農(nóng)業(yè)機(jī)器人在葡萄園里工作

農(nóng)業(yè)是最重要的經(jīng)濟(jì)部門之一。這個(gè)行業(yè)直接影響著全世界所有人的生活。這就是為什么他們目前面臨如此多的挑戰(zhàn)。全球氣候變化，特別是降水的減少，正在影響農(nóng)作物的產(chǎn)量，盡管幾年來農(nóng)民和糧食工人從字面上敲響了警鐘，但數(shù)百萬其他與糧食有關(guān)的工作已經(jīng)開始感受到這些變化的影響。

聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)報(bào)告稱：“為了滿足不斷增長的人口的需求，到2050年，農(nóng)民必須將糧食產(chǎn)量比2007年的水平提高70％以上?！庇纱丝梢缘贸鼋Y(jié)論，在農(nóng)業(yè)中，自動(dòng)化具有巨大的潛力。

更糟的是，消費(fèi)者越來越關(guān)注食品生產(chǎn)中所用的化學(xué)藥品和殺蟲劑的存在，并要求可持續(xù)生產(chǎn)仍然美味可口的高質(zhì)量產(chǎn)品。在滿足環(huán)保主義者的同時(shí)如何應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)？很多時(shí)候，世界各地的政府都向科學(xué)家，自動(dòng)化專家和技術(shù)專家求助，以尋求可持續(xù)的解決方案。

農(nóng)業(yè)機(jī)器人SMASH

在意大利，他們意識(shí)到農(nóng)業(yè)的未來正在此時(shí)此刻發(fā)生。一群年輕的科學(xué)家和工程師提出了一個(gè)名為SMASH的創(chuàng)新機(jī)器人項(xiàng)目。整個(gè)項(xiàng)目旨在開發(fā)一個(gè)模塊化機(jī)器人平臺(tái)，該平臺(tái)使用最新的機(jī)器人技術(shù)來檢查農(nóng)作物和土壤。SMASH不僅由一臺(tái)機(jī)器組成，還由許多不同的設(shè)備組成，包括現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)器人，基站，無人機(jī)或傳感器。這些機(jī)器一起提供重要的信息，使農(nóng)民的生活更輕松。今天，我們重點(diǎn)介紹了Agrobot，現(xiàn)在將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹。

Agrobot是可以編程和遠(yuǎn)程控制的自主智能移動(dòng)機(jī)器人。該機(jī)器人的設(shè)計(jì)使其能夠在野外獨(dú)立工作，并執(zhí)行各種任務(wù)，例如考慮到農(nóng)民，園丁和釀酒師的需求。Agrobot能夠獨(dú)立監(jiān)測(cè)農(nóng)作物的狀況，識(shí)別可能的疾病，清除雜草，采集植物樣本并使用對(duì)環(huán)境可持續(xù)的噴霧劑進(jìn)行局部處理。還值得一提的是，所有任務(wù)都是使用Universal Robots的協(xié)作機(jī)器人手臂UR10執(zhí)行的。

可通過特殊的Web界面輕松對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程。農(nóng)業(yè)機(jī)器人始終從基站開始其“任務(wù)”，然后沿著用戶標(biāo)記的路徑自主繼續(xù)。目前，您可以在托斯卡納的葡萄園和菠菜田中工作時(shí)見到該機(jī)器人，但其開發(fā)人員目前正在努力開發(fā)其他氣候條件下的應(yīng)用程序。

在實(shí)驗(yàn)室的簡(jiǎn)易葡萄園進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)器人培訓(xùn)

聽起來不錯(cuò)，您不覺得嗎？

在葡萄園中，機(jī)器人使用先進(jìn)的定位算法以及激光，GPS和攝像頭，可確保機(jī)器人操作的最大安全性。安裝在UR10機(jī)械臂上的攝像頭還可以檢測(cè)霉菌和各種其他葡萄疾病，然后使用內(nèi)置噴嘴對(duì)其進(jìn)行治療。因此，機(jī)器人能夠完全替代人類。

該機(jī)器人的模塊化和靈活性由以下事實(shí)證明：經(jīng)過幾次小的改動(dòng)和更換輪胎后，該機(jī)器人就可以在菠菜領(lǐng)域中工作。他在那里收集樣品并清除雜草。在對(duì)菠菜本身進(jìn)行采樣之后，然后在基站對(duì)植物進(jìn)行分析，從而節(jié)省了時(shí)間并提高了田間工人的生產(chǎn)率。

農(nóng)業(yè)機(jī)器人在野外收集菠菜樣品

我們有一個(gè)獨(dú)家機(jī)會(huì)與SMASH項(xiàng)目經(jīng)理Marta Niccolini討論了Agrobot，農(nóng)業(yè)和機(jī)器人技術(shù)在實(shí)踐中的未來。

您是如何進(jìn)入機(jī)器人技術(shù)的？

小時(shí)候，我一直想知道事物是如何工作的，而且我經(jīng)常討論家庭中的事物，例如吸塵器。16歲那年，我開始自己制作一些電子產(chǎn)品，然后逐漸進(jìn)入對(duì)微處理器進(jìn)行編程的工作。從那里開始通往機(jī)器人技術(shù)的道路。我一直著迷于通過人工智能，電子設(shè)備和各種傳感器來移動(dòng)機(jī)械物品。最初，我在大學(xué)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)工程，后來我開始專門研究機(jī)器人技術(shù)。我在比薩大學(xué)完成了博士學(xué)位的研究，同時(shí)從事醫(yī)療保健機(jī)器人技術(shù)的研究。我現(xiàn)在在歐洲洋馬研發(fā)中心工作，我和我的同事正在那里開發(fā)用于建筑和農(nóng)業(yè)的新型機(jī)器人。

作為項(xiàng)目經(jīng)理，您負(fù)責(zé)什么？

我負(fù)責(zé)項(xiàng)目計(jì)劃，監(jiān)視和報(bào)告。我一直與洋馬的研究中心和業(yè)務(wù)合作伙伴保持聯(lián)系，以共同尋找需要開發(fā)的技術(shù)并開始計(jì)劃新項(xiàng)目。我也在尋找與意大利和歐洲公司及研究中心合作開發(fā)SMASH等項(xiàng)目的機(jī)會(huì)。最后但并非最不重要的一點(diǎn)是，我仍然參與技術(shù)開發(fā)，我每天都與團(tuán)隊(duì)合作開發(fā)我們的機(jī)器人。

在機(jī)器人工程師團(tuán)隊(duì)中成為女性會(huì)是什么樣的感覺？

我從來沒有遇到過要在男工程師團(tuán)隊(duì)中學(xué)習(xí)或工作的問題，而且我從沒有在純粹的技術(shù)領(lǐng)域里像女人一樣感到難過。我一直與聰明的人一起工作，他們聽別人說而不是說，并且不認(rèn)為女性不能開車，玩視頻游戲或不了解技術(shù)細(xì)節(jié)。大約15％的女學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)了我的專業(yè)，目前我看到機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的女性人數(shù)每年都在增加，這是一個(gè)很好的過程。我認(rèn)為，不同專業(yè)知識(shí)，文化和性別的多樣性對(duì)于技術(shù)發(fā)展和整個(gè)團(tuán)隊(duì)都是有益的。

您為什么要在團(tuán)隊(duì)中專攻農(nóng)業(yè)？

我們致力于的洋馬公司是該領(lǐng)域的老牌公司。另外，機(jī)器人技術(shù)是一個(gè)日益重要的領(lǐng)域，這就是為什么我們開始關(guān)注所謂的“精確農(nóng)業(yè)”中的新技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)的原因。

SMASH團(tuán)隊(duì)與農(nóng)業(yè)機(jī)器人t合作。左后：Manuel Pencelli, Simona Casini, Alfredo Argiolas. Vp?edu。

機(jī)器人能夠在與托斯卡納不同的氣候條件下工作嗎？例如，他可以收獲土豆嗎？

該機(jī)器人目前是原型，將需要進(jìn)一步改進(jìn)，使其在所有氣候條件下都具有真正的魯棒性和可靠性。我們的主要目標(biāo)是證明可以使用機(jī)器人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)，解決技術(shù)問題并安排必要的技術(shù)。說到收獲土豆，目前尚無法實(shí)現(xiàn)，但是該機(jī)器人具有模塊化和靈活的設(shè)計(jì)，因此，如果我們將新的終端工具連接到它上，我們可以輕松地教它收獲土豆。

您為什么選擇協(xié)作式通用機(jī)器人？

我們選擇Universal Robots的原因有很多。首先，它的體積小和有效載荷大就說明了這一點(diǎn)，而且它是一個(gè)協(xié)作機(jī)器人，因此對(duì)周圍環(huán)境是安全的。其次，它的控制板很小，除其他功能外，還允許您從計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制機(jī)器人，這使我們能夠集成各種高級(jí)運(yùn)動(dòng)控制，例如視覺伺服（攝像機(jī)控制）。

您認(rèn)為將來我們會(huì)更多遇到類似的農(nóng)業(yè)機(jī)器人嗎？

我相信下一代農(nóng)民將在他們的領(lǐng)域中使用機(jī)器人和新技術(shù)，而且我堅(jiān)信這將徹底改變農(nóng)業(yè)。這也有一些立法上的原因，例如關(guān)于農(nóng)藥使用的新規(guī)定和勞動(dòng)力短缺的問題。許多公司已經(jīng)在努力開發(fā)堅(jiān)固，用戶友好且價(jià)格合理的新型精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)機(jī)器人。有些問題仍需要解決，但我認(rèn)為并希望我們將來看到越來越多的智能機(jī)器和機(jī)器人在該領(lǐng)域中工作。