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            【工業之美】為大規模采摘嬌嫩的球生菜,劍橋大學研發了這樣一款機器人

            這款機器人利用了人工智能技術,可高效、準確和細致地摘取球生菜。

            圖片來源:視覺中國

            記者 | 彭強

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            在農業生產中,機械化作業已十分普及,從播種到收獲,機器們越來越高效。小麥、土豆和玉米之類的作物,是機械化采摘應用最成功的一批,因為他們質地結實、不怕磕碰且耐存儲。

            但對于嬌嫩脆弱、怕磕碰的農作物,實現機械化采摘就沒有那么容易了。

            比如,球形生菜。它們看起來并沒有什么特別之處,其實十分嬌嫩,一般的機械粗糙采摘很容易讓其破損或攔腰截斷,長期以來只能依靠人工進行采摘。

            現在,劍橋大學(University of Cambridge)研發團隊發明的機器人Vegebot,找到了機械化規模采摘球生菜的方法。這一研究成果日前發表在了期刊The Journal of Field Robotics上。

            Vegebot在田野里進行測試。圖片來源:劍橋大學視頻截圖

            Vegebot由四個輪子、一個平臺、兩個攝像頭和一只機械手臂組成,在機械手臂的末端設有一個籠子狀的抓手。與電腦的運行控制軟件相連后,Vegebot的輪子卡在兩排球生菜之間的過道里,進行移動。

            研究團隊的成員Josie Hughes表示,對人來說,采摘一顆球生菜是很簡單快速的事情,對機器人卻充滿了挑戰。

            與超市里包裝完整的球生菜不一樣,在一大片生菜田里,到處都是綠色的葉子,Vegebot首先要在茂盛的綠葉中找到球生菜的位置,再判斷它們的大小和成熟程度,還要排除掉已經磕碰損壞或是患病的球生菜。

            在不同的高度,機器人攝像頭進行球生菜的識別。圖片來源:研究人員公開論文

            為了實現高效、準確和細致地摘取,這款機器人利用了人工智能(AI)技術。它上部的攝像頭,可對整片田野里的球生菜進行圖像識別、鑒定,準確地找到可采摘的球生菜;抓手末端的另一個攝像頭,幫助抓手從生菜根部準確地切割,再用合適的力度拿起,以免對蔬菜造成擠壓損傷。

            目前,Vegebot的研究團隊已與當地的水果和蔬菜合作社G’s Growers合作,并進行了成功的田野測試,有望在不遠的將來實現更大規模的應用。

            Vegebot對球生菜進行采摘。圖片來源:研究人員公開論文

            Vegebot的應用,有望解決英國當地勞動力短缺的問題。

            “目前,我們仍需要通過技術改進,以提高Vegebot的工作效率,直到它可以和人類競爭,” Josie Hughes說,“機器人在智慧農業方面還有非常大的應用潛力。”

            利用機器人采摘球生菜,還有助于解決食物浪費問題。

            在傳統的人工采摘作業中,為節省人工成本,大面積的作物成熟后,往往只進行一次收獲采摘。當時若沒有成熟的作物,就被從此丟棄。機器人收割機卻可以在一次收獲采摘后,再回頭進行二次采摘。

            研究團隊的負責人Iida表示,他們希望通過改進Vegebot的算法,使其能夠應用在更多的蔬菜作物采摘上。

             

             

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