、耕作、采摘、收割、除草、分选以及包装等工作,甚至还用于修剪葡萄藤。部分草莓采摘机器人已经进入商业试用阶段,苹果采摘机器人也已进入原型的后期阶段。

  根据机器人的功能,机载传感器包括生物(包括化学和气体分析仪)、水、气象、土壤呼吸或水分、光合作用或叶面积指数(LAI)传感器,以及杂草探测器、植物生长测量仪和湿度计。其他组件还包括摄像机、无线通信、机器人手臂、夜间照明灯、为电池充电的太阳能电池板。

  IEC标准支持数十亿美元的行业

  IDTechEx在2016年9月份的报道中说,农业机器人的市场容量已经达30亿美元,2026年将增长到120亿美元。报告补充说:“拖拉机牵引机器人和自主除草机器人将在增长中发挥重要作用”。

  今年早些时候,都柏林的研究与市场公司预测,未来十年农业机器人的销售额将会更大,全球市场将以复合年均增长率(CAGR)11.9%的速度增长,到2025年,将达到286亿美元。

  多个IEC技术委员会(TC)和小组委员会(SC)的标准化工作将支持这个数十亿美元的行业快速增长,其中欧洲、北美、澳大利亚和新西兰将是这些技术最大的采用者。

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