农业的机器人的未来

写道: 保罗狂热|发布:

自动化和机器人越来越成为许多行业的进入解决方案,而农业也不例外,因为一些最近展示的英国技术明确。

每个园丁都知道杂草构成的问题。他们扼杀你所选择的植物,从土壤中取得有价值的营养,并使任何庄稼难以造成任何庄稼。这就是为什么我们许多人花了很长时间与各种园林工具争夺永无止境的战斗对抗这些不受欢迎的游客。

当然,当谈到大型农业时,几个小时与镘刀并不是要完成的工作,这就是为什么农民每年花费数十亿花在旨在解决这个问题的除草剂。除草剂已经是并且非常有效,当然,没有他们,现代水平的农业将不可能实现。但他们带来了自己的一系列问题。

一方面,除草剂是他们的本性对这个问题的不分青红皂白的解决方案。它们必须在任何地方喷涂,以便有效,这不可避免地意味着它们的大量被浪费,因为它们没有喷涂到杂草上,它们被设计为杀死。结果是,根据哈珀亚当斯大学进行的研究,多达96%的化学投入旨在杀死杂草的浪费,每年都在全球数十亿美元。

他们的不分青红皂白的性质也意味着Weedkillers无法区分“好”杂草和“坏”杂草,而是杀死它们。这是不幸的,因为一些杂草,如三叶草,可以帮助在土壤中“修复”氮气,确保它仍然是一种优秀的种植培养基。

最后,Weedkillers的一个大问题是植物对它们的抗性发展,意味着长而昂贵的“军备竞赛”,以便在植物演变之前保持除草技术。一个例子是“黑色草”,是一个在英国的原生年度草杂草,但主要发现在英格兰南部和东部的谷物生长地区。它很少发生在耕地之外,在冬季作物中最丰富。一些黑草种群产生了对一些广泛使用的禾本科生的抵抗力,这导致了对常规农场的杂草的增加。这不仅影响谷物产量,而且黑草患有麦角(Claviceps Purpurea),这可能导致收获谷物的污染。真菌是一种感染小麦的菌株。此问题目前,英国农业每年损失约400万英镑 - 这一数字预计将在十年内超过10亿英镑,因为除草剂抵抗一直在增加。

这个问题的一个解决方案是所谓的“每个植物”农业,它寻求更辨别的解决方案。其中一个是由英国的Agri-Tech初创小型机器人公司提供,该公司在这一领域推出了许多发展。

小型机器人公司联合创始人Sam Watson-Jones。“我们从前提下开始,必须有更好,更聪明,更浪费的方式。这就是让我们最近的工作如此令人兴奋的事情,“他说。

Andy Hall,SRC的原型设计主管,同意,称:“我们真的进入单独的植物农业 - 处理每个植物,并单独杂草。”The work takes the form of the world’s first non-chemical weed killing robot that can destroy weeds at an individual plant level, making it an exciting, low impact technology for farming where the currently necessary blanket spraying of herbicides involves costly wastage, with detrimental impact on the environment. In addition, soil degradation from herbicides and soil compaction reduces crop yields. Small Robot Company with key partners igus and Rootwave have demonstrated the world’s-first self-driving robot that can identify and kill weeds with a specialised ‘zapper’ device using electricity.

Weedkilling轮式机器人称为“迪克”,配备了Igus的Delta Robot Arms,使用人工智能(AI)和Vision技术成功地确定了个体杂草,并在4月份汉普郡汉普郡东塔特利的媒体活动中宣传了他们。万博登录手机登录zapper末端执行器由rootwave提供。小型机器人公司(SRC)开发了用于农业应用的三个机器人变体 - 汤姆,迪克和哈利。

领先的动作塑料公司Igus的Delta机器人通常用于挑选操作的工业,使用集成电机和编码器将Zapper机动到位,连接到Dick Robot的主控制器。适合每个鸡巴的三个Igus三角洲手臂可以同时摧毁杂草。

由于重量轻,精度和低成本,选择Igus作为首选的Delta机器人制造商。许多竞争的三角机器人的成本高达20,000英镑,而Igus delta则以此价格开发的约5,000英镑,作为IGUS低成本自动化部门的研发应用的一部分,但拥有适合商业扩展的强大工程。

SRC一直是政府创新英国拨款超过1亿英镑的受益者。这包括其“威尔玛”人工智能杂草认可和“汤姆”杂草映射技术的800,000英镑的授予。这是2018年在创新英国创新计划下制造的最大单一农业学院之一。

总体而言,SRC迄今为止已获得超过250万英镑的资金,其中包括以前的众群筹集总额为120万英镑,政府创新英国的超过1亿英镑。这包括其“威尔玛”人工智能杂草认可和“汤姆”杂草映射技术的800,000英镑的授予。这是2018年在创新英国创新计划下制造的最大单一农业学院之一。

此外,“TOM”监控机器人也使用专有的Wilma人工智能(AI)来扫描杂草修补程序的字段,它用于定义“Dick”跟随的路径。万博登录手机登录然后派遣鸡巴被派遣“寻求和摧毁”,现在迪克机器人现在可以在补丁中的特定杂草均有特定的杂草并杀死它们。

这种双机器人方法演示了SRC的“端到端服务”模型,使用多个机器人使用AI一起工作以扫描工厂级别的字段然后采取行动。此外,SRC和IGU正在寻求在不同的行动上工作,汤姆和迪克可以再次结合点喷雾,斑点肥料或裂片杀伤。

Igus Delta机器人的组件和控制系统是杂草杀戮操作的关键,其中易用性和成本是至关重要的。首先,达特拉单元由标准的旱地部件制成,使组装简单,成本低。他们已经进行了彻底测试,以确保他们应对湿泥和水溅。

步进电机与控制器联系在一起,帮助直接将Delta机器人定位在杂草上。电机具有编码器,帮助Delta了解它的位置,具有良好的工业协议,因此它们易于编程。SRC的机器人,即Dick's,Master Controller和AI'讲话'到IGUS电机控制器,将机器人的位置与Delta Arm同步,形成闭环监控系统。

IGUS低成本自动化工程师Angelos Bitivelias在Delta机器人上致力于大学和工业公司,如Fruit Picking等应用,因此他带来了如何为杂草杀害申请进行最佳修改Igus Delta的知识。

“Dick Robot移动到一面,相机拍摄了杂草的照片,AI将其标识为杂草,然后AI决定在哪里zap zap zap,”Angelos说。“三角洲的运动学使其适合于末端执行器,皮带驱动器意味着Zapper总是平行于地面。”

三角洲和Igus组件的基本特征是无润滑的。像皮带驱动器和轴承这样的润滑运动部件可能会在泥泞的田间中堵塞土壤和水,但Igus聚合物和部件设计为干燥的跑步。

精度也是一个强大的功能。“我们击中的里程碑是我们现在可以在植物层面采取行动,”安迪霍尔说。“使用人工智能,机器人可以识别[相机]拍摄的杂草,并将机器人手臂瞄准那些杂草。那时我们可以做任何我们想要的事情。我们的机器人平台包含Igus Arm可能有许多不同的技术突破 - 而世界上的牡蛎。“事实上,这种解决方案的精确度,即系统可以将三叶草与其他,更有害和有害的杂草区分开来。

Matthew Aldridge的总经理说,Igus delta机器人的可负担性,精确度,耐用性和可靠性是适用于此和新的农业应用。“由于三角洲是重量轻的,并且低成本它为移动应用中使用的机器人开辟了新的机会,在恶劣的户外环境中证明了一种新技术。Igus计划在新的工业应用中使用SRC,在农场和可能其他场景中需要精确和低影响力。“

“为了证明每种植物农业的力量,我们侧重于回答农民目前面临的最大问题,即杂草,”SRC的首席执行官和联合创始人Ben Scott-Robinson。“我们现在已经证明我们可以提供每植物杂草:一个世界第一。我们现在的重点是能够向前前进,以反复传递,并以规模划分。这将是更改的游戏。“


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