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正在提高全球生產(chǎn)力的3種農(nóng)業(yè)機(jī)器人

2022-12-30 09:18 性質(zhì)：原創(chuàng) 作者：南山 來(lái)源：AGV網(wǎng)
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從播種到準(zhǔn)確摘取水果和蔬菜，智能機(jī)器人可以幫助發(fā)展中國(guó)家實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化。印度等發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是過(guò)度依賴農(nóng)業(yè)等第一產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的就業(yè)。隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，農(nóng)業(yè)機(jī)器人...

從播種到準(zhǔn)確摘取水果和蔬菜，智能機(jī)器人可以幫助發(fā)展中國(guó)家實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化。

印度等發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是過(guò)度依賴農(nóng)業(yè)等第一產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的就業(yè)。隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，農(nóng)業(yè)機(jī)器人可以大幅提高生產(chǎn)力，因?yàn)槿藗儾粩噙w往城市從事高附加值活動(dòng)。

下面是印度和美國(guó)的就業(yè)及其對(duì)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）的貢獻(xiàn)的比較。在美國(guó)，農(nóng)業(yè)只雇用了1.4%至1.5%的勞動(dòng)力，而它對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)率約為5%。相比之下，印度的農(nóng)業(yè)雇用了大約42%至43%的勞動(dòng)力，而該部門對(duì)印度國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的貢獻(xiàn)率為20%。

從中得到的關(guān)鍵啟示是，盡管像美國(guó)這樣的發(fā)達(dá)國(guó)家在農(nóng)業(yè)方面雇用的勞動(dòng)力要少得多，但美國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力卻比印度高得多。

雖然造成這種差距的原因有很多，如土地持有面積、種子和肥料的質(zhì)量、灌溉網(wǎng)絡(luò)等，但一個(gè)主要因素是較發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)業(yè)機(jī)械化。大功率拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)和其他設(shè)備得到了廣泛的使用。

最近的創(chuàng)新可以使競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境更加公平，有效地養(yǎng)活世界上80多億人，包括作為工業(yè)4.0一部分的農(nóng)業(yè)機(jī)器人和人工智能。這些機(jī)器人主要用于重復(fù)性的活動(dòng)，從而減輕農(nóng)民的手工勞動(dòng)負(fù)擔(dān)。

農(nóng)業(yè)行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者和自動(dòng)化創(chuàng)新者，如約翰迪爾，正在開發(fā)機(jī)器人，不僅可以取代繁重的勞動(dòng)，還可以減少浪費(fèi)，為農(nóng)民增加見識(shí)。以下是農(nóng)業(yè)機(jī)器人的三大類型。

(1) 用于收割的農(nóng)業(yè)機(jī)器人

收割是農(nóng)業(yè)機(jī)器人最常見的任務(wù)之一。事實(shí)上，在許多發(fā)達(dá)國(guó)家，特別是在園藝部門，越來(lái)越多的水果和蔬菜的采摘是在這些機(jī)器人的幫助下完成的。

盡管這是一項(xiàng)相當(dāng)繁瑣的工作，但由于水果和蔬菜極易受到擦傷、撕裂和損壞，因此采摘也需要精細(xì)的處理。機(jī)器人已經(jīng)開發(fā)了復(fù)雜的視覺硬件和軟件，所以機(jī)器人可以很容易地區(qū)分作物的不同部分，如葉子、莖和水果。

Harvest Croo Robotics LLC的Berry 5是市場(chǎng)上最受歡迎的收獲機(jī)器人之一。通過(guò)使用先進(jìn)的視頻和圖像處理技術(shù)，這種機(jī)器人能夠安全地采摘和包裝草莓。

Berry5最大的優(yōu)勢(shì)是它可以完成任務(wù)的速度?？偛课挥诜鹆_里達(dá)州坦帕市的公司的測(cè)試表明，該機(jī)器人可以在大約8秒內(nèi)將草莓從樹叢中摘下。

其他收獲機(jī)器人的開發(fā)商包括Abundant Robotics、劍橋大學(xué)、Organifarms、Pickitwise、Tortuga Agricultural Technologies和Traptic（2月被Bowery Farming收購(gòu)）。

(2)自動(dòng)化控制雜草機(jī)器人

除草是農(nóng)民為保持土地的生產(chǎn)力而必須進(jìn)行的最艱巨的工作之一。除草的一個(gè)問(wèn)題是，在提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量方面，沒有為其增加實(shí)際價(jià)值。因此，雜草控制是可以采用機(jī)器人代替人工完成工作的最佳領(lǐng)域之一。

來(lái)自Nexus Robotics Inc.的R2Weed2是一個(gè)值得注意的雜草控制機(jī)器人。它依靠人工智能來(lái)區(qū)分主要作物和其周圍的雜草。因此，它可以精確識(shí)別雜草，并在不損害作物的情況下將其拔除。

此外，R2Weed2可以進(jìn)行土壤分析，并相應(yīng)地建議添加肥料或堆肥，據(jù)這家位于魁北克省Saint-Bruno-de-Montarville的公司稱。

另一個(gè)雜草控制機(jī)器人是法國(guó)埃斯卡爾昆斯的Na?o Technologies SAS公司的Oz。該機(jī)器人通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)獲得實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)學(xué)定位（RTK），以定位害蟲和雜草。

Carbon Robotics公司還開發(fā)了一個(gè)農(nóng)場(chǎng)除草系統(tǒng)，而Tertill公司則為花園制造了機(jī)器人。

（3）機(jī)器人在農(nóng)場(chǎng)里種植和播種

在過(guò)去的幾年里，工程師們推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù)，如種植和播種。無(wú)人機(jī)或無(wú)人駕駛飛行器（UAVs）不僅可以勘察田地，而且還可以通過(guò)實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和洞察來(lái)支持精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。

美國(guó)機(jī)器人公司和國(guó)際無(wú)人機(jī)系統(tǒng)公司等公司已經(jīng)開發(fā)了空中成像和播種機(jī)器人，可以捕捉農(nóng)場(chǎng)的鳥瞰圖，并根據(jù)土地的最佳容量種植種子。

UAV系統(tǒng)公司開發(fā)的Aurelia X8s播種機(jī)無(wú)人機(jī)采用了復(fù)雜的廣角攝像頭、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)以及計(jì)算方法，有效地進(jìn)行種植和播種活動(dòng)。

一些播種機(jī)器人或無(wú)人機(jī)還能夠在作物上噴灑殺蟲劑和除草劑。其他從事種植和播種無(wú)人機(jī)的公司包括Aeroseeder、Agrodronas、AirSeed Technology、DroneSeed和ZenaDrone。

當(dāng)前的農(nóng)業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)趨勢(shì)

根據(jù)Research Dive發(fā)布的報(bào)告，農(nóng)業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)有望從2018年的40億美元增長(zhǎng)到2026年的160億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）為19.2%。

世界人口增長(zhǎng)、供應(yīng)鏈問(wèn)題和全球氣候變化直接導(dǎo)致了對(duì)食品供應(yīng)需求的增加。這推動(dòng)了許多私營(yíng)公司和政府投資于技術(shù)，以加速農(nóng)業(yè)機(jī)械化的轉(zhuǎn)變。Research Dive預(yù)計(jì)，這種轉(zhuǎn)變將在預(yù)測(cè)期內(nèi)推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的發(fā)展。

此外，計(jì)算機(jī)視覺和無(wú)人機(jī)技術(shù)將處于這一轉(zhuǎn)變的前沿，因?yàn)樵S多領(lǐng)先的公司正在開發(fā)無(wú)人機(jī)來(lái)執(zhí)行各種農(nóng)業(yè)活動(dòng)。

全球的經(jīng)濟(jì)學(xué)家、市場(chǎng)分析師和農(nóng)業(yè)學(xué)家都認(rèn)為，農(nóng)業(yè)機(jī)器人可能被證明是一種革命性的創(chuàng)新，不僅對(duì)一個(gè)部門，而且對(duì)整個(gè)全球經(jīng)濟(jì)都是如此。這是因?yàn)?，一旦機(jī)器人在田地里被雇用，勞動(dòng)者就可以轉(zhuǎn)移到其他行業(yè)，如制造業(yè)、自動(dòng)化或服務(wù)行業(yè)的更高收入的工作。

制造業(yè)人力的增加可以進(jìn)一步幫助技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的良性循環(huán)。因此，農(nóng)業(yè)機(jī)器人可以成為發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體長(zhǎng)期以來(lái)一直在尋找的發(fā)展引擎。

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