從擠奶、除草到農(nóng)藥噴灑、土壤分析,農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用還面臨什么問題?
什么是農(nóng)業(yè)機(jī)器人?它實(shí)際上是一個很寬泛的概念,比如機(jī)器人擠奶,這個細(xì)分市場的規(guī)模已經(jīng)不算小,歐洲許多牧場已經(jīng)引進(jìn);農(nóng)業(yè)無人機(jī)也已經(jīng)開始普及,繪制圖像、噴灑農(nóng)藥、分析時都能用到。不只如此,農(nóng)場播種機(jī)器人也進(jìn)入了早期部署階段。
擠奶機(jī)器人是靜止的,一般放在室內(nèi);在野外使用的自動機(jī)器人在技術(shù)上更難一些,面臨很多挑戰(zhàn)。盡管有挑戰(zhàn),由于AI、計算機(jī)視覺、定位技術(shù)的進(jìn)步,野外農(nóng)場機(jī)器人離商業(yè)化更近了。
比如Na?o Technologies、ecoRobotix、TerraClear等創(chuàng)業(yè)公司,正試圖讓機(jī)器人代替人類完成各種農(nóng)業(yè)任務(wù);比較知名的John Deere、AGCO和Kubota等設(shè)備提供商,正在開發(fā)自動駕駛拖拉機(jī);Fendt MARS用一群小型自主機(jī)器人為農(nóng)場服務(wù),替代有人駕駛拖拉機(jī);Octinion、Harvest CROO、FFRobotics正在開發(fā)水果采摘機(jī)器人。
下面我們簡單介紹幾個國外農(nóng)業(yè)機(jī)器人的使用案例:
在加州有一家公司名叫Iron Ox,它生產(chǎn)“農(nóng)業(yè)機(jī)器人”,幾天前Iron Ox融資5000萬美元,投資人包括比爾·蓋茨。Iron Ox相信,如果將機(jī)器人與水培系統(tǒng)結(jié)合,消耗的水會比傳統(tǒng)農(nóng)場少90%。
為了做實(shí)驗(yàn),Iron Ox在加州Gilroy建了一個農(nóng)場,面積930平米。名叫Grover的無人操縱機(jī)器人移動托盤,機(jī)器人手臂舉起托盤然后檢查,傳感器會分析水,看看氮和酸度水平如何,以確保作物健康生長。
在加州整個經(jīng)濟(jì)中,農(nóng)業(yè)扮演重要角色,但最近幾年水的使用量急劇增加。2012年至2017年因?yàn)槌霈F(xiàn)嚴(yán)重干旱,還發(fā)生了火災(zāi)。
Iron Ox種植泰國羅勒、草莓、香菜、歐芹和番茄,它準(zhǔn)備在德州Lockhart建一個面積約5萬平米的溫室。Iron Ox CEO Brandon Alexander認(rèn)為,水培(不需泥土)只是未來農(nóng)業(yè)的一部分。他說:“如果想徹底解決浪費(fèi)問題,真正讓農(nóng)業(yè)達(dá)到可持續(xù)的下一個等級,帶來巨大影響,我們必須思考整個種植流程?!?/p>
在美國還有一家名叫Carbon Robotics 的公司,它開發(fā)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人每小時可以清除10萬株雜草,這種機(jī)器人用到了激光與AI技術(shù)。
根據(jù) Fast Company的報道,機(jī)器人內(nèi)置AI技術(shù),裝備12個高清攝像頭。攝像頭瞄準(zhǔn)莊稼,圖像傳到AI系統(tǒng),它可以瞬間判斷植物是莊稼還是雜草。如果是雜草就會用激光消滅。
Carbon Robotics希望未來機(jī)器人能與可再生能源結(jié)合,但目前購買機(jī)器人要回本需要3-5個生長周期,這是一個麻煩。
之前曾有消息稱Carbon Robotics因?yàn)橘Y金短缺破產(chǎn),但本月初它卻融資2700萬美元。
歐洲Ekobot AB的公司也在開發(fā)除草機(jī)器人,機(jī)器人用到了5G網(wǎng)絡(luò)。機(jī)器人利用機(jī)載傳感器(包括多光譜相機(jī)和土壤探測器)收集數(shù)據(jù),可以識別雜草并自動清除。
數(shù)據(jù)會存儲下來,用云處理,農(nóng)民根據(jù)數(shù)據(jù)分析土地狀況,然后將指令發(fā)送到機(jī)器人。農(nóng)民可以遠(yuǎn)程操縱Ekobot AB機(jī)器人,這樣就對數(shù)據(jù)傳輸有了更高的要求,所以才會用到5G網(wǎng)絡(luò)。
比利時根特大學(xué)(University of Ghent)的科學(xué)家開發(fā)出一種多功能農(nóng)業(yè)機(jī)器人,機(jī)器人自動運(yùn)行。如何讓農(nóng)業(yè)成為可持續(xù)產(chǎn)業(yè)?全球都在思考這個問題,比利時科學(xué)家也不例外。
從土壤分析到噴灑,一切都由機(jī)器人自動完成。機(jī)器人很小很輕,相比重型機(jī)器,它們不會給土地“帶來很大的壓力”。它可以通過多種方式耕作土壤,比如播種、施肥和噴灑,在正確的地方精確施肥。機(jī)器人是研究人員買來的,軟件卻是他們自己編寫的,科學(xué)家將精準(zhǔn)耕作與現(xiàn)有農(nóng)業(yè)機(jī)器人結(jié)合在一起。
Mouazen教授說:“與農(nóng)田均勻施用氮肥相比,我們的技術(shù)更好,每公頃為農(nóng)民節(jié)省約50歐元。和現(xiàn)有技術(shù)相比,節(jié)省的成本多了一倍?!?/p>
今年6月,XAG公司在日本推出R150無人操縱純電動機(jī)器人,它可以精準(zhǔn)噴灑作物。日本山形縣的葡萄非常有名,農(nóng)民在那里測試了R150。R150由一款移動應(yīng)用程序控制,可以精確噴灑作物,防止害蟲或疾病。還有農(nóng)民用R150給瓜類作物噴水。
在所有自動化農(nóng)業(yè)機(jī)械中,可能自動駕駛拖拉機(jī)影響最大。但在歐美國家,自動駕駛拖拉機(jī)雖然技術(shù)已經(jīng)漸漸成熟,但推廣的障礙仍然不少。一般拖拉機(jī)每周工作60小時,自動駕駛拖拉機(jī)可以工作160小時。什么意思?自動駕駛拖拉機(jī)會嚴(yán)重影響拖拉機(jī)銷量。
大型拖拉機(jī)制造商并不急于推出自動駕駛拖拉機(jī)。只要獨(dú)立品牌自動駕駛套件供應(yīng)商無法通過全球銷售網(wǎng)絡(luò)提供可靠產(chǎn)品,它們就有能力推遲。因?yàn)檫@種復(fù)雜技術(shù)需要安全可靠的安裝和良好的售后支持,而且還要貼近用戶。
雖然大公司并不積極,但它們還是有些擔(dān)心的,所以會不惜血本收購“技術(shù)”。舉幾個例子,Monarch制造自動駕駛電動拖拉機(jī),年初時CNHi向它投資,拿到一些股權(quán)。最近 John Deere收購機(jī)器人公司Bear Flag Robotics,它開發(fā)無人駕駛拖拉機(jī)。
隨著農(nóng)業(yè)機(jī)器人的普及,人們也圍繞商業(yè)模式展開爭論,到底是向RaaS(機(jī)器人即服務(wù))挺進(jìn),還是繼續(xù)走“銷售設(shè)備”的老路子。
如果是RaaS模式,農(nóng)民租賃機(jī)器人、讓受過訓(xùn)練的操作員幫自己就行了。這種模式的好處很明顯,前期農(nóng)民不需要投入太多,也不需要什么專業(yè)知識。但它需要配備操作團(tuán)隊(duì),如果到了一個新地區(qū),開發(fā)者可能不太愿意提供服務(wù)。
還有,農(nóng)場數(shù)據(jù)歸誰所有也是一個問題,是農(nóng)民的?是數(shù)據(jù)采集者的?是技術(shù)提供商的?還是土地所有者的?現(xiàn)在的農(nóng)業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)還比較混亂,監(jiān)管不到位,這也是一個問題。