江苏草莓智能采摘机器人用途(欧洲对草莓采摘机器人进行试点测试)(1)

在比利时的一个温室里,一颗颗成熟的、未成熟的草莓从悬空托盘里“探”出脑袋,垂挂在半空中。一个小机器人通过机器视觉定位成熟、无瑕疵的果子,随后举起3D打印手臂把它们轻轻摘下,放进收集篮。如果在采摘前发现草莓并没有完全成熟,机器人会记录目标位置,预估成熟的日期,为将来的采摘做好准备。

这个机器人由Octinion公司研发,旨在改变传统的草莓种植和收割方式。随着农业劳动力缺口日益增大、人工成本快速上升,许多农场主相信,像这个草莓采摘机器人一样的智能农具将成为新一代农民。

劳动力短缺是一个全球性的问题,而草莓种植作为一种传统的劳动密集型工作,目前也面临比较严峻的挑战。在美国的加利福尼亚州,政府强硬的移民政策和由此产生的广泛经济影响使得进入农场打工的移民农民工正在快速减少,同时本地人又不愿意从事这类体力活,这使得草莓农场主难以雇到足够的工人帮忙管理、收获。在英国,热火朝天的脱欧公投使农场工作对东欧工人丧失了吸引力。“缺人”成了大多数发达国家农业领域的发展痛点。

全球温室蔬果种植正朝着“立体农业”方向发展,草莓不种在地里,而是种在“空中”

据机器人之家了解,这台草莓采摘机器人的工作效率远比不上农民,它平均挑选、采集一个草莓需要5秒,而人工只需两三秒。虽然动作比较慢,但是Octinion公司对它充满信心,因为各项成本平摊下来后,机器人和人的单果成本基本相同。

同时,由于无法在灵活性上作出突破性改进,Octinion公司转变方向在标准化采摘方面下了一番苦功。如机器人采摘草莓时,它的算法设计要求它尽可能地去除草莓蒂,这部分比较坚硬,容易刺伤其他果子。在产品打包时,为了吸引顾客,机器人能依靠机器视觉分辨红色的果实和绿色的叶,并尽可能多的露出红色部分。

江苏草莓智能采摘机器人用途(欧洲对草莓采摘机器人进行试点测试)(2)

当然,引入这款机器人的前提是要有配套的温室大棚构造。目前欧洲已有温室草莓种植标准,大多数温室正在或已经向“立体农业”靠拢,因此部署起来比较容易。美国本土草莓主要产自加利福尼亚州,该州现在仍在沿用地面种植,但也有部分农场开始搭建“立体大棚”。中国于几年前已成功试验了草莓立体设施裁培技术,发现立体无土裁培模式比平地传统栽培的产量要高出20%—30%,虽然没有在全国大面积推广,但部分地区,如浙江建德,已经发展出了比较成熟的立体草莓农场。

这种栽培模式不仅简化了草莓种植管理,为植株提供了更优质的土壤、水分环境,还大幅提高了单位空间的草莓产量。所谓无心插柳柳成荫,“立体农场”也为农业机器人开发带来了福音。如果是传统平地种植,机器人高度会严重受限,它需要能探进低矮的草莓丛摘取垂至地面的草莓,还要应对复杂的土壤状况(干硬湿软),最重要的是不能压苗。而现在,它只需面对一大片“从天而降”的果实,伸伸手臂就能完成工作。

柯恩认为,随着世界仍在不断加快城市化发展,未来越来越多的“立体农场”将是不可避免的,而这就意味着人们需要更多的机器人来帮助维持农业经济发展、在生态和经济间做好平衡。目前该公司已经和比利时Hoogstraten的研究中心达成合作,将于明年正式在农民的农场中进行机器人试点测试,不出意外的话,这款机器人将于2019年开始销售,届时它能采摘的将不止是草莓,还有辣椒、西红柿、黄瓜等一切能在温室中“立体”栽培的蔬果。

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