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葡萄、苹果、草莓、西红柿……还有什么是自动采摘机器人做不到的?

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 Emma Chou • 2019-03-28 10:26:31 来源:前瞻网 E949G0

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水果种植商T&G Global周二表示,新西兰正在采用机器人收割机来帮助农民采摘苹果。

自动苹果采摘机器人由加利福尼亚州的技术公司Abundant Robotics开发。 T&G Global的母公司BayWa AG于2017年投资了Abundant Robotics。这些机器人正部署在新西兰北岛东海岸霍克斯湾地区的果园中。

“面对当前和未来的劳动力市场挑战,自动化使我们能够继续扩大规模,以满足全球日益增长的食品需求。”T&G Global首席运营官Peter Landon-Lane在一份声明中表示。

“过去几年来,我们一直在积极推动这项工作,包括让我们的果园准备好迎接机器人。”Landon-Lane补充道。

根据T&G Global的说法,这项准备工作涉及实施“高密度种植和特定修剪方法”,使公司的果园更适合机器人采摘。

自动采摘机器人被用来采摘各种各样的苹果,而这些苹果销往新西兰和世界各地。

“开发自动化苹果采摘机需要同时解决许多复杂的技术问题,从视觉上识别可收获的水果并进行物理操作,同时不碰伤水果,安全地在果园中穿行。”Abundant Robotics首席执行官Dan Steere表示。

T&G Global公司的Peter Landon-Lane表示,机器人技术将补充人类工作,因为“它能够采摘大部分水果,其中大部分位于高高的树枝上。” 他补充说,这反过来会减少对工人的身体需求,提高生产力。

面对农业劳动力短缺愈发严重,一些农民选择采用自动化收割设备和其他先进技术来应对这一严峻问题,这些技术可以执行剪枝、播种和除草等任务。

机器人收割设备正在佛罗里达州和加利福尼亚州进行测试,采摘草莓并取代通常需要数十名农民执行的劳动密集型任务。此外,还在测试机器人采摘苹果和其他作物,并且正在努力开发可以除掉杂草或执行其他农场任务的小型农业机器人。

大型农业公司正在通过有时成为技术公司的战略投资者,并参与下一代农场设备的测试,从而帮助推广机器人解决方案。与此同时,随着处理器速度的提高,也为机器人技术变得更加实用和经济高效铺平了道路。

“我们看到越来越多的技术转向普通技术,无论是机器人技术还是机械化技术。”弗雷斯诺县农业局首席执行官赖恩·雅各布森说,“我们也看到了一些令人难以置信的进步,对我们来说,要想在加州保持竞争力,就必须依靠这项技术,正是因为在许多领域都存在成本,而且缺乏必要的劳动力来帮助我们进行收割,我们将不得不依赖技术。”

农业劳动力短缺

行业高管回忆道,2017年是加州最大农业区圣华金河谷农业劳动力供应尤为紧张的一年,可以说是该地区十年来最紧张的一年。加州价值450亿美元的农业产业约占全美国新鲜水果、蔬菜和坚果的一半。

根据加州大学戴维斯分校农业和资源经济学教授丹尼尔·萨姆纳(Daniel Sumner)的说法,多年来,加州雇佣的农场劳动力大多由移民组成,其中许多人没有拿到完整或适当的文件。然而,他说,农民的流动已经逐渐减少,加州联邦政府加大了移民清理力度,这也于事无补。

AGCO的Fendt部门开发了Xaver系统,其中一项创新涉及小型机器人车队,在农场执行高精度任务,如玉米种植。农场的自动驾驶汽车概念也可以有其他用途,包括施肥。该公司的网站称,机器人可以“一周7天,24小时不间断地工作,甚至在传统机器难以达到的条件下”也能工作。

现在,一些收割机器人使用电子传感器和通过研发先进的驾驶员辅助系统和半自动化汽车而学习到的技术,在田间进行收割。

佛罗里达草莓种植者Gary Wishnatzki说: “我们不要求完美。但我们必须做得比人类更好——相信我,人类在采摘和包装水果的时候也会损坏很多水果。”

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摘草莓机器人

Wishnatzki也是位于佛罗里达州希望农场Plant City的首席执行官,她说,一台草莓机器人收割机可以在短短三天内机械采摘完25英亩的土地,取代大约30名农场工人。

到目前为止,Harvest Croo已经放弃了风险资本融资,但拥有战略投资者,其中包括约三分之二的国内草莓产业以及一家大型包装公司。

Harvest Croo的机器人收割机目前正在佛罗里达州进行测试,使用视觉传感器和软件扫描植物并找到成熟的浆果。它采用先进的设备,旨在避免水果擦伤或破损。该公司还与莴苣收获设备的先驱Ramsay Highlander合作,正在建造其他草莓采摘平台,今年至少有一个平台将在加州进行测试。

同样,总部位于西班牙的Agrobot,已开发出使用实时人工智能来确定草莓成熟度的机器人。 机器人还使用“短程集成彩色和红外深度传感器”来分析水果和记录信息。

“我们有24个机器臂,互相完全独立,每只机械臂都配有一个摄像头。”Agrobot首席执行官Juan Bravo告诉CNBC。

“由于劳动力短缺,招工将变得越来越难。” Juan Bravo说,“即使是那些正在摘草莓的人也越来越老了。”他说,所以公司正在投资新技术,“需要一种解决方案来维持草莓种植”。

拥有一百多年历史的家族企业Driscoll's也在寻求尖端技术,选择在加利福尼亚州奥克斯纳德的一个浆果田里使用了Agrobot。Driscoll's在近二十几个国家种植浆果,也是Agrobot竞争对手Harvest Croo的投资者之一。

鉴于美国国内草莓产业的劳动力成本每年接近10亿美元,而且设备与人工采摘成本相比具有竞争力,其他公司也在考虑用机器人收割机进入草莓领域。

无论如何,专家说机器人技术将来不会偷走所有农场工人的工作,即使是重复性更强的任务。尽管如此,对于那些可能抵制变革的人来说,这可能是一种颠覆性的技术。

它也可能改变传统种植者经营的方式。同样,它可能需要农民雇用高技能人才来操作或维护先进技术。

“我认为自动化或机器人永远不会取代农场工人。”西部和西南部农业生产者贸易协会Western Growers首席执行官Tom Nassif说,“这肯定会减少我们种植、施肥和收割庄稼的所需人数。”

切生菜和摘西红柿

几年前采用机械收割的一些行业如今正从中受益。例如,根据加利福尼亚农业局联合会的说法,加工西红柿 - 从汤到意大利面酱的各种食物 –与采用纯手工相比,节省了90%的劳动力。

代表全球农产品公司的行业组织农产品营销协会首席科技官官鲍勃·惠特克说,“我们已经采用机械化或自动化的解决方案,来减少我们对繁重的体力劳动和极度缺乏的劳动力的依赖。”他说,这项技术越来越小,越来越快,越来越便宜,因此,通过机器人技术和其他机械化解决方案,使农业劳动力问题的适用性变得更加现实。

例如,惠特克说,现在有一个收获莴苣的平台,采用水射流切割方法,可以取代传统的手工劳动和锋利的金属刀片。

事实上,一台带有水刀的机械生菜收割机是由位于加利福尼亚的Ramsay Highlander制造的,成本约为750,000美元。然而,根据该公司总裁兼首席执行官Frank Maconachy的说法,由于机械化收割需要的劳动力只占一小部分,大型农业经营可以在第一年之内收回这项投资的成本。

“我已经接触过其他商品的生产商,例如哈密瓜、鲜食葡萄,西红柿等所有新鲜市场蔬菜,都可以采用这种机器人机械化以解决问题。”Maconachy说,“我们目前正在考虑为鲜食葡萄行业启动一个项目。”

葡萄采摘机

与此同时,在加利福尼亚州中央山谷中的葡萄园,机械采摘取得了进展。在大型葡萄园,一台机器的工作可以用先进的导航系统每小时收获15至20吨葡萄,取代通常由30名或更多的采摘工人完成的工作。

目前最常用的葡萄采摘系统之一是由法国葡萄酒和葡萄设备制造商Pellenc开发的。它还拥有新一代机器,据称可以摘掉葡萄园中99%的叶子和其他不需要的叶片,从而生产更清洁的水果,节省时间。

据加州葡萄种植者协会(California Association of Wine Grape Growers)称,加州收获的酿酒葡萄中约有80%现在通过机械收割完成。机械采摘葡萄的成本不到手工采摘的一半,而且预计2022年加州的最低工资将达到每小时15美元,机械采摘葡萄的成本仍将保持优势。

华盛顿州还通过机械采摘酿酒葡萄来帮助应对季节性劳动力短缺,但部分机器的成本高达40万美元。华盛顿是继加州之后的第二大优质葡萄酒生产商。

苹果采摘机器人

苹果采摘机器人也有助于显著降低华盛顿种植者的劳动力成本。该州广袤的苹果园长期以来一直面临着劳动力短缺的问题,包括收成达到创纪录水平或开季较晚的时候。

除了文章开头提到的Abundant Robotics,去年,以色列公司FFRobotics在华盛顿的苹果园测试其技术。该公司在其网站上声称,通过补充或替换日益减少的人工采摘者,它可以帮助“种植者显著降低成本。并且与普通工人相比,FFRobot可以精确而轻柔地采摘十倍于普通工人的水果。”

与此同时,行业高管表示,使用基于全球定位系统的电动手推车,可以从田野地区运送新鲜农产品,这在未来也会变得流行起来,因为它可以解放农场劳动力。他们指出,同样的应用程序类似于大型农业机械制造商开发的GPS驱动拖拉机引导系统和精确农业系统,包括欧洲的CNH工业和美国农场设备巨头Deere。

2017年,Deere以3.05亿美元的价格收购了位于加利福尼亚州的农业科技公司Blue River Technology,后者以 “看见和喷洒”机器人而闻名。 计算机视觉技术可用于棉花、莴苣和其他特种作物的除草。

最后,总部位于加拿大的Dot Technology公司正在研发一种自动动力平台,它不需要驾驶员和拖拉机,可以直接携带所有农具。 建造的第一批工具是播种机、喷雾器和谷物推车,这些技术预计将于2019年上市。

“我们把它比喻为登月计划。”SeedMaster的创始人兼首席执行官、其姊妹公司Dot Technology的创始人Norbert Beaujot说道,“这是一项颠覆性的技术,可能会改变世界各地的农业。”

Beaujot补充说:“John Deere和Case New Holland都在研发自动拖拉机,但就效率而言,这需要很多步骤。”

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