【電子報#02-01】

各國研發採果機器人 解決農業人口短缺

  人口老化加上產業變遷,農業人力已出現不可輕忽的缺口,農業自動化成為世界趨勢。目前,全球已有一群創客們,正著手從科技的角度切入,將其技術應用在農業上,改善生產、耕種及收成的方式,試圖解決傳統農業的人力問題。中科智慧機器人自造基地發現台灣現有的問題,觀察海外農業的發展,從基地內設備發想,找出台灣一群運用機械手臂改良成為採果機器人的智慧農夫,運用新世代的眼光解決傳統農業的問題。

開源農業平台串起技術與人才

  同時經營居家照護、環境感測等社群的資深Maker哈爸,與關心農業的朋友開創「開源農業平台」FarmBot Taiwan User Group(FBTUG),匯集開源開放的力量,以科技來協助辛苦的農民,為農業轉型盡一份力量。

  哈爸強調,「世界上都還沒有一台商用的採果機器人,就能知道背後一定有它困難的地方,而且是大家都覺得難。」

  FBTUG的Maker會依據農夫採收需要,並列出採果機器人需要的功能規格。包括:用視覺與相關感測對果實定位與判別、利用機械(手臂)將水果摘下、載具能走走停停的自動採完整園的水果,且載具得含電池,以便於行走時不用接線、連網,最好的情況是可直接利用手機來設定與操控。

  FBTUG結合各方面人才與資源,在採集彩椒部分已出現成果。視覺辨識技術不但可以開始辨識彩椒,夾具也釋出0.01的版本、軟體;ROS的代碼雛形也建置完成。哈爸說,未來的目標就是要讓採果機器人進入農園實際採收。

《▲Maker依照農夫的需求,設計出採果自走車。圖片來源:張慧芳攝影》

全球蔓延「採果魂」,大量解決農作物採收問題

  在國外,目前也有許多國家為因應農作物採收與缺工的問題,而開發出採果機器人。

  位於美國華盛頓州的果園,每年都需要僱用大量的人力來協助採摘水果,但在勞工短缺的情況下,經常面臨缺工的危機,因此部份果園決定引進以色列FFRobotics公司推出的「鮮果機器人」,而其4至12隻手臂、各臂有3指掌能抓住水果的特性,使得每小時最多可摘1萬顆蘋果,大幅解決果園人力短缺的問題。

《▲部分果園決定引進以色列FFRobotics公司推出的「鮮果機器人」。圖片來源:智慧機器人網

  採果機器人在葡萄園內也能派上用場,由於葡萄園的農作以手工進行為主,不僅仰賴大量的人力,若未妥善地照顧葡萄藤生長,則很容易造成其果實乾枯或遭到害蟲與病菌的侵害,目前德國Geisenheim高校研發出Phenobot機器人,已能成功辨識出葡萄的果實大小及顏色,並自動判斷作物是否成熟;另一款Geisi機器人則適用於坡度較陡的園區,它擁有類似毛毛蟲的多刺鏈條,既可鬆土,也可噴灑農業,甚至將可採收的葡萄運送下山。

  日本的Shibuya Seiki公司目前也開發出草莓採摘機器人,透過3D立體攝像系統來捕捉草莓的顏色,並確認其是否成熟,再藉由機械手臂剪切並裝進框中,整個剪切過程只需要8秒。而此款機器人能夠在種植者已經入睡的時候,協助主人採摘最新鮮的草莓,目前已替代三分之二的人工操作。

《▲日本Shibuya Seiki公司開發出草莓採摘機器人。圖片來源:智慧機器人網

結語

  隨著高科技的發展,人們正利用人工智慧與機器人改變世界,儘管全球農業面臨缺工的挑戰,但齊聚跨領域的人才一起共同努力,相信在不久的將來,透過嶄新的技術,將改善更多農業問題,創造出更高的產值。