应用、伦理与前沿

农业机器人

农业机器人,是指用机器人来种植和收获粮食——这些机器在开阔的田野、果园和温室里播下种子、拔除杂草、采摘果实、照料庄稼。与工厂不同,农场是个杂乱而难以预料的地方:地面坑洼不平,天气说变就变,作物每一棵长出来的形状都略有不同,今天熟透的番茄昨天还是青的。农业机器人必须在露天环境里应付这一切,这让它成为机器人领域里最难的工作之一。

这些农田机器人形态各异——可能是一台在作物行间缓缓爬行的小车,一只装在轮子上、伸进灌木丛的机械臂,或是一架在头顶飞行的无人机——但它们有一个共同的难处:这个世界偏偏不肯安分。没有画好的线可循,光照在刺眼与阴影之间忽明忽暗,尘土和泥浆糊住传感器,而机器人还得靠摄像头和学来的视觉,把一株杂草和一棵幼苗、把一颗熟果和一颗生果区分开来。比如一台除草机器人,就必须沿着一行作物滚动前进,把每一个绿色的小东西认作庄稼还是杂草,然后只对杂草下手——把它击除或拔掉,又不伤到它旁边的粮食作物。

统摄这一切的目标,是精准农业:不再把整片田一视同仁——不再每平方米都喷药、每个角落都浇一样多的水——而是让机器人和传感器一株一株地行动,给每一棵作物恰好它所需的水、肥或照料,多一分都不给。回报是更少的化学品用量、更少的浪费、更高的产量,以及把人从弯腰采收这类伤腰又难招工的劳动中解放出来。它至今多半还在兴起、而非随处可见,原因在于:要在崎岖的露天地形里,温柔而可靠地对付柔软、娇嫩、千变万化的活物,确实仍然很难。

一台太阳能驱动的除草小车以步行的速度在生菜行间缓缓爬行;它的摄像头把每一棵绿色的幼芽标为庄稼或杂草,一只小工具随即弹出,只把杂草连根拔起,让生菜毫发无伤,也不喷一滴除草剂。

精准农业:一株一株地行动,而不是把整片田一个样地浇灌喷洒。

那种非结构化的露天环境——高低不平的地面、变化不定的光照与天气,以及从来不会两次长得一模一样的活物——正是农业机器人比整洁工厂里的机器人难造得多的原因。

又称
agbotsfield robotics农田机器人農田機器人