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协作式农业机器人助力自动化种植与生产

摘要: 机器人可在诸多方面促进现代农业园艺行业发展,代替人工劳动,完成复杂、繁重或单调的工作,并且通过以更为精准和有针对性的方式使用适当必要的工具和原材料,有助于鼓励农业园艺行业迈向可持续发展道路。 普瑞瓦Ko ...
        机器人可在诸多方面促进现代农业园艺行业发展,代替人工劳动,完成复杂、繁重或单调的工作,并且通过以更为精准和有针对性的方式使用适当必要的工具和原材料,有助于鼓励农业园艺行业迈向可持续发展道路。

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普瑞瓦Kompano摘叶机器人

        在今年荷兰国际园艺展会(GreenTech)上,普瑞瓦推出可独立在温室内移动行进的摘叶机器人Kompano,可全天候对番茄植株进行摘叶操作。在智慧算法和已获专利的末端执行器支持下,这款机器人每周作业面积达1公顷,准确率超过85%。

        普瑞瓦与荷兰种植户、技术合作伙伴和专家共同研发Kompano。【协作机器人网】这款机器人已在荷兰的多个温室进行试验,并准备将其投入生产。据悉首批生产50台,第一批机器人已经交付种植者使用。此外,Kompano生产线未来还将农业机器人业务拓展至黄瓜摘叶以及番茄和黄瓜采收。

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Kompano摘叶机器人

        荷兰VDL CropTeq摘叶机器人

        今年9月,荷兰工业企业VDL集团联手荷兰园艺企业Bosman Van Zaal推出CropTeq摘叶机器人,专注于解决黄瓜植株的自动化摘叶工作。在荷兰黄瓜有两种不同种植方式:传统种植(伞形栽培)和单杆整枝高空吊蔓栽培。【协作机器人网】相较于传统种植方式,后者的优点是产量更高(最多可增加50%)以及产品质量更佳;缺点是易感染病毒且人工成本更高。这款机器人作业范围是在高空吊蔓栽培的黄瓜植株中进行摘叶,未来还将继续探索其在番茄等其他吊蔓栽培作物中的应用。

        这款机器人单臂每小时摘叶1000片以上。在今年9月进入最后整体测试阶段,以及在今年第四季度进入市场,并计划在2022年售出100台。

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荷兰黄瓜的两种常见种植方式以及摘叶区域

        日本Inaho番茄采收机器人

        今年10月,日本农业科技公司Inaho宣布在荷兰番茄大世界(Tomatoworld)展示使用其番茄采摘机器人。【协作机器人网】任何前往荷兰番茄大世界参观的游客可以详细了解这款机器人的具体规格参数和功能。这款机器人的主要特点有:全自动化采摘零食番茄、AI算法根据果实颜色和大小识别成熟度、一次充电可使用12小时、可昼夜工作。

        据悉,Inaho在日本种植者之间对这款机器人进行田间试验,并通过其在夜间劳作证实可将人力劳动减少16%。鉴于日本与荷兰的种植者在采收和采后流程操作中遵循不同标准,Inaho也在与荷兰伙伴展开合作,研发更加适合荷兰种植者习惯的机器人。

        美国AppHarvest番茄采收机器人

        美国温室公司Appharvest于今年上半年收购了农业机器人公司Root AI。Root AI采收机器人Virgo可以在室内和室外运行,但重点是在受控环境农业中的应用。公司在过去三年里收集了大量番茄图像的数据,使这款机器人可以在不同种植环境下识别50余种番茄品种的成熟阶段,借助红外摄像头生成特定区域的3D彩色扫描图像并进行评估,判断番茄理想采收时间。

        据悉,目前AppHarvest番茄采收机器人在荷兰鲜食产品公司Greenco温室使用,【协作机器人网】优化其在温室中表现。该机器人有望在2023年投放市场。

        欧洲与以色列研发甜椒采摘机器人Sweeper

        在欧盟“地平线2020”计划资助下,多方开展了系列农业机器人研究项目。荷兰、比利时、瑞典和以色列四个国家科研人员组成的研究团队对农业机器人开展广泛研究和试验,其研究成果是Sweeper甜椒采收机器人。据悉,这款机器人旨在解决农业劳动力短缺问题,借助计算机视觉技术判断甜椒成熟度,可实现较为精准的采摘操作。采摘一枚甜椒仅需24秒,每日工作时长可达20小时,准确率超过60%。有望在三至五年内推出商业版。

        荷兰Crux Agribotics黄瓜巡检采收机器人

        荷兰高科技工业自动化集团Kind Technologies旗下Crux Agribotics公司通过发展视觉和机器/深度学习软件,在农产品自动分级、分类、包装等领域提供解决方案。除可用于黄瓜、番茄等产品的自动分级装置外,公司还在研发基于视觉技术和机器的学习的黄瓜采摘机器人,通过扫描、采收,根据位置和大小的详细的3D信息。没有人工干预的情况下,将黄瓜在采收后自主运输至包装区,实现从采收到包装的全程自动化处理。

        包装系统根据不同的包装或产品要求多线操作,【协作机器人网】生产线自动进行质量检测并且同步判断作业机器人的工作量。带有视觉系统的机器人还可在温室检查作物及叶片情况,并在必要时修剪叶片,优化植物生长。摄像头和传感器捕获到的数据传达给种植者,种植者可以根据获得的作物信息预测产量。机器人途径作物时还可在早期持续检测病害情况。

        美国:新的参议院法案将为精密农业设备提供贷款

        美国华盛顿特区参议院农业委员会成员、美国参议员德布·菲舍尔(内布拉斯加州共和党)和艾米·克罗布彻(明尼苏达州民主党)提出了精准农业贷款法案。这项两党立法将在美国农业部(USDA)内部创建一个项目,为有兴趣购买精密农业设备的农民和牧场主提供贷款融资。精准农业(Precision agriculture)是农业和牧业领域广泛使用的新技术,可以让生产者减少对环境的影响,降低成本,提高生产率。

        “农民和牧场主可以通过精密的农业设备来保护我们的土地和资源,然而,高昂的前期成本意味着许多企业难以获得这些尖端和气候友好型技术。我们的两党立法将允许更多的生产商投资于他们需要的设备,使他们的运营更高效、更环保、更多产,”菲舍尔说。

        “美国的经济繁荣依赖于我们农田的健康。【协作机器人网】这项立法将帮助农民投资于精确的农业工具,如土壤测绘和航空图像技术,以降低成本并帮助其保护环境。我很自豪能和参议员费舍尔一起领导这项两党法案,我将继续推动加强全国农村社区的政策。”

        据世界经济论坛(World Economic Forum)统计,如果世界上有四分之一的农场采用精准农业方法,全球农业产量就能提高15%。温室气体排放量和用水量将分别减少10%和20%以上。

        这项法案将在美国农业部的农业服务局内建立精准农业贷款项目。该项目将向那些希望采用精准农业技术但无法通过传统融资实现这一目标的农业生产者提供低成本和长期贷款。

        这将是美国第一个完全用于精准农业的联邦贷款项目。通过新项目,生产商将不再需要支付高于5%的利息,而是有资格获得低于2%的利率,贷款期限为3至12年不等。这些贷款将覆盖任何可以提高效率或减少投入的精准农业技术。

        设备制造商协会赞扬参议员德布·菲舍尔(Deb Fischer)和艾米·克洛布彻(Amy Klobuchar)代表美国农村的坚定领导,并提出了《2021年精准农业贷款项目法案》(Precision Agriculture Loan Program Act of 2021)。【协作机器人网】这项重要的立法认识到精密农业技术,如机器分段控制、自动导航、变速技术、远程信息处理和精确灌溉,在促进气候智能型农业方面发挥的关键作用。据该协会的研究表明,在作物种植业中增加采用精确农业技术的比例,可以最大限度地对农民在提高生产率、作物产量、化肥使用、除草剂使用、化石燃料使用和水使用以及减少碳排放方面产生重大的环境和经济影响。

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2021-11-4 15:02
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