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沐鸣登录网址机器人在未来农业中将扮演五个角色

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农民们一直都是勤奋的数据收集者,他们大概知道每亩土地的产量或每头奶牛的产奶量。但是,沐鸣登录链接随着当今世界复杂数据收集设备的出现,农业正处于高科技革命之中,尤其是在精准农业领域。
 
农民可以使用与其他产业整合在一起的“大数据”工具。比如无人机,它可以在飞过田野时与卫星通信收集数据。物联网时代意味着我们生活中的任何东西都可以连接到WiFi,农业也是如此。例如,启用无线网络的水分传感器可以帮助农民节约用水,只浇灌最需要的部分土地。牛胸卡可以与全球定位系统(GPS)相连,甚至可以与类似fitbit的设备相连,远程追踪它们的生命体征。大多数机器可以编程使用机器学习;例如,施肥设备可以被训练成“看”田地,只喷洒需要催肥的作物,从而节省农民的产品和资金。
 
“农业的未来正变得越来越复杂,”史密森尼国家历史博物馆工作与工业部门的馆长Peter Liebhold说。“农民们穿着牛仔工装裤,嘴里叼着稻草的想法已经过时了。”
 
考虑到人们从小到大对麦当劳的刻板印象,这看起来可能不是很直观,但机器人技术是科技的一个重要领域,它在将精准农业带到生活中具有高度影响力。
 
今天的农民面临着很多挑战:老龄化的劳动力,廉价劳动力的短缺,环境危害和气候变化,只有少数的名字,约旦伯格指出,一个国家科学基金会项目主管他们未来的工作计划,支持研究”在未来工作的交集,技术,和工人。“每出现一个问题,似乎都会有一个机器人或机器人设备来解决它。
 
伯格说:“这给了他们(农民)创造的许可,让他们有能力用他们的设备创造。”“它赋予农民收回自己的技术所有权的权力。”
 
在这场农业革命中,有许多令人兴奋和敬畏的装置。这里只是五种不同类型的机器人在发展或已经在努力工作的领域。
 
水果采摘者
 
传统的观点认为机器人笨拙笨重——肯定不够灵活,无法轻轻把草莓从茎上摘下来,对吧?然而,这正是比利时Octinion公司的Rubion机器人所能做到的。草莓植物在整个生长季节都在继续生产浆果,但目前没有足够的工人连续采摘每一种植物生产的浆果。通常情况下,沐鸣登录网址正如内尔·刘易斯为CNN报道的那样,农民可以雇佣工人清理田地一次,让任何在那之前或之后成熟的水果在田地里腐烂。
 
所以,当然,一个能不断采浆果的机器人是有吸引力的。Rubion机器人使用一种特殊的视觉系统来检测果实何时成熟,然后用一只柔软的3d打印手采摘。Octinion公司已经将这种机器人商业化,目前在英国和荷兰使用。理想情况下,机器人会在室内一排又一排的草莓上进行擦洗。像这样的机器人面临的最大挑战之一就是要经受住传统农场的恶劣环境。
 
杂草车夫
 
在一个农民的完美世界里,没有杂草。Liebhold解释说,在20世纪之前,杂草是通过犁地来解决的。但是耕地会释放二氧化碳到空气中,增加土壤侵蚀,需要更多的肥料。目前,免耕农业,或不通过耕作来扰乱土壤,正变得越来越流行,但这意味着除草剂的使用正在飞速增长。随着除草剂使用量的增加,越来越多的杂草对化学品产生了抗药性。
 
现在有了一个解决方案:FarmWise的大型除草机器人。这个农业机器人看起来更像Zamboni,而不是农场设备。这个位于加利福尼亚的研究小组利用数百万张图像训练机器学习摄像机,使机器人能够区分作物和杂草。机器人被训练来定位每一种作物的中心,这样当它去抓杂草的时候就不会打扰它的生长。
 
“开发FarmWise的除草机器人是一项有趣而令人兴奋的挑战,它融合了机器学习、机器人技术和机械工程等多个领域的专业知识,”公司首席执行官塞巴斯蒂安•博耶(Sebastien Boyer)通过电子邮件表示。该团队最近从投资者那里获得了1450万美元的资金,此前他们在加州的两个农场成功地引进了这种机器。有了这笔钱,他们将扩大到阳光州和亚利桑那州的更多农场。
 
但我们不会在每一块土地上都看到机器人。该团队的增长计划包括一个“机器人即服务”的模式,这样农民就不用承担机械维护的负担。

Boyer解释说:“我们从始至终都在满足客户的需求,把他们从招聘和维护的麻烦中解放出来。”“此外,作为一项服务,我们可以为客户提供最新的软件和设计更新。”
 
农田激光雷达
 
像机器人一样的小型机器人被设计来处理各种地形上的问题,从我们的客厅地毯到我们的草坪。现在,他们也在农田里。EarthSense的TerraSentia漫游车的大小与机器人割草机差不多,但经过了美国宇航局的月球和火星漫游车的机器学习和可视化编程的改进。
 
事实上,TerraSentia是在美国能源部的ARPA-E的支持下,由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)开发的。这是美国国家航空航天局(NASA)在其漫游者(rovers)上研究月球和火星表面的技术的一个简单版本,也是深海遥控飞行器用来研究海底的技术。
 
根据EarthSense网站的说法,TerraSentia与其他车载技术系统相结合,可以“收集有关植物健康、生理和应激反应特性的数据”。据该网站介绍,该机器人的设计者希望能尽快为它编写程序,测量植物幼苗健康状况、玉米穗高度、大豆豆荚、植物生物量,并检测和识别疾病和非生物胁迫。到目前为止,它已经被用于玉米、大豆、小麦、高粱、蔬菜作物、果园和葡萄园。
 
无人驾驶飞机
 
在能够改变农业的“颠覆性技术”方面,利布霍尔德将无人机技术与1918年发明的“滑铁卢男孩”(Waterloo Boy)拖拉机相提并论,后者将农业从过去的马和犁的日子里推了出来。
 
利布霍尔德说:“最终,马拉取代了体力劳动,汽油取代了马拉,今天的前沿就是无人机。”
 
在这一点上,无人机并不是什么新技术;自20世纪80年代初以来,沐鸣登陆它们就被用于商业用途。它们对农业来说也不是什么新鲜事,多年来它们一直被用来拍摄田野的航拍照片。然而,农业已经迅速成为开发无人机新应用的前沿领域。目前无人机的主要用途包括3d成像、地图制作和农作物监测。
 
位于特拉华州威尔明顿的Corteva Agriscience公司的无人机部署项目派出了一队队的无人机,“为诊断和纠正农艺、疾病和害虫问题提供即时的见解”。总部位于北卡罗来纳州罗利的PrecisionHawk公司指出,步行采集一英亩作物的样本需要11个小时。他们承诺,“凭借他们的鸟瞰图和先进的传感器,一架无人机可以在不到一天的时间里收集500到1000英亩的数据。”
 
无人驾驶飞机的吸引力在于,它有可能获得关于某一地区——甚至某一工厂——的精确数据。在未来,无人机可以用于土壤分析、种植、作物喷洒、灌溉和作物健康分析,如麻省理工学院技术评论所列。
 
农业外骨骼
 
有些人——包括美国农业部——说农民是超级英雄,但这些英雄正在变老。根据美国农业部2012年的农业普查,现在农民的平均年龄是50到58岁。劳动力老龄化是一个主要问题,特别是在中小型农场,因为缺乏该行业曾经拥有的世代劳动力。科学家们正在解决这个问题,他们的解决方案肯定适用于超级英雄可穿戴的外骨骼或超级套装。
 
据《弗吉尼亚理工大学工程师》杂志的艾丽卡·科德报道,弗吉尼亚理工大学的一组工程师正在研究一种轻便、易于使用的系外服,可以减轻农民膝盖和背部的压力。该大学的另一个小组正在研制一种帮助患有关节炎的农民的机械手套。弗吉尼亚理工大学的工程师亚历山大·莱昂纳萨在一份新闻稿中解释说,他们希望农民在50多岁的时候使用这项技术,这样他们就可以在60多岁的时候不那么痛苦地老去,然后退休。
 
莱昂纳萨说:“这些设备将成为农民们以更舒适的方式完成日常工作的工具。”“我们的许多老农民都有与年龄相关的问题,比如关节炎,通过提供这项技术,我们可以确保他们能够完成他们的任务。我们的目标不是让农民一直工作到90岁,而是让他们工作的时候不那么累,能够在保持健康的同时继续做自己喜欢做的事情。”