這輛小型的滾動(dòng)車輛看起來(lái)有點(diǎn)像科幻電影里的東西，它在美國(guó)堪薩斯州立大學(xué)北農(nóng)學(xué)農(nóng)場(chǎng)的一片荒地上緩慢移動(dòng)。

這輛農(nóng)業(yè)機(jī)器任在類似于陸軍坦克的踏板上滾動(dòng)，但一系列復(fù)雜的附件表明了另一種東西。這臺(tái)高2英尺、寬3英尺的機(jī)器是由美國(guó)堪薩斯州立大學(xué)（K-State）農(nóng)業(yè)工程師丹-弗利波（Dan Flippo）和他的學(xué)生為農(nóng)場(chǎng)工作而建造的，他們正在測(cè)試它切割狹窄溝渠和齊心協(xié)力播種的能力。

機(jī)器人可以幫助農(nóng)民完成一些工作，同時(shí)提供大量信息，幫助種植、管理和收獲更好的作物。他們這一天的工作是對(duì)不遠(yuǎn)的未來(lái)農(nóng)業(yè)的一瞥，屆時(shí)，由計(jì)算機(jī)程序引導(dǎo)的小型機(jī)器將完成部分工作，并為農(nóng)民提供大量信息，他們可以用來(lái)種植、管理和收獲更好的作物。

Flippo說(shuō)：

"我們并不是要接管拖拉機(jī)，也不是要擺脫拖拉機(jī)，我們是要制造更多的糧食。到2050年，地球?qū)⒂薪咏?00億人口，而現(xiàn)在我們還不能滿足所需的糧食產(chǎn)量。"

農(nóng)業(yè)的大部分領(lǐng)域已經(jīng)被某種形式的技術(shù)所觸及，無(wú)論是拖拉機(jī)上的傳感器，可以精確測(cè)量種植和施肥率，還是連接在無(wú)人機(jī)上的熱紅外相機(jī)，可以飛到農(nóng)田上空，檢測(cè)農(nóng)作物的水分或昆蟲(chóng)壓力。甚至還有能給奶牛擠奶的機(jī)械臂。

美國(guó)堪薩斯州立大學(xué)生物和農(nóng)業(yè)工程副教授Ajay Sharda說(shuō)：

"我認(rèn)為農(nóng)民已經(jīng)準(zhǔn)備好了一切容易采用的東西，這給他們提供了一個(gè)可靠和自信的信息來(lái)源。這是他們的底線。他們不可能花費(fèi)數(shù)小時(shí)和數(shù)小時(shí)來(lái)設(shè)置它或運(yùn)行它們。"

這其中就有堪薩斯州立大學(xué)這樣的大學(xué)的機(jī)會(huì)，近年來(lái)，堪薩斯州立大學(xué)在將技術(shù)融入美國(guó)農(nóng)場(chǎng)方面建立了相當(dāng)大的勢(shì)頭。

田野里的流浪者

Flippo的車隊(duì)包括幾輛作為電動(dòng)輪椅度過(guò)其第一生命的車輛。學(xué)生們--其中包括本科生和畢業(yè)生--正在使用電機(jī)和外殼來(lái)定制在農(nóng)場(chǎng)上服務(wù)于特定用途的機(jī)器。Flippo說(shuō)：

"我們正在建造的有不同的類別。第一個(gè)是漫游者類別。這將像一個(gè)微波爐大小的機(jī)器人。它們的目的是出去偵察田地，這很重要，因?yàn)槿祟惪梢院芎玫貍刹?，但沒(méi)有人愿意整天在田地里走來(lái)走去。"

當(dāng)昆蟲(chóng)學(xué)家出去尋找田地里的害蟲(chóng)時(shí)，他們可能會(huì)看兩三個(gè)點(diǎn)，然后對(duì)整個(gè)田地做出判斷。漫游者可以覆蓋整個(gè)田野，也許會(huì)在夜間工作，并提供整個(gè)田野的害蟲(chóng)壓力數(shù)據(jù)。

Flippo說(shuō)：

"那里有一些問(wèn)題，比如如果它壞了，你就得去田里找。"他指出，工程師們還需要考慮到該車能保持多長(zhǎng)時(shí)間的充電，它如何處理田間的車轍，以及它是否能遵循行間的正確路徑。

"但是，"他補(bǔ)充道，"這些小型漫游車可以持續(xù)地穿過(guò)田地，并且比人類能更好地跟蹤田地。"

K-State還在制造比漫游器稍大的機(jī)器，稱為農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)。弗利波說(shuō)，這些機(jī)器人是 "工作的主力"，比如他們最近正在測(cè)試的播種裝置。農(nóng)用無(wú)人機(jī)有可能被用來(lái)將化學(xué)品罐運(yùn)到田地的某個(gè)區(qū)域，或者在大型拖拉機(jī)無(wú)法安全前往的地方，如坡度較大的山丘上種植種子。

更大的機(jī)器人，有的有割草機(jī)大小，有的有床架大小，能夠勝任更常規(guī)的農(nóng)業(yè)工作，比如拉動(dòng)小麥的圓盤鉆、探田和種田。但弗利波指出，隨著機(jī)器人的體積越來(lái)越大，公司和農(nóng)民對(duì)安全問(wèn)題更加關(guān)注。目前，K-State并沒(méi)有在研究更大的機(jī)器人。

檢測(cè)和對(duì)有害昆蟲(chóng)的反擊

2019年1月，F(xiàn)lippo、Sharda和K-State昆蟲(chóng)學(xué)家Brian McCornack通過(guò)美國(guó)農(nóng)業(yè)部的國(guó)家機(jī)器人計(jì)劃獲得了882,920美元的資助，用于研究利用機(jī)器人檢測(cè)和戰(zhàn)勝作物田里的昆蟲(chóng)。根據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部的數(shù)據(jù)，農(nóng)民每年噴灑價(jià)值近150億美元的化學(xué)品，但仍有37%的作物產(chǎn)量因蟲(chóng)害而損失。

Sharda說(shuō)，K-State的小組正在研究一款漫游車，該車的前部有一個(gè)傳感器，可以檢測(cè)昆蟲(chóng)，比如高粱田里的蚜蟲(chóng)。該傳感器將有能力檢測(cè)蚜蟲(chóng)的濃度--它們的尺寸不超過(guò)八分之一英寸--是否超過(guò)臨界值。當(dāng)昆蟲(chóng)的濃度超過(guò)臨界值時(shí)，機(jī)器人將向安裝在車輛后部的噴霧器發(fā)出信號(hào)。噴霧器接收到這個(gè)信號(hào)后，立即知道應(yīng)該對(duì)該區(qū)域進(jìn)行處理。

Sharda說(shuō)：

"我們要同步系統(tǒng)，以便根據(jù)車輛看到昆蟲(chóng)的瞬間，它將開(kāi)始向后噴灑，并在該區(qū)域周圍建立一個(gè)緩沖區(qū)。"換句話說(shuō)，它將噴灑到昆蟲(chóng)被感知的點(diǎn)之外，這樣我們就建立了一個(gè)完整的控制區(qū)域。"

Sharda指出，從作物冠層下方噴灑將有助于在需要的地方控制更多的化學(xué)品，并減少噴霧漂移。最終，這意味著減少化學(xué)品的使用，減少農(nóng)民支付的費(fèi)用。

天空之眼

Sharda還在領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)項(xiàng)目，利用無(wú)人駕駛飛行器（最著名的是無(wú)人機(jī)）來(lái)偵察農(nóng)田的水壓力。這個(gè)為期四年的項(xiàng)目正在幫助農(nóng)民更有效地安排灌溉，因?yàn)樗麄兏玫亓私馓锏刂斜绕渌貐^(qū)更緊張的區(qū)域。

研究人員在無(wú)人機(jī)上安裝了紅外熱像儀，它們?cè)谔镆吧峡諑装儆⒊叩牡胤斤w行。相機(jī)測(cè)量整個(gè)田地的冠層溫度，將大量信息發(fā)送到地面上的計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)嚙合成一個(gè)模型，為農(nóng)民提供灌溉該田地的指導(dǎo)。

Sharda說(shuō)，最終，這套系統(tǒng)可以與地面機(jī)器人的信息結(jié)合起來(lái)，讓農(nóng)民更清楚地了解作物的用水需求。K-State還在推進(jìn)無(wú)人機(jī)技術(shù)，以檢測(cè)農(nóng)作物田里的昆蟲(chóng)壓力。

Sharda說(shuō)：

"關(guān)于無(wú)人機(jī)，我認(rèn)為農(nóng)民對(duì)他們所看到的東西越來(lái)越有信心。有很多大學(xué)和很多公司正在進(jìn)行研究，他們?cè)诿绹?guó)各地的許多英畝土地上花費(fèi)了大量資源，以使這些模型更加強(qiáng)大。人工智能能力肯定在提高。"

誰(shuí)來(lái)做這項(xiàng)工作？

農(nóng)民可能會(huì)對(duì)采用一些新技術(shù)猶豫不決，因?yàn)樘孤实卣f(shuō)，農(nóng)業(yè)可能是非常個(gè)人化的。農(nóng)民喜歡駕駛拖拉機(jī)，檢查他們的作物和牲畜，甚至做一些艱苦的工作。

但關(guān)于農(nóng)場(chǎng)勞動(dòng)力的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，該行業(yè)可能需要幫助。美國(guó)農(nóng)業(yè)部資助的機(jī)構(gòu)--國(guó)家農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展政策中心2013年的一份報(bào)告顯示，農(nóng)業(yè)很容易受到 "勞動(dòng)力供應(yīng)沖擊，這可能會(huì)增加成本，威脅到一些農(nóng)民收獲勞動(dòng)密集型作物的能力"。

美國(guó)農(nóng)業(yè)面臨的現(xiàn)實(shí)是，它可能面臨著愿意從事體力要求高、報(bào)酬低的農(nóng)業(yè)工作的勞動(dòng)力萎縮。

"你知道，農(nóng)業(yè)已經(jīng)存在了很久，"弗利波說(shuō)。我們真的很擅長(zhǎng)快速地把種子種到地里，但也許現(xiàn)在是重新思考的時(shí)候了。它真的需要什么 讓這些種子在地面上？試想一下，如果我們能有一群小型機(jī)器人去做這些工作。它們可以覆蓋整個(gè)田地，完成工作。而且它們可以整夜工作。"