资料来源：西安大略大学

近10年前，当地的蘑菇种植者Murray Good向工程教授Mehrdad R. Kermani提出了一个挑战。Kermani和他的团队能否开发一个自主的蘑菇采摘机器人，以解决Good和世界各地的蘑菇种植者所面临的劳动力短缺问题？

Kermani是人与机器人安全互动领域的世界领导者，他知道这是一个具有挑战性的问题，可能需要时间。凭借耐心、毅力和他的研究生的帮助，他开发出了现在第一个商业化的同类机器人收获系统的原型。

Kermani说："当我们第一次开始这个项目时，我们没有具体的数据或方法可以参考，我们基本上是从零开始的。"

Kermani在世界范围内几个研究机构和私人公司失败的地方获得了成功，他设计了一个机器人，可以在速度和质量上与人类采摘者相媲美或超越。他还采取了一种创新的方法，开发了一个可以无缝集成到北美各地蘑菇农场现有基础设施中的系统。

除了解决农业产业的人工短缺问题外，Kermani的努力还有助于满足对可持续农业的需求，目的是结束饥饿和实现粮食安全，这是联合国可持续发展目标中确定的一项挑战。

抓取

Kermani解释说：“让机器人完成人类的动作并不容易，其中 "抓取 "是需要完善的更具挑战性的动作之一。人类每天都在不经意间抓取物体。在采摘蘑菇的情况下，他们可以看着一个蘑菇，确定它是否成熟，并以恰到好处的力量抓住它。”

Kermani说："如果你去一个蘑菇农场，你首先注意到的是，蘑菇非常密集，有相当多的蘑菇在床上生长，人类有灵巧的身手，可以轻松地抓取蘑菇。不时地，他们可能会改变他们的动作，以便正确地采摘它。这并不总是相同的动作。有时他们弯曲它，有时他们扭曲它，有时是两者的结合。这真的取决于他们对那个蘑菇的感觉。

Kermani说："当你把它翻译成机器的代码时，它不是一个非常直观的东西。"

他的第一个原型使他能够实验和完善采摘机制，实现 "柔软的触感"，避免破坏容易受伤的蘑菇--这是其他研究人员在以前的吸盘模型中没有实现的方面。

Kermani的第二个挑战是 "教 "机器人识别何时可以采摘蘑菇。他设计了一个视觉组件来扫描蘑菇的大小；这是决定蘑菇成熟度的关键因素之一。

资料来源：西安大略大学

他说："蘑菇生长得非常快，在24小时内，它们的大小翻倍，这意味着一旦它们成熟，你就必须采摘它们。如果你太早采摘，你就得不到产量。如果你摘得晚了，它就不能在货架上持续。它不像苹果或橙子；你有一个非常有限的时间窗口。"

Kermani的机器人系统具有24小时轮班工作的能力，它可以扫描蘑菇，如果它没有成熟，就会在几小时后的适当时刻进行记录，以便返回。

重点的核心领域花了大约四年半的时间，发展到了克马尼和他的团队可以开始在古德的农场测试该系统的地步。

Kermani说："这是一个循序渐进的过程，他认为Good是一个具有前瞻性的行业合作伙伴，他接受技术，并在整个过程中提供关键的、持续的反馈。"

商业上的成功

基于Kermani研究项目的成功，Good在2014年成立了Mycionics公司，在2018年将知识转让给商业化。去年夏天，该公司吸引了加拿大下一代制造业（NGen）的超级集群资金，以部署和演示采集系统。

Kermani说："看到研究和知识转移到解决全球重要挑战的应用中，感觉非常好，我们知道劳动力短缺，（随着全球人口的增加），我们需要生产更多的食物，并使其保持可持续的价格。"

Kermani的项目随着时间的推移而发展，从一个简单的抓手开始，发展到一个完整的系统，包括一个适当设计的机械手、视觉系统和一个在种植床周围移动的机制。资料来源：西安大略大学

下一步：植物繁殖

Kermani现在正与安大略省拉萨尔市的一个合作伙伴合作，将他在收获蘑菇时磨练的过程应用于植物繁殖。

该公司种植了数以百万计的蔬菜幼苗，这些幼苗在被运往苗圃之前必须被固定在木桩上。Kermani希望将这一过程自动化，但秧苗和蘑菇一样，都有自己的挑战。视觉系统必须考虑叶子的重叠，机器人机制必须考虑茎和枝的柔韧性。

他说："这些都是不容易做到的事情，但他被之前的成功所激励。"

他说："经过这么多年的工作，知道你能产生影响，有一种解脱感，一旦你开始看到知识和实践之间的过渡，你就会被迷住。"