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    科技正改变农业种植过程,想吃什么得问机器人

    发表时间:2020-01-12 信息来源:www.blow35rdvs.com 浏览次数:1671

     

    (原标题:机器人将控制你吃的一切?)

    网易科技新闻,2月5日,根据《学生科学新闻》,种植食物通常从种子开始。种子(也许是西红柿种子)被种在地上,慢慢发芽生长,穿过土壤,接受阳光。几周或几个月后,种子变成了一棵高大的植物,上面有几十个成熟的西红柿。有人摘下水果,把它们装进盒子里。其他人把盒子拿到仓库,最终卖给餐馆或杂货店。之后,厨师会把它切成小块,放入沙拉中。

    许多农民已经开始使用无人驾驶飞行器(机器人飞机)来精确监控农田、作物和作物威胁(如昆虫和干旱)。在不久的将来,机器人还可以采摘作物并将其投放市场。

    今天,这个过程中使用的技术仍然很低。当然,已经有汽车和卡车参与其中,但是有机器人吗?不要太多。人类仍然在每一步中发挥着关键作用。然而,这种情况可能会改变,而且很快就会发生。加州门罗公园丰沃机器人公司的负责人丹斯提埃说:“在未来10年里,将会有许多重要的技术使农业的各个部分更加高效、更加高效、更加健康和更加便宜。”

    换句话说,机器人将在种植和准备食物的过程中扮演越来越重要的角色。随着时间的推移,当孩子们在高中长大时,整个食物种植周期可能会由机器人完成。即使现在,机器人也能帮助农民以更有效的方式种植水果、蔬菜和谷物。很快,它们可以帮助农民更快地收获食物。一些食品仓库已经配备了自动驾驶卡车。机器人甚至可以帮助我们把食物放在盘子里。事实上,一个叫莎莉的机器人已经在这么做了。我们的目标是使食品生产更快、更简单、更高效。

    播种

    每块田地都有一些不太肥沃的土地,农田可能不平坦。它可能高于或低于周围的地面,甚至有沟渠。如果田野上有一条小溪,那么小溪附近的土地可能无法种植庄稼。此外,同一土地的土壤质量也大不相同。所有这些因素都会影响土地的产量和食物的味道,而收成会影响农民的收入。

    数学帮助农民计算每块土地上播种的植物种子数量,并确定种植地点。但是土地也会随着时间的推移而改变,所以这些计算必须每年重复一次。

    四轴飞机飞越农场,从空中拍摄照片。这有助于描述土壤质量、作物甚至害虫

    西奥皮斯托瑞斯(Theo Pistorius)是位于南非开普敦的德龙克洛德的负责人。DroneClouds是许多使用无人机帮助农民了解他们种植的土地的公司之一。该公司使用配有五个摄像头的无人驾驶飞机。皮斯托瑞斯说,每台相机“本质上就像苹果手机上的相机”。但它不是普通的苹果手机。他说,每一台相机都可以想象成“北方非常专业、经过特别校准的相机”。

    当无人机的摄像机扫过这片土地时,他们会给这片土地拍照。它不仅能显示土地的大小和不同的地形,还能揭示土壤的变化和灌溉问题。这些照片甚至显示了昆虫和真菌会在哪里引起问题。德龙克洛德然后处理这些图像,制作出一张地图,显示田地的生长情况和在田地上生长的庄稼。皮斯托瑞斯解释说,“然后我们做分析,并向农民解释。”例如,如果这些图像来自苹果园,他们可能会看到树木是如何生长的,甚至会注意到高杂草会让小果树陷入困境。

    为了找出问题,分析师将这些照片与其他类似的照片进行比较。这叫做比较分析。皮斯托瑞斯说,“这就像跑一场比赛,把你的成绩和赛季初的标准进行比较,这样你就可以衡量你的进步。”但是跑步者也和其他跑步者进行比较,所以农民把他们的农田照片和其他农民的照片进行比较,这叫做基于特征的分析。

    皮斯托瑞斯说:“理想的照片来自世界各地的实验室。每四年,南非农业研究委员会的科学家会与美国实验室的专家会面,并收集大量特征分析数据。”在这方面,两国的农民可以互相帮助。

    采摘水果

    持续监控植物的生长。日复一日,太阳升起和落下。有时阳光明媚,有时下雨。最后,收获季节来了。以下是农业机器人领域的前沿工作。两年来,丰机器人公司一直在研发能够摘苹果的机器人。两年?摘苹果不容易吗?如果你是一个机器人,摘苹果不容易。

    要理解为什么机器人摘苹果如此困难,首先让我们来分解这个过程。当你看到苹果挂在树上时,你的眼睛会向大脑发出信号。大脑处理包含在这个信号中的数据,比如苹果的颜色和它在树上的位置。本能地,你会知道什么时候摘苹果。然后大脑会指示你伸出双臂,用手将水果从树枝中拔出来。你像鸟一样抓着苹果,以免碰到它,但你会牢牢地把它摘下来。

    当你选择摘苹果时,你需要迅速做出所有这些决定。但是如果你需要采摘果园里所有的苹果,那将需要很长时间。摘完苹果后,你必须把它放进篮子里。然后重复这个过程,直到篮子装满。然后爬下梯子,你必须先清空篮子,然后爬上梯子重新开始。

    从数百棵果树上摘水果非常耗时,这就是为什么人们寻求机器人的帮助。当丰机器人公司成功时,农民将能够种植更多的果树。他们不会担心他们的一些作物会腐烂,因为他们不能及时采摘。丰机器人需要解决的第一个问题是机器人得到正确的信号。施特莱解释道:“如果你没有一双好眼睛,在现实世界中很难完成许多任务。”

    因此,丰机器人公司必须给他们的机器人“更好的眼睛”。该系统及其与机器人大脑的连接方式被称为计算机视觉。施特莱说,计算机视觉帮助机器人看到“苹果的每个表面”。除了判断苹果的大小、颜色和重量,它甚至能检测出水果上的任何缺陷。这种系统正在迅速提高机器人的能力。

    然而,即使他们有“超级眼睛”,苹果机器人仍然需要学习如何在不伤害他们的情况下收获水果。施特莱说,在机器人技术中,过多的动作会毁坏水果。如果它擦伤或刺穿苹果皮,它看起来会很糟糕。平桂可能不会卖它。粗暴的搬运也会损坏树木。”所以机器人必须协调它的视觉和运动技能。

    回忆采摘苹果的过程:你必须知道选择哪一个苹果,而且你必须快速而温和地选择它。还有什么?你不能打扰树上的其他苹果,因为它们需要更多的时间来生长。施特莱说:“我们的愿景是机器人能够识别水果,包括苹果是否成熟。它必须在很短的时间内完成一切。几十年来,人们一直希望实现农业自动化,这并非不可能。”但即使成立两年后,他的团队仍未完成技术开发!丰富的机器人将在今年晚些时候上市。发展伟大的农业技术需要更多的耐心。

    筛选收获

    采摘水果后,好水果必须与坏水果分开。这就是bext360正在做的。它的机器人不是用来加工苹果的,而是用来加工可可、坚果、豆蔻和咖啡浆果的。该公司总部位于美国科罗拉多州丹佛市,创始人是丹尼尔琼斯。以这些咖啡浆果为例,琼斯解释说,33,360名“农民将收集咖啡并放入我们的机器中。然后,机器通过视觉系统筛选浆果,并绘制浆果瀑布。”

    这就是机器在盯着的东西。一切都被拍了下来。然后,机器人使用这些图片来区分好的和坏的咖啡浆果。机器视觉本质上与计算机视觉相同,除了丰机器人公司和best360公司的机器人执行不同的任务。然而,同样的核心技术也可以帮助他们实现这一目标。

    这两个机器人还需要更强大的计算机视觉技术。视觉可以告诉bext360如何筛选机器人,然后机器人需要执行特定的操作。农民需要从地上采摘咖啡浆果,每次最多30公斤。然后,他们在机器人顶部装载了大约个浆果。大约3分钟后,机器人将自己完成每个浆果的分类。要做到这一点,机器人必须在大约22毫秒内拍摄每颗浆果的照片,并对它们进行分析。“琼斯说:“在那一瞬间,我们将知道关于浆果的一切。”浆果被放进不同的盒子里,包括好的水果和有缺陷的水果。咖啡浆果落地后,机器人将与农民分享分析结果。琼斯说,“机器人测量的主要因素是尺寸、颜色和密度。”它还检查浆果的内部和外部是否有腐烂或疾病的迹象。这就是为什么农民只在地里放一些浆果。这些信息可以帮助他们知道他们在一个情节中的尝试是否比其他情节更有效。Bext360的机器人刚刚上市,大约六个月前才开始销售。

    Serve

    采摘、分析和分类后,这些水果将被送到仓库。将来,自驾半挂车卡车可能会负责运输,而自驾叉车可以将托盘从卡车上卸下,并将其发送到另一辆开往餐馆或商店的卡车上。亚马逊开设了第一家没有店员或收银员的无人便利店,机器人扮演所有角色。

    可能是机器人莎莉最终把这些原料变成了食物。莎莉会做沙拉。从外面看,她就像一个带触摸屏的盒子,还有一个装碗的洞。但是在里面,机器人非常复杂。开发莎莉机器人的Chowbotics的负责人迪帕克塞卡尔(Deepak Sekar)指出:“莎莉是一个盒子,但里面有机器人零件。”

    Secard解释说:“机器人内部有一些圆柱体,里面装满了预先准备好的材料。”人们用触摸屏激活莎莉,用餐者可以根据卡路里和配料定制沙拉。每个机器人价值3万美元,莎莉最初的设计是不在家里使用。Chowbotics希望向学校和办公室出售机器人,并在自助餐厅和休息室使用萨莉。

    Secard还说“我们经常听说学生不喜欢沙拉。为什么?因为它们看起来有点恶心。莎莉的所有成分都在她体内,所以你不必怀疑一小时前有人打喷嚏吃西红柿!你的沙拉总是新鲜健康的。”

    目前,机器人并没有参与从种植到餐桌的每个环节,但它们很快就会出现。这将使我们的食品生产过程更凉爽。更重要的是,未来机器人甚至可以为全世界提供食物。想想看:如今,DroneClouds帮助农民知道如何种植更多的作物,bext360帮助他们知道如何更有效地种植,而丰机器人帮助种植者收获更快,这意味着农民可以种植更多的作物。然后,海鲜杂烩商店以更健康的方式制作食物。

    施特莱说:“如果年轻人想进入农业,这将是历史上最令人惊奇的时刻之一。自动化所能做的将继续改变农业并促进其快速发展。”(小)

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