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    農業機器人要崛起?真相全在這里了!
     

    如果機器人在田間工作就是未來的農業,那么,這可能對人類糧食安全和自然界產生重大影響。

    在漢普郡農村一個安靜的角落,一臺名叫雷切爾的機器人正在一片雜草叢生的田野里徘徊。

    它有著明亮的橙色外殼,一臺智能手機被夾在后端,看起來像昂貴玩具與太空探測器的混合物。

    近距離觀看,你會發現她有四個 USB 端口,一個類似圓盤的 GPS 接收器,以及激光雷達系統的螺母和螺栓,借助激光雷達,機器人可以給自己定位。

    制造這臺機器人,花費大約 2000 英鎊。

    每三秒鐘,雷切爾就會拍攝一張周圍植物和土壤的特寫照片,以便進行實地勘察。大約 20 分鐘后,她的工作被兩只狗打擾,接下來,便不知所措。

    有人正在田間角落處觀察蕾切爾的一舉一動,其中三人來自小型機器人公司(Small Robot Company),另外一個人是農場主人——當地農民杰米·巴特勒。

    杰米種植小麥,但這是個看天吃飯的活兒。你總是要為天氣操心,比如誰都沒有預料到今年夏天會這么炎熱。

    「如果完全靠小麥,」他說,「肯定養不活家人?!钩朔N小麥,他還養牛,提供飛釣(flying fish)、野營和公司聚會(away day) 的地方。他擔心英國脫歐后,自己目前從布魯塞爾獲得的補貼會大幅減少。

    他怎么看雷切爾?

    「這是場革命,」他說。

    他很可能是對的:如果機器人在田間工作就是未來的農業,那么,這可能對人類糧食安全和自然界產生重大影響。

     Joe Allnutt 在漢普郡的 Meon Springs 農場|鞋廠自動化生產線|雙層立體輸送線

    圖片來源網絡,版權歸原作者所有

    Small Robot 公司的 Joe Allnutt 在漢普郡的 Meon Springs 農場。

    將來,雷切爾的創造者解釋說,機器人可以照顧生長過程的每個階段:勘測土地,播種,照料作物,除草,然后收獲。雖然她目前可能只能勝任第一份工作,但未來幾年,她會逐漸掌握其他任務。

    小型機器人公司的聯合創始人本·斯科特 - 羅賓遜(Ben Scott-Robinson)是一位 44 歲的和藹可親的人,在談論自己所從事的事情時充滿狂熱。

    雖然是農業界的新手,但他仍驚訝于自己的發現。

    「我原以為,對于新技術的采用,農民會像勒迪分子(反對采用新機器的人),」他一邊收起雷切爾一邊說,「有些人確實如此,但是很多人明白需要新事物?!?/span>

    如果種植者接受這種新的農業方式,那么,農民將不再依賴會降低土地肥沃度的耕犁機器,那些巨大的拖拉機不僅會壓實土壤,而且還將耕作時間局限在自己不會陷入泥潭的時節。

    通過在單個植物水平上種植作物,機器人農業會大幅降低農藥成本。開發商聲稱,他們可以將收入提高 40%,并將生產成本降低 60%。

    農業機器人的敏捷性意味著,那些小型農場將不再處于劣勢; 獨立商店和餐館將能夠利用類似雷切爾這樣的機器人,在小農場高效種植自己的產品。

    這也能很好地護環境。

    超大規模農業經常破壞破壞樹籬,農藥也會污染河流,土壤遭到侵蝕也會惡化洪災。歐洲,美國及其他地區蜜蜂數量的驚人下降,也與使用殺蟲劑有關; 鳥類數量的嚴重下降,也事出同因。

    而機器人農業提供了所有這些的替代解決方案,并希望能最終復興自然生態。

    「許多農民主要關注的是將產業留給下一代,」本·斯科特 - 羅賓遜說?!杆麄兠刻於既サ乩?,他們沒有聽到畫眉和云雀,也知道沒有那么多蜜蜂了,而且授粉率正在下降?!?/span>

    本·斯科特 - 羅賓遜不僅為這些問題提供了解決方案,而且提供了一個新的盈利世界。那么,缺點是什么?

    他露出一個尷尬的笑容?!高?..... 好吧,此刻,我們看不到任何東西?!?/span>

    會擠奶的機器人已經成為現實,喂養雞的數字化系統也是如此。自動移動雞舍的機器人已被用于試驗,它可以讓家禽得到很好的鍛煉; 德國一家公司生產了針對豬和奶牛的自動化機器,它可以將秸稈分散在牲畜吃飯和睡覺地方的四周。

    在美國,生菜和草莓的自動采摘開始變得具有商業可行性。在法國,機器人修剪葡萄藤,并被用于除草和栽培。世界各地的糧食生產逐漸充滿了創新,也將養殖牲畜和種植作物關注度和復雜程度提升到了一個新的水平。

    精準農業先鋒西蒙·布萊克摩爾|自動噴膠機器人|全自動裁斷機

    圖片來源網絡,版權歸原作者所有

    「小農場,大機遇」: 精準農業先鋒西蒙·布萊克摩爾 

    英國機器人農業先驅們的獨特之處主要在于具有將整個農產品生長周期融合在一起的野心。這也是大型金融機構和研究機構開始資助這些發明的原因,而就在四五年前,這些發明看起來還似乎有些牽強附會:小機器人公司到目前為止籌集到到了 100 萬英鎊,包括政府機構 Innovate UK 的投資,以及 Indiegogo 上那些投資技術的農民眾籌者。

    公司位于樸茨茅斯市政廳內的一個小辦公室里。兩個長桌子上散布著 3D 打印機生產的電線,電路板和組件; 不在地里的時候,雷切爾會被關在靠近窗戶的架子上。墻上固定著公司創始人們對三臺機器人(湯姆、迪克和哈里)的構想,它們分別負責小麥收獲前的三個不同階段:

    湯姆的工作和雷切爾一樣:他「住在農場并將田地數字化。他會逐個植物地進行監測,跟蹤每個植物的健康和發育」;

    迪克「會按需使用化肥或化學品,噴灑每株植物,幫助它茁壯成長」;

    哈利「播種,并準確記錄放置它們的位置」。

    直到 2016 年,斯科特 - 羅賓遜還在為 Ordnance Survey 工作,使用無人機和人工智能繪制詳細地圖的業務很賺錢。Radio 4 的「今日農業」計劃中一個項目提醒了他機器人農業的可能性:他發現,這個領域還沒有英國初創公司,于是決定自己成立一家,專注于小麥種植。

    「小麥是世界上最大的作物,」他說?!杆亲畲蟮沫h境破壞者之一,也是可以增加糧食產量的最大領域之一。搞定小麥,就很容易接著搞定大麥,玉米,它們的種植方式非常相似?!顾f,不久,公司的創新就可以進行商業推廣了:

    「未來三年內,我們將提供全面服務。完全準備好了??紤]到采用率,在未來三年內,您可以開車到田間看到這些機器?!?/span>

    目前,該公司還是一家小型企業,僅雇傭了 8 名員工。這家公司的創新可以讓食物種植不再受制于大型機器和大面積農田,因此理論上,這會使得中型農場蓬勃發展起來,進而剝奪廣大農業企業的競爭優勢。

    但是,如果他最終將公司出售給一些跨國集團,會發生什么?

    「這不是我們在這里的目的。我的興趣不是創辦企業以賺取大量資金并在五年內退休。我不想將業務變成可以出售的東西?!?/span>

    這就是大多數初創公司所說的,但他們中的大多數最終都賣出去了。

    「確實,是的。但如果我們被其他人接管,就其對世界的影響而言,結果可能完全不同?!贡緛順酚^的談話,融入一抹暗淡。

    「可以以完全不同方式使用這種技術,」他說?!改憧梢栽诿绹鴵碛姓麄€州,這個州沒有人。在這樣的地方,就有機會以錯誤的方式使用我們的技術?!?/span>

    他能做些什么呢?

    「嗯,對于正在努力做的事情,我們抱有非常強烈的商業理念。我們來這里,是為了養活世界?!?/span>

    Joe Allnutt 和蕾切爾 : 每三秒,這臺機器人就會給周圍作物和土壤拍照,進行實地勘測。

    在英國,機器人農業背后的許多想法都來自哈珀亞當斯大學 ,一所位于什羅普郡紐波特邊緣的大型教育和研究機構。

    我在炎熱的周三開車去見西蒙布萊克摩爾教授,一位 64 歲的「精準農業」的先驅。他擁有小型機器人公司的股份,并被本·斯科特 - 羅賓遜和他的同事譽為有遠見的人。

    布萊克摩爾已經致力于農業自動化研究 30 年,但是,他的重大突破的靈感來自 2004 年美國國防部舉行的第一屆挑戰賽:無人駕駛汽車試圖沿著 142 英里路線,穿過莫哈韋沙漠。

    「這震動了很多人,」他說?!肝耶敃r在想,『農業面臨的巨大挑戰是什么?』」

    在接下來的幾年里,他構想出了正被小機器人公司付諸實踐的那個理念:從播種到收獲,種植過程的全方位機器人化,并開始種植方式的激進變革。

    他所說的話中,始終貫穿一個理念:農業仍然停留在 20 世紀、重規模的思維模式中。大量噴灑噴農藥;建立在工業基礎上的收割過程,以至于沒有挨個兒判斷作物是否適合收割的余地。

    這非常浪費。

    汽車制造等其他行業經歷了革命,引入了新的復雜程度和靈活性; 農業也是如此。

    他帶我參觀了大學的機器人實驗室,他指著一臺噴灑無人機,說,這種無人機在英國是非法的,但在中國,已被成功使用。

    他沮喪地向我展示了一輛名為 Tommy 的自動割草機,這將是高爾夫球俱樂部的理想選擇,他說,但尚未找到商業支持者。

    還有一種稱為 Norman 的精密農作物噴灑裝置(農業機器人好像沒有一個是完整的,也沒有異想天開的名字)。

    他解釋了一個名為 Hands Free Hectare 的正在進行的項目,現已進入第二年。

    該項目已成功種植大麥,沒有人類直接參與 :使用機器人監測作物和土壤,自動駕駛聯合收割機進行收割,現在開始推廣到小麥。

    田間地頭以及大學周圍的棚屋,四處散落著布萊克摩爾想要用來取代拖拉機的各種發明,那些生產拖拉機的廠商對他的研究幾乎沒有興趣。

    「拖拉機制造商之所以不開發機器人,是因為他們正在銷售大量金屬,」他說?!杆麄兊恼麄€心態是,『下一臺機器將比上一機器更大?!?nbsp;他們對那些會破壞他們的東西不感興趣。

    但是,創業公司并不關心繼續過去所做的事情,他們可以生產他們喜歡的任何東西?!?/span>

    布萊克莫爾談到機器人農業是一種解放、大家都可以用到的技術。但如果落入農業巨頭手中會發生什么?

    「大多數人認為這會很昂貴,會讓每個人都失業,對大農場友好,而不是小農場,」他說。

    「實際上恰恰相反。大農場都是關于規模經濟的:大田地,大型拖拉機。我們正在開發小型機器。我相信,養活地球人口所需的那額外一部分,將來自無法利用這些規模經濟的小型農場。

    布萊克摩爾指出,在亞洲,農場的平均面積約為 1 英畝?!肝以谥袊隽撕芏喙ぷ?,」他說?!?/span>中國南部有許多小農場,現在,他們有很大機會使用到這些機器人。

    Blackmore 最引人注目的創新是激光除草。想法很簡單,卻令人難以置信。

    他說,農業機器人可配備可識別多達 800 種不同雜草的軟件,通過精確定位來清除這些雜草,化學除草劑將成為舊聞。

    「每個人都對它感興趣,但我們已經領先了,」他說?!肝覀兛梢詫⒓す獬輽C器人送到你地里,不需要任何其他東西:如今,它已經可以在一家商業化的農場里工作?!?/span>

    這項技術已經通過試驗; 他說,明年春天將被引進英國的農場。

    「太空機器人在田野里奔跑,用激光殺死植物,」位于倫敦薩默塞特宮的一家名為「地球漫游者」(Earth Rover)的創業公司 CEO 保羅·哈特說道,「這是一個了不起的故事?!?/span>

    對于他以及這家公司來說,這個故事也即將成為現實。

    Earth Rover 的存在,也要歸功于布萊克摩爾的工作。顧名思義,公司的原型機器人汲取了研發 ExoMars rover 團隊的一些靈感,ExoMars rover 將于 2020 年被送往火星,作為俄羅斯 - 歐洲聯合項目的一部分,他們的目標是在有機西蘭花(接下里是生菜,胡蘿卜和洋蔥)種植中,使用到這種宇宙技術。

    「太空機器人簡單,堅固,不易破碎,」Harter 說。

    「我們的想法是,利用這個機器人,改進它,并創造一些農業應用。我們正在從他們那里獲得一些技術許可。馬克是他們的,我們現在已經制作了馬克二世,但我們的價格便宜了很多?!?/span>

    這兩臺機器有什么共同之處?

    「工程原理簡單,機械的解決方案。如果你看一下火星探測器的懸架是如何工作的,你看不到彈簧:一切都在搖桿上,而且它使用重力來保持車輪貼在地面上。每個車輪都是獨立可操縱的。所以,我們要使用這樣的東西?!?/span>

    激光除草機將于明年開始,陸續出現在農場,到 2021 年左右會被用于自動收割西蘭花。

    自歐盟公投以來,英國糧食種植者已經面臨過勞動力短缺問題,那些曾經會來到這里的外國人不得不呆在國內。這可能會對西蘭花種植造成很大影響,這家公司聲稱,它們很快就能解決這個問題。

    「勞動力成本的兩個大頭,是除草和收割,」Harter 說。

    「如果田地里雜草嚴重,會需要 30 或 40 個人,他們會被拖拉機拖著,手工除草 8 小時。收割并不是那么艱難,但它仍然是一個人工的過程?!顾nD了一下。

    「由于勞動力短缺,農民正在失去整個田里的農作物。對這些任務進行自動化很緊迫。

    人們說,『我們需要另一種方式來完成這些工作,因為我們正在失去曾經依賴的勞動力?!弧?/span>

    因此,如果機器人能讓農業種植節省一些人力,那么,接下來甚至還有進一步提升的空間。如果有辦法將英國脫歐與蓬勃發展的英國食品種植業結合起來,那么,這些日夜在田間工作、照料作物、悄悄扼殺任何障礙物的小型智能機器人,將成為農業新的基石。

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