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全自动农场机器人开启高科技农业革命

信息来源:食品工程网     发布日期:2017-04-06 11:00:09    阅读:0

据报道,美国加州理工学院机械工程专家罗里·阿伦森研发了一款农场机器人,名为“创世”,内部安装有计算机播种程序模块,能够完成播种和洒水,并能与智能端APP应用连接,照料植物,直到收获。

“创世”看上去其实更像是一张创新型数控机床,只是不用于雕刻木头或金属,而是照料种植作物的一张长方形园艺盒。盒子两边安装移动轨道,机器人的主臂能够通过横架和轨道的移动实现前后左右定点,并对定点下方的土壤进行操作。用户打开与之配对的APP应用后,就能看到一张农场式的视觉网格控制界面,人们可以直接将想种的植物拖放入虚拟园艺盒中,随后机器人就会掏出工具,完成种植。“创世”目前提供33种作物的种植软件程序,包括洋蓟、甜菜、土豆、豌豆、南瓜等,程序中收录了种植它们的操作技巧。“创世”能为每株作物安排适当的生长空间,便于用户在园艺盒中种不同的东西。此外,用户可以通过手机、电脑、平板电脑访问应用,随时随地调整种植计划,并发送给后院的机器人。

虽然“创世”的操作界面简单,却是个不折不扣的高科技产品。机器臂顶端装有巧妙设计的工作头,经过琐碎的设定后,它会伸出注射器一样的端口,拨开土壤,将种子种到适当深度。工作头上还安装有土壤测试仪,能够感知土壤中的水分含量,及时为干枯植物洒水。“创世”绑定的摄像头和计算机视觉模块还能够帮助机器人找出园艺盒中多余的杂草并除掉。


无需会编程即可使用

“创世”不仅将农活变得简单,而且在软硬件上都有特别之处。它的硬件设计包括播种器、浇喷头、土壤探测器、摄像头和杂草拔出器在内的零件都是专门定制,并使用一种有12个电路接口及3个气液管道的通用接口连接彼此。

软件来自一个完全开源的项目,名为“开放农场”。阿伦森是该项目的发起人,他创建了一个包含全部耕作知识并能供机器随时联网调取所需资料的免费数据库。创建者们在数据库中发布了“创世”的软件源代码和所有硬件蓝图,工程师可以很容易地从中选取有用的部分,或者修改内容,使其适应新需求。大部分模型都能使用3D打印机直接打印出来,软件可自由调适,或将需求告知制造商,由工厂为用户调适。

这种开放性和可扩展性,意味着使用“创世”的每个人都可以拥有个性化的园艺盆。人们可以不种蔬菜而种花,创造一个属于自己的私人花园,也可以直接使用太阳能电池板驱动机器人,或使用雨水桶取代自来水灌溉植物。“创世”同时具有气象监测系统,能够实时感知天气条件,管理小花园。

从当前市场来看,“创世”是全自动种植领域的第一个商业化产品,所能容纳的种植空间为2.9米×1.4米,最大株高为0.5米。它提供一个完整的工具包,囊括所需金属和3D打印喷嘴以及电机、皮带和滑轮。用户无需熟知编程知识,就能按照说明书,组装好园艺盆和水电联网。研发者称,如果用户熟悉宜家家具设置,那么使用“创世”一定没困难,若用户是一名技术人员,那他将可以用农场机器人做更多事情。


开启自动化农业革命

阿伦森表示,他早在2011年就产生了制作农场机器人的想法。虽然不是每个人都天生拥有园艺天赋,但有了机器人的协助,未来人们都会过上由种植机器人所带来的悠闲生活。

2016年6月已有“创世”相关新闻报道,当时制作公司将350台农场机器人作为第一批设备,主动出售给学校和园艺业余爱好者,当年7月就开始接受第二批机器人订单。整套商品包括航运费用、基础设备、填充土壤和其余安装费用在内,以3500美元的价格出售。当时有媒体预测,纯机器人设备能以2900美元售卖,但创造者阿伦森却希望价格能够在1000美元左右,使之尽快走入市场。

对大多数人而言,购买“创世”用于生活依然是一个昂贵的选择。但外媒分析认为,有了自己的园艺盆生产果蔬,长久计算必然能节省开销。鉴于开源优势,用户可以选购不同种类的配件,扩大硬件的核心组件,拓展机器人功能,从无到有,建立起自己的农场。

“创世”的说明书可以看出资本在农业机器人领域的发展野心,科学家们在积极合并人类的兴趣爱好与现代科技。自动化的“创世”与大型种植器械有本质不同,它的出现也许预示着高科技农业革命的开端。