Maatalous & Maatalousrobotit
”High-tech farming”ei ole oksymoron. Nykyaikainen maatalousoperaatio muistuttaa todennäköisemmin Piilaaksoa kuin amerikkalaista Gothicia, mitä keinokastelua ohjaavilla sovelluksilla, traktoreita ohjaavilla GPS-järjestelmillä ja karjaa tarkkailevilla RFID-sirutetuilla korvamerkeillä.
ja robotiikka on yhä keskeisempi osa tätä teknologista tallia.
robotit poimivat omenoita, keräävät mansikoita, keräävät salaattia ja kitkevät rikkaruohot pois. Lennokit keräävät ilmakuvia, joiden avulla viljelijät voivat nopeasti arvioida sadon terveyttä. Robottikasvien kasvihuoneet versovat tuhansien kilometrien päässä perinteisistä viljelysmaista ja kasvattavat vihanneksia kaupunkimarkkinoiden takapihoilla.
kaikki tapahtuu aikana, jolloin viljelijät kärsivät kalliista, pitkäaikaisesta työvoimapulasta ja-kun maailman väestön odotetaan kasvavan 7,7 miljardista 9,7 miljardiin runsaassa 30 vuodessa — elintarvikkeiden kysyntä kasvaa merkittävästi.
näin robotit voivat auttaa lieventämään joitakin näistä haasteista.
Crop-Harvesting Robots
päällisin puolin sadon korjuu näyttää kypsältä automaatiolle. Se on fyysisesti rasittavaa ja hyvin toistuvaa — sellaista työtä, jota robottivallankumous usein tehokkaimmin kohdistaa. Tehtaat, Valmistus, Kaivostoiminta, logistiikan jalostus.) Mutta näin ei välttämättä ole.
viljelykasvien poiminta vaatii myös käsinäppäryyttä ja herkkää otetta. Monet hedelmät ruhjoutuvat helposti helteellä,ja lehtivihannekset repeytyvät helposti. Useimmat robotit eivät ole tarpeeksi kehittyneitä. Muista, ettei siitä ole kovin kauan, kun robotikot vihdoin saivat huippuluokan botin pallon nappaamiseen-tarpeeksi yksinkertainen ihmisille, saati sitten roboteille.
mutta agtech-yritykset yksityisellä sektorilla ja robotiikkaosastot korkeakouluissa jatkavat ponnistelujaan tämän esteen poistamiseksi.
Harvest CROO
Location: Plant City, Fla.
How it ’ s using farming and agricultural robots: Gary Wishnatzki on äänekäs työvoimapulasta, jonka hän sanoo viljelijöiden kohdanneen viime vuosina. Marjantoimittaja Wish Farmsin omistaja kertoi huhtikuussa The New Yorkerille luottavansa kalliiden väliaikaisten viisumiohjelmien kautta palkattuihin työntekijöihin. Amerikan työvoimapulan syiksi kirjoitus mainitsee tukahdutetun maahanmuuton ja heikosti koulutettujen kotityöntekijöiden vähentyneen halun tehdä rasittavaa työtä mansikankorjuussa. Wishnatzki ’ s push automatisoida ei ole poistamalla maatilan työpaikkoja, hän väittää, mutta vastaamaan kuluttajien vaatimuksiin, jotka ovat alkaneet odottaa tuoreita mansikoita jopa kuolleella talvella.
hän tekee tuota työntöä perustaessaan Harvest CROO-nimistä startup-yritystä, joka kehitti kehittyneen mansikankorjuurobotin nimeltä Berry 5. Se käyttää erilaisia robottiosia — yhden käden sijaan — tarttuakseen lehteen, poimiakseen Marjan ja pakatakseen sen. Tietokonenäkö auttaa Berry 5: tä tulkitsemaan kypsiä marjoja ei-kypsistä ennen nyppimistä. Se on nopea verrattuna ihmistyöntekijöihin, joiden väitetään pystyvän poimimaan kasvin kahdeksassa sekunnissa ja siirtymään seuraavaan puolessatoista.
kehitetty muiden marjateollisuuden miljoonien sijoitusten ansiosta Berry 5 työskentelee parhaillaan koeajolla Floridan kentillä. Yhtiön kerrotaan toivovan kaupallistavansa sen ennen vuoden 2019 loppua.
Cambridgen yliopisto
sijainti: Cambridge, Iso-Britannia
miten se käyttää maanviljelyä ja maatalousrobotteja: Salaatinkeruu on pysynyt sitkeästi robottikestävänä kasvin hauraan luonteen ja maanpinnan läheisyyden ansiosta. Cambridgen yliopiston tutkijat tekivät kuitenkin läpimurron niin kutsutulla” Vegebotillaan”, joka on toinen tietokonenäköllä toimiva prototyyppi.
näin se toimii: yksi kamera skannaa salaatin ja antaa peukkua ylös tai alas sadonkorjuuta varten. Toinen kamera (sijoitettu lähelle terää) ohjaa sitten plektraa murskaamatta kasvia. Samaan aikaan koneoppiva algoritmi ”opettaa” robottia välttämään raakaa tai sairasta salaattia.
Vegebot tuskin toimii ihmiskäsien nopeudella tai taidolla, mutta sarja koeajoja on väitetysti osoittanut konseptin onnistumisen, mikä enteilee hyvää myös muille maanpäällisille hedelmille, vihanneksille ja jyville.
” jokainen pelto on erilainen, jokainen lehtisalaatti on erilainen. Mutta jos saamme robottiharvesterin toimimaan jäävuorisalaatilla, saamme sen toimimaan myös monien muiden viljelykasvien kanssa”, Simon Birrell Cambridgen Teknillisestä laitoksesta sanoi tiedotteessa.
vaikka skaalautuvaa kaupallista salaatinkorjuukonetta on edelleen vaikea löytää,yritykset sellaisen tuottamiseksi ovat lisääntyneet. Esimerkiksi vuonna 2017 John Deere osti CV agtech trailblazer Blue River Technologyn, joka on ottanut merkittäviä harppauksia salaattiin keskittyvässä robotiikassa.
Abundant Robotics
Location: Hayward, Calif.
How it ’ s using farming and agricultural robots: Runsaan robotiikan omenaa imevä imurirobotti saattaa aluksi vaikuttaa brutaalilta ja epätäsmälliseltä verrattuna Cambridgen hienostuneeseen Vegebottiin, mutta härvelin outo ulkonäkö — se muistuttaa traktoriin kiinnitettyä imuputkea-vääristää jonkin edistyneen tekniikan.
kehittyneen tietokonenäön avulla robotti nielaisee kypsät omenat ja ohittaa niiden raa ’ at veljet. Se on myös avoin viljelijätuelle siinä mielessä, että kuten Wired toteaa, sen algoritmia voidaan päivittää kypsyyttä arvioivien asiantuntijoiden antaman palautteen perusteella.
automatisoitu omenanpoiminta kohtaa samanlaisia haasteita kuin salaatin ja mansikan poiminta. Abundant CEO Dan Steeren mukaan se ” vaatii useiden monimutkaisten teknisten ongelmien ratkaisemista rinnakkain, sadonkorjuuhedelmän silmämääräisestä tunnistamisesta ja sen ruumiillisesta käsittelystä poimimiseen ilman mustelmia, itse hedelmätarhan turvalliseen navigointiin.”
viime maaliskuussa omenanpoimija teki ensimmäisen kauppamatkansa Uuden-Seelannin hedelmänviljelypellolla t&G Global.
Harvest Automation
Location: Groton, Mass.
miten se käyttää maanviljelyä ja maatalousrobotteja: kaikki ne Viehättävät Koristeelliset Heinät, kukat ja pensaikot paikallisessa puutarhakeskuksessa ovat suurta bisnestä. Kaupallisista kasvihuoneista on tulossa 38 miljardin dollarin teollisuus seuraavan neljän vuoden aikana, ja viljelijät käyttävät yhä enemmän robotteja suuren työvoimatarpeen täyttämiseen.
Roomba inventors iRobotin entisten työntekijöiden perustama Harvest Automation teki ensimmäisen tuotteensa tätä nopeasti kasvavaa markkinaa silmällä pitäen. Käyttäytymiseen perustuva HV-100-robotti hoitaa tärkeää, mutta hyvin toistuvaa ja rasittavaa työtä säiliökasveilla ja kasveilla. (Kasvihuonekasvit tarvitsevat välitilaa, joten ne kasvavat paksuiksi ja pensaikkoisiksi ja joustaviksi, mutta liika tila tarkoittaa, että neliömateriaalia ei optimoida.) HV-100 on rakennettu toimimaan jopa paahtavissa lämpötiloissa ja vähemmän turmeltumattomissa ympäristöissä taimitarhoissa, joissa kasvatetaan koristekasveja ja erikoishedelmiä ja vihanneksia.
Kitkemisrobotit
jos olet joskus hoitanut henkilökohtaista puutarhaa, tiedät hyvin, että rikkakasvien torjunta on sekä tärkeää että vaikeaa. Kaupalliset maanviljelijätkin tietävät sen, mutta suuressa mitassa. Myös silloin, kun viljelykierto on mahdollista, monet suuret asut luottavat ainakin jonkin verran rikkakasvien torjunta-aineiden käyttöön. Mutta ottaen huomioon tosiasiat, että kasvit voivat tulla vastustuskykyiseksi rikkaruohomyrkkyjä ja kuluttajat ovat yhä vastenmielisiä kemiallisesti käsiteltyjä elintarvikkeita, se ei ole täydellinen ratkaisu. Siksi rikkakasvien hallintarobotit — myös sellaiset, joissa on kehittynyt tekoäly, joka auttaa erottamaan viljelykasvit ja rikkaruohot — ovat houkutteleva vaihtoehto.
Naio Technologies
sijainti: Ramonville-Saint-Agne, Ranska
miten se käyttää maatalous-ja maatalousrobotteja: Yksi Vanhan maailman huomattavimmista viinintuottajista, Château Mouton-Rothschild on hyvin uusi maailma, kun on kyse viinitarhojen ylläpidosta. Kuuluisa kiinteistö on useiden viininviljelijöiden joukossa, jotka ovat tehneet yhteistyötä Naio Technologiesin kanssa värvätäkseen Tedin, yhtiön räätälöidyn robottiruohomyrkyn.
sähköinen ja ylösalaisin käännetyn U: n muotoinen Ted rullaa samanaikaisesti köynnösrivin yli ja ympäri käyttäen RTK-satelliittinavigointia pysyäkseen kurssissa. (Lennokki kartoittaa alkuperäisen tontin, jonka Ted kartoittaa.) Tyveä pitkin kulkevat alan standardinmukaiset terät ja sormiruusut, jotka vetävät köynnöksistä ei-toivottuja rikkaruohoja ja vähentävät näin rikkaruohomyrkkyjen tarvetta. Tedin robottiserkkuihin kuuluvat kitkurirobotti Oz ja vihannesrobotti Dino.
Nexus Robotics
Location: Dartmouth, N. S.
How it ’s using agricultural robots: This scrappy Nova Scotia startup Play David to some of North America’ s most established robotics-program Goliaths viime vuoden ruoho ja rehu AG-botti-kilpailussa. Yhtiön palkituin tulokas, rikkaruohoja vetävä autonominen robotti nimeltään R2Weed2 (Jep, luit sen oikein), käyttää tekoälyä erottamaan rikkaruohot ja viljelykasvit toisistaan niin, että ensin mainitut riisutaan ja jälkimmäiset jätetään kasvamaan. Samalla R2 kerää tietoja, jotka auttavat viljelijöitä maaperän analysoinnissa ja ympäristön seurannassa. Kaupallinen versio tulee tiettävästi myyntiin myöhemmin tänä vuonna.
Robotic Greenhouses/Robot Farming
sen sijaan, että robotteja tuotaisiin pellolle, yksi maatalouden automaation seuraavista suurista edistysaskeleista tuo pellon roboteille.
alla on kaksi hyvin rahoitettua rannikko-startupia-yksi Länteen, yksi itään-jotka auttavat istuttamaan siementä robottikasvihuonetulevaisuutta varten. Kaikki ei ole tällä tavoin viljeltävissä, mutta tiettyjen viljelykasvien osalta parannukset ovat silmiinpistäviä. Molemmat yritykset lupaavat, että vastaava sadanta vähenee huomattavasti (90-95 prosenttia), ja molemmat ylpeilevät valvotuilla sisäympäristöillä, jotka poistavat torjunta-aineiden tarpeen. Näin se tehdään.
Iron Ox
Location: San Carlos, Kalif.
miten se käyttää maatalousrobotteja: Sen sisällä, mitä yhtiö kuvailee ”maailman ensimmäiseksi autonomiseksi maatilaksi”, 8000 neliömetrin tilassa, joka muistuttaa enemmän tutkimuslaboratoriota kuin maatilan peltoa, kaksi pilveen kytkettyä robottia valvoo lehtivihreiden (romaine ja butterhead-salaatti, bok choy, lehtikaali, rucola) ja yrttien (basilika, korianteri, ruohosipuli, suolaheinä, persilja) kasvua. Toinen robotti käyttää tietokonenäköä ja sensoreita ”silminään” ja kuljettaa kapseleita laitoksen läpi; toinen analysoi ja poimii yksittäiset kasvit.
kaikki tapahtuu tehokkaiden LED-valojen alla ja kymmenien paikalla olevien robotti-ja kasvitutkijoiden valvovien silmien alla. Kahden Willow Garagen alumnin perustama Y Combinator-taustainen yritys väittää, että pienestä tilasta voi saada yhtä paljon kuin hehtaarin perinnetilasta.
Iron Ox aloitti tuotannon viime lokakuussa kasvihuonetyylisessä laitoksessaan ja alkoi myydä ensimmäistä partneriliikettään, kotikaupungissaan San Carlosissa sijaitsevaa toria muutamaa kuukautta myöhemmin. Pitkän tähtäimen tavoitteena on perustaa lisää maatiloja muiden suuren kysynnän alueiden läheisyyteen, mikä leikkaisi pois pitkälliset kuljetuskustannukset, joita viljelyn eristäytyessä vain muutamalle alueelle maassa on.
Bowery Farming
Location: NYC
How it ’ s using agricultural robots: toisin kuin suuret, matalaprofiiliset sammiot, joissa viljellään Rautahärkää, Bowery Farming pinoaa kerroksittain tarjottimia, joista jokainen on täynnä vihreitä, perinteisessä pystysuuntaisessa viljelymuodossa Kearneyn sisällä, N. J., kasvaa tilaa.
mutta se käyttää myös robotiikkaa, tekoälyä ja johti lehtivihannesten ja yrttien kasvattamiseen samalla päämäärällä: puuttumalla työvoiman niukkuuden, väestönkasvun ja keskitetyn maanviljelyn aiheuttamiin ongelmiin.
tässä oma käyttöjärjestelmä ja monimutkainen sensorijoukko keräävät tietoa ja pitävät yllä erittäin tarkkaa tasapainoa veden, lämpötilan, ravinteiden ja kosteuden suhteen. Samalla pystyviljelijöiden ryhmä auttaa sadonkorjuussa ja sadon vahtimisessa.
yritys — joka on saanut investointipääomaa julkkiskokki Tom Colicchiolta ja Uberin toimitusjohtajalta Dara Khosrowshahilta-myy viheriöitään ja yrttejään Whole Foodsissa, Foragereissa ja Westside Marketissa. New Yorkin metroalueella niitä saa myös Peapodin kautta. Jet.com Amazonissa ja kahdessa Colicchion huippuravintolassa.
ilmakuvat Lennokit ja Kylvökoneet
ilmakuvat voivat säästää viljelijöille paljon aikaa antamalla heille lintuperspektiivin viljelykasveista; näin he voivat nopeasti saada käsityksen kasvillisuuden terveydestä, hyönteiskysymyksistä, kastelujärjestelmistä ja rikkakasvien kasvusta. Sen avulla he voivat jopa määrittää tarkasti, kuinka paljon torjunta-aineita viljelykasvit tarvitsevat.
viljelijät voivat käyttää erilaisia tilauspalveluja päästäkseen käsiksi näihin peltojensa arvokkaisiin ohilentokuviin (mukaan lukien lämpö -, infrapuna-ja NDVI-kuvat), mutta yhä harvemmat yritykset ovat siirtyneet täysin miehittämättömiin ilma-aluksiin (UAV). Se johtuu todennäköisesti FAA: n autonomisia lennokkeja koskevista rajoituksista, joiden mukaan lentäjien on oltava välittömästi valmiita ottamaan lennokki hallintaansa. Pienet miehittämättömät ilma-alukset on myös pidettävä lentäjän näköyhteyden sisäpuolella, kun ne ovat ilmassa.
mutta niitä on liikkeellä, jos ei vielä suurina joukkoina. Tässä on joitakin yrityksiä, jotka todistavat, että jotain on ilmassa, kun se tulee maatalouden kuvantaminen, siementen istutus ja pilvi Kylvö.
American Robotics
Location: Marlborough, Mass.
How it ’ s using agricultural robots: yksi monista Bostonin alueen yrityksistä, jotka tekevät merkittäviä AgTech-läpimurtoja, American Robotics on tiimi Scoutin takana, joka on niin sanottu ”drone in a box”-malli.
lentojen välillä Scout asuu sääeristetyssä laatikossa, jossa se itse lataa ja käsittelee (edge Computingin kautta) kaiken keräämänsä datan. Kun se lähtee lentoon tutkimaan kenttiä, laatikon yläosa aukeaa ja täysin autonominen lennokki nousee ilmaan käyttäen tekoälyä juonitteluun ja juoksun suorittamiseen. Retkien aikana, jotka voidaan ajoittaa tai käynnistää tilauksesta, Scout kerää satostressitietoja, joita viljelijät voivat käyttää koko viljelykasvin elinkaaren ajan. Se on sellainen ilmavalvonta, joka on edelleen keskeinen osa niin sanotun täsmäviljelyn kasvavaa alaa.
Taranis
Location: Tel Aviv
How it ’s using agricultural robots: Given the FAA’ s restrictions on autonomous drones, maybe is no surprise that some of the leading purveyors of agriculture-focused UAVs pääkonttori sijaitsee Yhdysvaltojen ulkopuolella ja palvelee kansainvälistä asiakaskuntaa. Siihen kuuluu israelilainen Taranis, joka on tuonut korkean resoluution kuvansa maanviljelijöille Euroopassa, Etelä-Amerikassa ja Pohjois-Amerikassa. Perinteisempien lentokoneiden ohella yhtiö operoi lennokkeja, jotka käyttävät tietokonenäköä ja datatieteitä kasvustressin seurantaan ja itse parantaviin tunnistusvalmiuksiin.
UAV Systems International
Location: Las Vegas
How it ’ s using agricultural robots: jokainen UAV-lentäjä, joka haluaa lentää lennokkia, joka painaa yli 55 kiloa lentoonlähdössä (mukaan lukien rahti), tarvitsee anoa erityistä vapautus FAA: n kautta. Tämä tarkoittaa sitä, että viljelijöillä, jotka eivät ole vapaita, jotka haluavat sirotella siemeniä pinta-alalleen, on rajoitettu määrä, kuinka monta kiloa siemeniä he voivat levittää yhdellä juoksulla. Silti useat valmistajat ovat kehittäneet lennokkeja, joita markkinoidaan nimenomaan tätä tarkoitusta varten.
UAV Systems International myy kahta siemeniä ja lannoitteita levittävää lennokkia, joista toisen hyötykuorma on noin neljä kiloa ja toisen noin 11 kiloa. Molemmilla on yhtiön mukaan kahden kilometrin lentoetäisyys ja 20 minuutin rajoitus. UAV markkinoi myös viljelyruiskulennokkeja ja valvontalennokkeja, jotka tarkastavat viljelykasvien terveyttä.
Desert Research Institute
Location: Reno, Nev.
How it ’ s using agricultural robots: Cloud seeding is all about making it rain — literally. Käsite juontaa juurensa ainakin vuoteen 1946, jolloin tohtori Bernard Vonnegut havaitsi, että hopeajodidihiukkasten tuominen pilviin voisi tietyissä olosuhteissa kiihdyttää jääkiteiden syntymistä, mikä saattaisi saostua. (Hauska fakta: Bernard oli kirjallisuuslegenda Kurt Vonnegutin veli.) Mutta vuosikymmeniä myöhemmin, prosessi on edelleen kriitikot, jotka toteavat, että muuttujia on runsaasti ja että on vaikea mitata, kuinka paljon sade tai lumisade on todella tuote pilvi siemen. (Säänmuokkauskäytännöllä on myös sotilaallisia sovelluksia, ja on huomattava, että se on kansainvälisesti kielletty sodankäynnissä ). Mutta kuivuuden pahentuessa valtion virastot jatkavat yrittämistä. Indonesian katastrofinhallintalautakunta käytti heinäkuussa pilvikylvöä yrittäessään pelastaa kuivuudesta kärsineitä satoja.
nykyään pilviä kylvetään lentokoneilla, maageneraattoreilla tai ase – tai rakettikäyttöisillä kanistereilla, mutta tutkijat selvittävät myös, pystyvätkö lennokit hoitamaan tehtävän. Vuonna 2017 Desert Research Institute — osa Nevadan korkeakoulujärjestelmää — yhdessä Drone Amerikan kanssa käynnisti miehittämättömän pilveen kylvävän lennokin tunnin kestävän itsenäisen taistelun aikana ja tutkijoiden alastoman näköyhteyden ulkopuolella.
” tämän virstanpylvään saavuttaminen”, sanoi Mike Richards, Drone America-yhtiön toimitusjohtaja, ” antaa meille mahdollisuuden keskittyä nyt korkeampiin, pidempiin lentoihin; samoin kuin äärimmäiset haasteet, jotka liittyvät kehittyneiden miehittämättömien kiinteäsiipisten ilma-alustemme lentämiseen Ankarassa, jäisessä säässä, joka tulee optimaalisiin talvisiin pilvikylvöolosuhteisiin.”
kuvia sosiaalisen median ja yritysten verkkosivujen kautta.