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最擅长精细农业的以色列“摘甜椒机器人”

你想过如果让机器人自己去采摘一枚成熟的甜椒会有多难吗?说实话,我也没有想过这个问题,但显然来自以色列和欧洲的研究人员却对这个问题研究了很久。他们目前正在开发一款名为 Sweeper 的机器人,这款机器人可以在甜椒种植的温室内自主来回巡视,观察甜椒是否成熟,并将成熟的甜椒摘下放入篮子中。

其实我们可以将 Sweeper 看作是一辆自动驾驶的汽车,只是这款“汽车”前部配有一把锯齿,并且它的目的地都是一株株辣椒植株。Sweeper 在温室中通过像激光雷达(通过发射激光束确定距离)这样的传感器来确定自己巡视的路径,在沿着植株种植路径巡视的过程中,它每隔几英尺距离就会停下来对目标图像进行拍摄。

来自以色列本·古里安大学的工业工程师 Polina Kurtser 表示:“当 Sweeper 发现类似辣椒的目标对象时,就会尝试着去接近它。”并且会对这一目标物体进行更加细致的观察,来回伸展头部(配载相机)多角度检视目标物体。在这过程中,Sweeper 自身会投射灯光到植株身上,也就是说无论是白天还是黑夜,它都能够在温室内正常工作。

通过投射到目标物体上的灯光,Sweeper 可以更加细致地观察甜椒的颜色,从而确认它的成熟度。因为如果甜椒处于合适的状态,甜椒表面的颜色会呈现出不均匀的一种变化,一部分区域会变黄,除此之外还会有绿色的斑块。这样的状态之下,甜椒并未达到完全成熟的程度,但这正是 Sweeper 所寻找的状态,因为在采摘到进入市场的过程中,甜椒恰好会继续成熟到消费者满意的状态。

接下来也就是最关键的采摘过程了:Sweeper 会对头部位置进行定位,确保眉毛位置的小锯齿正好位于辣椒植株茎干上方,机器人下巴位置的铲勺则位于甜椒果实下方。这样一来,甜椒被锯齿切割下来之后,会直接落入铲勺内,转动之后最终进入收集蓝筐之中。

整个过程需要 24 秒的时间,Kurtser 说道:“当下你可能会觉得 24 秒的时间太长了,因为人类工作者可能在 3 到 4 秒的时间内就能完成这一操作。但是,你别忘了,人类工作者不可能一天 24 小时一直处于工作状态。”并且,现在研究人员是在以一种慢速模式运行机器,主要是出于安全考虑,考虑到机器周围工作的人的安全,他们认为其实可以将采摘时间缩短到 15 秒。

Sweeper 以及其他品种的采摘机器人目前只是刚刚开始成型。但是,从加利福尼亚农场劳动力短缺达20% 这样的现状来看,目前也正是利于机器人进入农场的一个好时机。

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原文地址:http://78soft.com/article/35001.html

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