機器人可在諸多方面促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園藝行業(yè)發(fā)展，代替人工勞動，完成復(fù)雜、繁重或單調(diào)的工作，并且通過以更為精準和有針對性的方式使用適當(dāng)必要的工具和原材料，有助于鼓勵農(nóng)業(yè)園藝行業(yè)邁向可持續(xù)發(fā)展道路。
普瑞瓦Kompano摘葉機器人
在今年荷蘭國際園藝展會（GreenTech）上，普瑞瓦推出可獨立在溫室內(nèi)移動行進的摘葉機器人Kompano，可全天候?qū)Ψ阎仓赀M行摘葉操作。在智慧算法和已獲專利的末端執(zhí)行器支持下，這款機器人每周作業(yè)面積達1公頃，準確率超過85%。
普瑞瓦與荷蘭種植戶、技術(shù)合作伙伴和專家共同研發(fā)Kompano。這款機器人已在荷蘭的多個溫室進行試驗，并準備將其投入生產(chǎn)。據(jù)悉首批生產(chǎn)50臺，第一批機器人已經(jīng)交付種植者使用。此外，Kompano生產(chǎn)線未來還將農(nóng)業(yè)機器人業(yè)務(wù)拓展至黃瓜摘葉以及番茄和黃瓜采收。
今年9月，荷蘭工業(yè)企業(yè)VDL集團聯(lián)手荷蘭園藝企業(yè)Bosman Van Zaal推出CropTeq摘葉機器人，專注于解決黃瓜植株的自動化摘葉工作。在荷蘭黃瓜有兩種不同種植方式：傳統(tǒng)種植（傘形栽培）和單桿整枝高空吊蔓栽培。相較于傳統(tǒng)種植方式，后者的優(yōu)點是產(chǎn)量更高（最多可增加50%）以及產(chǎn)品質(zhì)量更佳；缺點是易感染病毒且人工成本更高。這款機器人作業(yè)范圍是在高空吊蔓栽培的黃瓜植株中進行摘葉，未來還將繼續(xù)探索其在番茄等其他吊蔓栽培作物中的應(yīng)用。
這款機器人單臂每小時摘葉1000片以上。在今年9月進入最后整體測試階段，以及在今年第四季度進入市場，并計劃在2022年售出100臺。
日本Inaho番茄采收機器人
今年10月，日本農(nóng)業(yè)科技公司Inaho宣布在荷蘭番茄大世界（Tomatoworld）展示使用其番茄采摘機器人。任何前往荷蘭番茄大世界參觀的游客可以詳細了解這款機器人的具體規(guī)格參數(shù)和功能。這款機器人的主要特點有：全自動化采摘零食番茄、AI算法根據(jù)果實顏色和大小識別成熟度、一次充電可使用12小時、可晝夜工作。
據(jù)悉，Inaho在日本種植者之間對這款機器人進行田間試驗，并通過其在夜間勞作證實可將人力勞動減少16%。鑒于日本與荷蘭的種植者在采收和采后流程操作中遵循不同標(biāo)準，Inaho也在與荷蘭伙伴展開合作，研發(fā)更加適合荷蘭種植者習(xí)慣的機器人。
美國溫室公司Appharvest于今年上半年收購了農(nóng)業(yè)機器人公司Root AI。Root AI采收機器人Virgo可以在室內(nèi)和室外運行，但重點是在受控環(huán)境農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。公司在過去三年里收集了大量番茄圖像的數(shù)據(jù)，使這款機器人可以在不同種植環(huán)境下識別50余種番茄品種的成熟階段，借助紅外攝像頭生成特定區(qū)域的3D彩色掃描圖像并進行評估，判斷番茄理想采收時間。
據(jù)悉，目前AppHarvest番茄采收機器人在荷蘭鮮食產(chǎn)品公司Greenco溫室使用，優(yōu)化其在溫室中表現(xiàn)。該機器人有望在2023年投放市場。
歐洲與以色列研發(fā)甜椒采摘機器人Sweeper
在歐盟“地平線2020”計劃資助下，多方開展了系列農(nóng)業(yè)機器人研究項目。荷蘭、比利時、瑞典和以色列四個國家科研人員組成的研究團隊對農(nóng)業(yè)機器人開展廣泛研究和試驗，其研究成果是Sweeper甜椒采收機器人。據(jù)悉，這款機器人旨在解決農(nóng)業(yè)勞動力短缺問題，借助計算機視覺技術(shù)判斷甜椒成熟度，可實現(xiàn)較為精準的采摘操作。采摘一枚甜椒僅需24秒，每日工作時長可達20小時，準確率超過60%。有望在三至五年內(nèi)推出商業(yè)版。
荷蘭高科技工業(yè)自動化集團Kind Technologies旗下Crux Agribotics公司通過發(fā)展視覺和機器/深度學(xué)習(xí)軟件，在農(nóng)產(chǎn)品自動分級、分類、包裝等領(lǐng)域提供解決方案。除可用于黃瓜、番茄等產(chǎn)品的自動分級裝置外，公司還在研發(fā)基于視覺技術(shù)和機器的學(xué)習(xí)的黃瓜采摘機器人，通過掃描、采收，根據(jù)位置和大小的詳細的3D信息。沒有人工干預(yù)的情況下，將黃瓜在采收后自主運輸至包裝區(qū)，實現(xiàn)從采收到包裝的全程自動化處理。
包裝系統(tǒng)根據(jù)不同的包裝或產(chǎn)品要求多線操作，生產(chǎn)線自動進行質(zhì)量檢測并且同步判斷作業(yè)機器人的工作量。帶有視覺系統(tǒng)的機器人還可在溫室檢查作物及葉片情況，并在必要時修剪葉片，優(yōu)化植物生長。攝像頭和傳感器捕獲到的數(shù)據(jù)傳達給種植者，種植者可以根據(jù)獲得的作物信息預(yù)測產(chǎn)量。機器人途徑作物時還可在早期持續(xù)檢測病害情況。
普瑞瓦Kompano摘葉機器人
在今年荷蘭國際園藝展會（GreenTech）上，普瑞瓦推出可獨立在溫室內(nèi)移動行進的摘葉機器人Kompano，可全天候?qū)Ψ阎仓赀M行摘葉操作。在智慧算法和已獲專利的末端執(zhí)行器支持下，這款機器人每周作業(yè)面積達1公頃，準確率超過85%。
普瑞瓦與荷蘭種植戶、技術(shù)合作伙伴和專家共同研發(fā)Kompano。這款機器人已在荷蘭的多個溫室進行試驗，并準備將其投入生產(chǎn)。據(jù)悉首批生產(chǎn)50臺，第一批機器人已經(jīng)交付種植者使用。此外，Kompano生產(chǎn)線未來還將農(nóng)業(yè)機器人業(yè)務(wù)拓展至黃瓜摘葉以及番茄和黃瓜采收。
圖1. Kompano摘葉機器人（圖源/Priva）
荷蘭VDL CropTeq摘葉機器人今年9月，荷蘭工業(yè)企業(yè)VDL集團聯(lián)手荷蘭園藝企業(yè)Bosman Van Zaal推出CropTeq摘葉機器人，專注于解決黃瓜植株的自動化摘葉工作。在荷蘭黃瓜有兩種不同種植方式：傳統(tǒng)種植（傘形栽培）和單桿整枝高空吊蔓栽培。相較于傳統(tǒng)種植方式，后者的優(yōu)點是產(chǎn)量更高（最多可增加50%）以及產(chǎn)品質(zhì)量更佳；缺點是易感染病毒且人工成本更高。這款機器人作業(yè)范圍是在高空吊蔓栽培的黃瓜植株中進行摘葉，未來還將繼續(xù)探索其在番茄等其他吊蔓栽培作物中的應(yīng)用。
這款機器人單臂每小時摘葉1000片以上。在今年9月進入最后整體測試階段，以及在今年第四季度進入市場，并計劃在2022年售出100臺。
圖2. 荷蘭黃瓜的兩種常見種植方式以及摘葉區(qū)域（圖源/VDL）
圖3. CropTeq摘葉機器人（圖源/GreenPeak）
日本Inaho番茄采收機器人
今年10月，日本農(nóng)業(yè)科技公司Inaho宣布在荷蘭番茄大世界（Tomatoworld）展示使用其番茄采摘機器人。任何前往荷蘭番茄大世界參觀的游客可以詳細了解這款機器人的具體規(guī)格參數(shù)和功能。這款機器人的主要特點有：全自動化采摘零食番茄、AI算法根據(jù)果實顏色和大小識別成熟度、一次充電可使用12小時、可晝夜工作。
據(jù)悉，Inaho在日本種植者之間對這款機器人進行田間試驗，并通過其在夜間勞作證實可將人力勞動減少16%。鑒于日本與荷蘭的種植者在采收和采后流程操作中遵循不同標(biāo)準，Inaho也在與荷蘭伙伴展開合作，研發(fā)更加適合荷蘭種植者習(xí)慣的機器人。
圖4. Inaho番茄采摘機器人（圖源/Hortibiz）
美國AppHarvest番茄采收機器人美國溫室公司Appharvest于今年上半年收購了農(nóng)業(yè)機器人公司Root AI。Root AI采收機器人Virgo可以在室內(nèi)和室外運行，但重點是在受控環(huán)境農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。公司在過去三年里收集了大量番茄圖像的數(shù)據(jù)，使這款機器人可以在不同種植環(huán)境下識別50余種番茄品種的成熟階段，借助紅外攝像頭生成特定區(qū)域的3D彩色掃描圖像并進行評估，判斷番茄理想采收時間。
據(jù)悉，目前AppHarvest番茄采收機器人在荷蘭鮮食產(chǎn)品公司Greenco溫室使用，優(yōu)化其在溫室中表現(xiàn)。該機器人有望在2023年投放市場。
歐洲與以色列研發(fā)甜椒采摘機器人Sweeper
在歐盟“地平線2020”計劃資助下，多方開展了系列農(nóng)業(yè)機器人研究項目。荷蘭、比利時、瑞典和以色列四個國家科研人員組成的研究團隊對農(nóng)業(yè)機器人開展廣泛研究和試驗，其研究成果是Sweeper甜椒采收機器人。據(jù)悉，這款機器人旨在解決農(nóng)業(yè)勞動力短缺問題，借助計算機視覺技術(shù)判斷甜椒成熟度，可實現(xiàn)較為精準的采摘操作。采摘一枚甜椒僅需24秒，每日工作時長可達20小時，準確率超過60%。有望在三至五年內(nèi)推出商業(yè)版。
圖5. Sweeper甜椒采收機器人（圖源/Sweeper官網(wǎng)）
荷蘭Crux Agribotics黃瓜巡檢采收機器人荷蘭高科技工業(yè)自動化集團Kind Technologies旗下Crux Agribotics公司通過發(fā)展視覺和機器/深度學(xué)習(xí)軟件，在農(nóng)產(chǎn)品自動分級、分類、包裝等領(lǐng)域提供解決方案。除可用于黃瓜、番茄等產(chǎn)品的自動分級裝置外，公司還在研發(fā)基于視覺技術(shù)和機器的學(xué)習(xí)的黃瓜采摘機器人，通過掃描、采收，根據(jù)位置和大小的詳細的3D信息。沒有人工干預(yù)的情況下，將黃瓜在采收后自主運輸至包裝區(qū)，實現(xiàn)從采收到包裝的全程自動化處理。
包裝系統(tǒng)根據(jù)不同的包裝或產(chǎn)品要求多線操作，生產(chǎn)線自動進行質(zhì)量檢測并且同步判斷作業(yè)機器人的工作量。帶有視覺系統(tǒng)的機器人還可在溫室檢查作物及葉片情況，并在必要時修剪葉片，優(yōu)化植物生長。攝像頭和傳感器捕獲到的數(shù)據(jù)傳達給種植者，種植者可以根據(jù)獲得的作物信息預(yù)測產(chǎn)量。機器人途徑作物時還可在早期持續(xù)檢測病害情況。
圖6. Crux Agribotics關(guān)于未來黃瓜采摘機器人示意圖（圖源/Crux Agribotics）
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