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正在提高全球生产力的3种农业机器人

原创 2022-12-30 09:18 南山 来源:AGV网

从播种到准确摘取水果和蔬菜,智能机器人可以帮助发展中国家实现农业机械化。

印度等发展中经济体面临的一个主要挑战是过度依赖农业等第一产业经济活动中的就业。随着工业4.0时代的到来,农业机器人可以大幅提高生产力,因为人们不断迁往城市从事高附加值活动。

下面是印度和美国的就业及其对国内生产总值(GDP)的贡献的比较。在美国,农业只雇用了1.4%至1.5%的劳动力,而它对国家经济的贡献率约为5%。相比之下,印度的农业雇用了大约42%至43%的劳动力,而该部门对印度国内生产总值的贡献率为20%。

从中得到的关键启示是,尽管像美国这样的发达国家在农业方面雇用的劳动力要少得多,但美国的农业生产力却比印度高得多。

虽然造成这种差距的原因有很多,如土地持有面积、种子和肥料的质量、灌溉网络等,但一个主要因素是较发达国家的农业机械化。大功率拖拉机、联合收割机和其他设备得到了广泛的使用。

最近的创新可以使竞争环境更加公平,有效地养活世界上80多亿人,包括作为工业4.0一部分的农业机器人和人工智能。这些机器人主要用于重复性的活动,从而减轻农民的手工劳动负担。

农业行业的领导者和自动化创新者,如约翰迪尔,正在开发机器人,不仅可以取代繁重的劳动,还可以减少浪费,为农民增加见识。以下是农业机器人的三大类型。

(1) 用于收割的农业机器人

收割是农业机器人最常见的任务之一。事实上,在许多发达国家,特别是在园艺部门,越来越多的水果和蔬菜的采摘是在这些机器人的帮助下完成的。

尽管这是一项相当繁琐的工作,但由于水果和蔬菜极易受到擦伤、撕裂和损坏,因此采摘也需要精细的处理。机器人已经开发了复杂的视觉硬件和软件,所以机器人可以很容易地区分作物的不同部分,如叶子、茎和水果。

Harvest Croo Robotics LLC的Berry 5是市场上最受欢迎的收获机器人之一。通过使用先进的视频和图像处理技术,这种机器人能够安全地采摘和包装草莓。

Berry5最大的优势是它可以完成任务的速度。总部位于佛罗里达州坦帕市的公司的测试表明,该机器人可以在大约8秒内将草莓从树丛中摘下。

其他收获机器人的开发商包括Abundant Robotics、剑桥大学、Organifarms、Pickitwise、Tortuga Agricultural Technologies和Traptic(2月被Bowery Farming收购)。

(2)自动化控制杂草机器人

除草是农民为保持土地的生产力而必须进行的最艰巨的工作之一。除草的一个问题是,在提高农产品的质量方面,没有为其增加实际价值。因此,杂草控制是可以采用机器人代替人工完成工作的最佳领域之一。

来自Nexus Robotics Inc.的R2Weed2是一个值得注意的杂草控制机器人。它依靠人工智能来区分主要作物和其周围的杂草。因此,它可以精确识别杂草,并在不损害作物的情况下将其拔除。

此外,R2Weed2可以进行土壤分析,并相应地建议添加肥料或堆肥,据这家位于魁北克省Saint-Bruno-de-Montarville的公司称。

另一个杂草控制机器人是法国埃斯卡尔昆斯的Naïo Technologies SAS公司的Oz。该机器人通过卫星导航系统获得实时运动学定位(RTK),以定位害虫和杂草。

Carbon Robotics公司还开发了一个农场除草系统,而Tertill公司则为花园制造了机器人。

(3)机器人在农场里种植和播种

在过去的几年里,工程师们推动机器人技术执行更复杂的任务,如种植和播种。无人机或无人驾驶飞行器(UAVs)不仅可以勘察田地,而且还可以通过实时收集数据进行分析和洞察来支持精准农业。

美国机器人公司和国际无人机系统公司等公司已经开发了空中成像和播种机器人,可以捕捉农场的鸟瞰图,并根据土地的最佳容量种植种子。

UAV系统公司开发的Aurelia X8s播种机无人机采用了复杂的广角摄像头、人工智能和机器学习以及计算方法,有效地进行种植和播种活动。

一些播种机器人或无人机还能够在作物上喷洒杀虫剂和除草剂。其他从事种植和播种无人机的公司包括Aeroseeder、Agrodronas、AirSeed Technology、DroneSeed和ZenaDrone。

当前的农业机器人市场趋势

根据Research Dive发布的报告,农业机器人市场有望从2018年的40亿美元增长到2026年的160亿美元,复合年增长率(CAGR)为19.2%。

世界人口增长、供应链问题和全球气候变化直接导致了对食品供应需求的增加。这推动了许多私营公司和政府投资于技术,以加速农业机械化的转变。Research Dive预计,这种转变将在预测期内推动农业机器人市场的发展。

此外,计算机视觉和无人机技术将处于这一转变的前沿,因为许多领先的公司正在开发无人机来执行各种农业活动。

全球的经济学家、市场分析师和农业学家都认为,农业机器人可能被证明是一种革命性的创新,不仅对一个部门,而且对整个全球经济都是如此。这是因为,一旦机器人在田地里被雇用,劳动者就可以转移到其他行业,如制造业、自动化或服务行业的更高收入的工作。

制造业人力的增加可以进一步帮助技术创新,推动经济的良性循环。因此,农业机器人可以成为发展中经济体长期以来一直在寻找的发展引擎。

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