讓種地更輕松！科研人員研發(fā)能種地能噴藥還能除草的機器人

英國一家小型機器人公司開發(fā)了一系列用于農(nóng)業(yè)的定制型靈活機器人，這種機器人能夠替代現(xiàn)有的田間拖拉機。

農(nóng)業(yè)往往被認(rèn)為落后于高科技時代，對農(nóng)民來說，他們的工作場所是創(chuàng)新技術(shù)的肥沃試驗田。他們是最早使用商用無人機的人員，也是最早使用自動駕駛技術(shù)的人員。配置自動駕駛系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)設(shè)備完全可以在農(nóng)田這種封閉的區(qū)域有效且安全地進行工作。農(nóng)業(yè)科技的最新發(fā)展是小型農(nóng)業(yè)機器人，它們可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量，減少農(nóng)業(yè)對環(huán)境的影響。

英國小型機器人公司聯(lián)合創(chuàng)始人本·斯科特-羅賓遜(Ben Scott-Robinson)表示，在過去30年里，盡管當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的收入和產(chǎn)量并沒有發(fā)生太大變化，但農(nóng)業(yè)成本一直在上升。他們正與公司的另一位創(chuàng)始人，同時也是農(nóng)場主的山姆·沃森-瓊斯(Sam Watson-Jones)一起合作，試圖改變農(nóng)民使用的機器。斯科特-羅賓遜解釋說:“我們在英國各地旅行了6個月，和農(nóng)民討論他們想要的東西。我們會了解他們對科技的看法，以及他們面臨的各種問題和需求。”

目前，農(nóng)業(yè)收入或產(chǎn)量沒有明顯變化，成本卻在不斷增加。許多可耕地農(nóng)場正在倒閉。比較突出的額外成本是對拖拉機的投資。傳統(tǒng)的重型拖拉機是大多數(shù)農(nóng)場中的關(guān)鍵設(shè)備，但這種機械的副作用之一是碾碎土壤，破壞環(huán)境，從而導(dǎo)致土壤被完全夯實。此外，化肥和化學(xué)品被噴灑在大片土地上，由于同一塊土地上的每一種植物需求并不相同，其副作用很大。

這家小型機器人公司發(fā)現(xiàn)，許多農(nóng)民想要改變現(xiàn)有的方式，但他們既沒有錢也沒有技術(shù)訣竅。因此，他們決定設(shè)計一種適合這些植物的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，而不是試圖讓農(nóng)作物去適應(yīng)機器。在當(dāng)?shù)卮髮W(xué)博士生的幫助下，他們最終創(chuàng)造出了一個名叫“杰克”的機器工人，身高3米，重達250公斤，是一種基礎(chǔ)型機器人，可以通過吊桿進行改裝。

定制化的機器人可以完成不同的任務(wù)。通過在“杰克”身上添加非化學(xué)除草劑或噴油桿，能夠使得機器人變身“迪克”。這家小型機器人公司目前正在對“迪克”進行升級開發(fā)，可以使用電力和激光替代除草劑來殺死雜草，但目前還沒有在農(nóng)田中得到有效應(yīng)用。但小型機器人公司已經(jīng)為“哈利”開發(fā)出了一種新型的種子發(fā)芽器，這種設(shè)備可以在合適的間隔和深度將種子埋在地下，使它們能夠有效地生長，目前正在等待專利批準(zhǔn)。

兩位聯(lián)合創(chuàng)始人說，他們不會直接銷售機器人，但計劃通過收取使用費的方式讓它們?yōu)檗r(nóng)民提供服務(wù)。

“雷切爾”(Rachel)是監(jiān)控機器人，“湯姆”(Tom)的原型機，它可以獲得田間植物的圖像，并將其實現(xiàn)數(shù)字化。雷切爾非常小(50 x 60 x 40厘米)，重約5公斤，還配備了攝像頭，它可以前后移動，收集目前植物的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)會被轉(zhuǎn)化為農(nóng)民看得到的數(shù)據(jù)和說明，從而讓農(nóng)民們了解更多關(guān)于他們農(nóng)作物的信息，以及需要采取什么措施來提高產(chǎn)量。

傳統(tǒng)的拖拉機可以重達31噸，而像“杰克”這樣的機器人幾乎只有它的一小部分大小。一種更緊湊的農(nóng)業(yè)機器人對其工作土地產(chǎn)生的破壞性影響更小。然而，它可能不會像傳統(tǒng)拖拉機那么強大，也不能像傳統(tǒng)拖拉機那樣快速穿越大片田地。

為了解決這一問題，小型機器人公司開發(fā)了一個人工智能系統(tǒng)“威爾曼”，能夠區(qū)分“小麥”和“非小麥”。同時它還接受“雷切爾”收集數(shù)據(jù)的培訓(xùn)。在“威爾曼”的指導(dǎo)下，小型機器人公司提供的機器人將能夠噴灑農(nóng)藥和耕種土地。

該公司稱，小型機器人公司能減少95%的化學(xué)物質(zhì)排放,收入增加40%和成本降低達到60%。“我們與英格蘭西北大學(xué)的哈珀·亞當(dāng)斯(Harper Adams)合作,并通過減少化學(xué)肥料的使用來降低成本。” 斯科特-羅賓遜補充道，“我們不允許化學(xué)物質(zhì)流入土壤，也不讓土壤被沖走，這樣可以讓未來的農(nóng)民擁有更好的耕作條件。”

如果這種機器人能夠成功取得大規(guī)模應(yīng)用的話，這種新方法將取代目前的耕作方式，后者通常涉及耕種大塊耕地。英國政府2017年的一份報告發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)造成的溫室氣體排放量占英國溫室氣體排放量的10%。其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排放了7.2噸的二氧化碳。

目前，小型機器人公司已經(jīng)為其農(nóng)場機器人申請了多項專利，并正在與農(nóng)民合作進行一些小型試驗。然而，這些機器人和附加組件要到2021年才能投入商業(yè)使用。