“占領”農田!農業機器人正在大規模集結
撰文 | 歌者
千百年來,人類一直期望從繁重的勞動中解放自我,從黃土地里真正走出來。農業機器人是機器人在農業場景中的延伸,它將人與土地剝離,再將二者更好地融合,組成了智慧農業的重要部分。
目前,農業機器人應用主要包括:除草機器人、施肥機器人、采摘機器人、育苗機器人等。其中,采摘機器人是目前市場研究的主要熱點。隨著農業自動化的需求逐步釋放,農業機器人這一賽道上正涌現出越來越多的公司。
國外農業機器人主要企業
1. Abundant Robotics
Abundant Robotics公司的主打產品是一款蘋果采摘機器人。不同于傳統農業機械設備用機械爪進行水果采摘,易對水果造成損傷,該機器人通過機器視覺技術可以準確識別樹上已成熟的蘋果,并用類似真空吸塵器的機械前端,將蘋果從樹上吸下來,從而避免損傷蘋果和果樹。摘蘋果機器人可以通過農場工人遠程進行操控。
2017年5月,Abundant Robotics宣布獲得1000萬美元A輪融資,GV(谷歌風投)領投,這筆資金將用于推進摘蘋果機器人的量產。目前,Abundant Robotics正在嘗試將這一自動采摘技術拓展到其他水果行業。
2.EcoRobotix
EcoRobotix成立于2011年,其使命是開發、生產和銷售各種節能環保的創新農業機械。EcoRobotix的主打產品為田間除草機器人,通過機器視覺識別技術,可以準確識別出雜草,通過機械手臂對雜草進行除草劑噴灑,使除草劑使用量比傳統方式減少了20倍。
該機器人實現了自動化運行,而無需任何操作人員。由于以太陽能為動力,每天工作時長可達12小時。同時,該機器人只有130公斤重,遠遠輕于傳統的農業機械設備,最大限度地減少了機械對土壤的破壞。
據公司稱,通過使用該機器人,可以為農場主節約30%的相關費用。目前這家初創公司正在利用其在B輪融到的1,070萬美元向整個歐洲進行擴展。
3. Harvest Automation
Harvest Automation于2008年創立, 2013年9月公司宣布完成了C輪融資,融資額為1175萬美元。2012年,Harvest Automation推出了HV-100苗圃機器人。
據了解,HV-100可執行多項植物種植任務,如處理間距、整合和收集等。只需對改款機器人進行簡單調試就可以在大范圍的溫室或在其它地面靈活地種植植物。目前,超過150臺的HV-100被部署在美國30多個頂級種植園內。
4. Agerris
SwagBot農業機器人是Agerris第一款產品,主要用于除草、牧場及動物監測、土壤取樣等應用場景。SwagBot上設定了GPS、視覺、激光等傳感器,可為計算系統提供導航以及避碰信息,它依靠機載路徑規劃和算法控制,幫助機器人繞過障礙物并跟蹤動物。此外,SwagBot還具有與無人機協同工作的能力。
Digital Farmhand則是Agerris研發的第二款農業機器人,主要為種植業而設計。Digital Farmhand運用機載傳感和機器學習算法,幫助建立單個的植物模型,從而最大限度地減少化學物質的使用,同時還能幫助農民更好地了解作物的生長特征。
據了解,Agerris目前正在推進其農業機器人產品的商業化生產,在國內以及海外市場銷售。
5. Augean Robotics
Augean Robotics成立于2017年,公司旨在將人們從單調乏味的戶外工作中解放出來,使用協作機器人幫助農民工作。目前,Augean Robotics開發出了一款名為“Burros”協作型機器人,該機器人能收集大量數據,未來有望憑借模塊化應用至不同的土壤環境,實現完全自動化農業作業。
事實上,農業機器人Burros與亞馬遜倉庫的Kiva類似,能在忙碌的農田里運轉、全天候待機,讓人們從事靈活性要求較高的工作,同時該機器人還與人類安全地在同個區域工作,從而提高生產效率。
Augean Robotics也正在考慮建構完整的農業自動化作業平臺,在未來幾年內,或許能看到機器能完成自動除草、修剪、摘采作物、噴灑農藥到最后送貨等多功能任務,預計能節省大筆的勞力成本支出。
國內農業機器人主要企業
1. 豐疆智能
2020年5月,智慧農業與物流機器人研發商“豐疆智能”宣布完成過億元人民幣A1輪融資。據悉本輪融資將用于智能農機的量產和交付、加大在粵港澳大灣區的布局力度。
豐疆智能成立于2017年12月,主要面向農業領域提供智能化和數字化解決方案,設有農業、畜牧、大數據和工業機器人等業務板塊。其中,農業機器人涉及“耕、種、管、收”4個環節,豐疆智能將與合作方共同研發包括插秧機、收割機、拖拉機和植保機在內的全程化無人農機解決方案。2019年,豐疆智能的智能插秧機終端銷售量大約200臺,而2020年第一季度的訂單量已經超過200臺。
2. 博田自動化
博田自動化是一家農業智能機器人研產商,專注于農業智能裝備研發和生產。秉承“科技創新、智能引領、機器助人、智慧農業”的發展理念,已研發植保機器人、果蔬采摘機器人、鋤草機器人、設施農業機器人化生產系統、農機智能管理系統、輔助導航系統等智能農機裝備。
其中,博田自動化果蔬采摘機器人集自動控制技術、機器人技術、機器視覺技術以及多傳感器融合技術,采用履帶行走底盤、工業機械臂、雙目立體視覺和嵌入式控制系統組成。通過對采摘果實進行信息獲娶成熟度判別,并確定目標三維空間信息及視覺標定,引導機械臂與機械手(末端執行器)完成識別、定位、抓娶切割、回收等任務,采摘成功率可達90%以上。
該機器人具有手動軟件界面操作、遠程遙控操作和自主視覺導航操作三種工作模式,可實現無人值守情況下,自主導航、自動識別、自動控制機械臂運動和機械手采摘。
3. 極飛科技
極飛科技成立于2007年,致力于推動全世界農業向智能化方向邁進。通過賦予機器人控制系統新的使命,極飛科技研發了全新的農機自動駕駛系統與農業無人車,從耕、種、管、收四個角度,定義了數字農業基礎與精準農業執行。
極飛科技農業無人車具備植保無人機除飛行以外的所有技術優勢,包括全地形自主作業,厘米級精準導航,微米級變量噴灑等,還擁有數倍于植保無人機的超大負載、超長續航,運作成本更低,行車更安全,而且操作簡單易學,無需培訓即可上手,作業更靈活。
此外,該農業無人車具備強大的擴展功能,可配載極飛 JetSprayer 氣流噴霧機、極飛 XIoT 農業物聯系統等智能農業設備,提供果樹植保、大田除草、智能巡田、農資運輸等農事服務,適應了智慧農業發展的新需求。
結語
農業機器人是智能農業發展的重要著力點,據公開數據顯示,未來幾年,全球農業機器人的出貨量將快速增長,從2018年的每年約6萬臺增長到2025年的72.7萬臺。
不過,就當前我國農業機器人的發展現狀來說,雖然我國農業機器人申請專利數量已經大大超過了美國,但是由于我國農業的發展特征,目前中國農業機器人大部分還停留在實驗室、高校研究階段,距離真正的商業化落地還有一定距離。
來源:公開數據
因此,中國農業機器人要達到預期的發展前景,首先需要在技術上取得有效的突破。與美國等廣闊的大片平原相比,我國地形復雜,土地大塊連成片的較少,這對機器人的適應性提出了更高的要求,相應的在成本和技術落地上就更為困難。在這樣的背景下,我國的農業機器人研發應主要從兩個方面進行突破。
一個是研發類似于機械手的農業機器人,這種機器人不需要移動,受地形限制較小,但需要考慮作業對象的基本特征、力學特征、生理特征等因素;另一個是研發更加智能的農業機器人,這種機器人能夠自動行走和作業,需要機器人具備獨立路徑規劃、智能避障、精準探測定位和穩定的系統控制。
技術攻破后,農業機器人的價格也是影響其落地的重要原因。與工業機器人相比,農業機器人的價格更為敏感,在前期推進過程中,可借助政府補助。最終農業機器人要走進千家萬戶,價格必須要足夠具有吸引力。
未來,只有當農業機器人找到了最佳的作業方法,更為合理的機器人結構和更加低廉的價格,才能讓農業機器人最終實現更為廣泛的應用。
END