landbrug & landbrug robotter

“High-tech landbrug” er ingen oksymoron. En moderne landbrugsoperation ligner mere sandsynligt Silicon Valley end American Gothic, hvad med apps, der styrer kunstvanding, GPS-systemer, der styrer traktorer og RFID-flisede øremærker, der overvåger husdyr.

og robotteknologi er en stadig vigtigere del af den teknologiske stald.

robotter plukker æbler, samler jordbær, høster salat og fjerner ukrudt. Droner samler luftbilleder, der hjælper landmænd med hurtigt at vurdere afgrødens sundhed. Og robotdrivhuse spirer tusinder af miles væk fra traditionelle landbrugsjordregioner og dyrker grøntsager i baggårdene på bymarkederne med højt forbrug.

det hele kommer på et tidspunkt, hvor producenterne står over for en kostbar, langsigtet mangel på arbejdskraft og-med den globale befolkning forventes at stige fra 7.7 milliarder til 9.7 milliarder i lidt over 30 år — fødevarebehov er klar til at stige betydeligt.

sådan kan robotter hjælpe med at afbøde nogle af disse udfordringer.

Crop-Harvesting robotter

på sit ansigt, afgrøde høst synes moden til automatisering. Det er fysisk beskatte og meget gentagne — den slags arbejde, der ofte er mest effektivt målrettet i robotrevolutionen. (Se fabrikker, fremstilling, minedrift, logistikbehandling.) Men det er ikke nødvendigvis tilfældet .

plukning af afgrøder kræver også manuel fingerfærdighed og en delikat berøring. Mange frugter mærker let i varmen, og bladgrøntsager er let revet. Og de fleste robotter er bare ikke avancerede nok til at håndtere det niveau af præcision. Husk, det var ikke så længe siden, at robotister endelig fik en banebrydende bot til at fange en bold-enkel nok til mennesker, langt mindre for robotter.

men agtech-virksomheder i den private sektor og robotikafdelinger i den akademiske verden fortsætter deres bestræbelser på at fjerne denne forhindring.

Harvest CROO

beliggenhed: Plant City, Fla.

hvordan det bruger landbrug og landbrugsrobotter: Han siger, at producenterne har været udsat for de sidste par år. Ejeren af Berry leverandør ønske gårde fortalte NY Yorker i April, at han er afhængig af arbejdstagere ansat gennem dyre midlertidige visumprogrammer. Blandt årsagerne til Amerikas mangel på arbejdskraft identificerer artiklen undertrykt indvandring og en nedsat appetit blandt lavtuddannede husarbejdere til at udføre det tilbageskridt arbejde med jordbærhøst. Ønsket om at automatisere handler ikke om at eliminere landbrugsjob, hævder han, men imødekommer kravene fra forbrugere, der er kommet til at forvente friske jordbær selv om vinteren.

han laver det skub som medstifter af Harvest CROO, en opstart, der udviklede en avanceret jordbærhøstrobot kaldet Berry 5. Det bruger en række robotkomponenter-snarere end en enkelt arm — til at gribe bladet, plukke bæret og pakke det. Computer vision hjælper Berry 5 med at dechiffrere modne bær fra ikke-modne, før de plukkes. Og det er hurtigt sammenlignet med menneskelige arbejdere, angiveligt i stand til at vælge en plante på otte sekunder og skifte til den næste på halvanden.

udviklet takket være millioner i investeringsdollar fra andre i bærindustrien, arbejder Berry 5 i øjeblikket Florida fields på en prøvekørsel. Virksomheden håber angiveligt at kommercialisere det inden udgangen af 2019.

Cambridge University

placering: Cambridge, Storbritannien

hvordan det er at bruge landbrug og landbrugsrobotter: Salathøstning har været stædigt robotbestandig takket være plantens skrøbelige natur og nærhed til jorden. Men forskere ved Cambridge University gjorde et gennembrud med deres såkaldte “Vegebot”, en anden computer vision-drevet prototype.

Sådan fungerer det: et kamera scanner salaten og giver tommelfingeren op eller ned til høst. Et andet kamera (placeret nær et blad) styrer derefter plukket uden at knuse planten. I mellemtiden “lærer” en maskinlæringsalgoritme robotten at undgå umoden eller syg salat.

Vegebot arbejder næppe med menneskelige Hænders hastighed eller dygtighed, men en række testkørsler har angiveligt etableret proof-of-concept succes, hvilket også lover godt for andre overjordiske frugter, grøntsager og korn.

“hvert felt er forskelligt, hver salat er anderledes. Men hvis vi kan få en robothøster til at arbejde med isbergssalat, kan vi også få det til at fungere med mange andre afgrøder,” sagde Simon Birrell, fra Cambridge ‘ s Department of Engineering, i en pressemeddelelse.

mens en skalerbar kommerciel salathøster forbliver undvigende, er bestræbelserne på at producere en steget op. I 2017 købte John Deere CV agtech banebrydende Blue River Technology, som har gjort bemærkelsesværdige fremskridt inden for salatfokuseret robotik.

Rigelig Robotik

Beliggenhed: Hay, Californien.

hvordan det bruger landbrug og landbrugsrobotter: Den apple-sugende vakuumrobot fra Abundant Robotics kan i første omgang virke brutal og upræcis i forhold til Cambridges raffinerede Vegebot, men kontraptionens ulige udseende — det ligner et traktor-fastgjort sugerør — afviser nogle avancerede teknologier.

ved hjælp af sofistikeret computersyn sluger robotten modne æbler og omgår deres umodne brødre. Det er også åbent for landmandshjælp i det, som kablede noter, dens algoritme kan opdateres baseret på feedback fra modenhedsdømmende eksperter.

automatiseret æbleplukning står over for udfordringer svarende til salat-og jordbærplukning. Ifølge Abundant CEO Dan Steere, det ” kræver at løse en række komplekse tekniske problemer parallelt, fra visuelt at identificere høstbar frugt og fysisk manipulere den til at plukke uden blå mærker, til sikkert at navigere i selve frugtplantagen.”

denne sidste marts foretog æblevælgeren sin første kommercielle rejse i Det Nye Sjællandske felt af frugtavler T& g Global.

Høstautomation

placering: Groton, masse.

hvordan det bruger landbrug og landbrugsrobotter: alle de charmerende dekorative Græsser, blomster og buske accenter på dit lokale havearbejde center er stor forretning. Det kommercielle drivhusmarked er klar til at blive en industri på 38 milliarder dollars inden for de næste fire år, og producenterne bruger i stigende grad robotter til at hjælpe med at udfylde den høje efterspørgsel efter arbejdskraft.

grundlagt af tidligere ansatte i Roomba opfindere iRobot, Harvest Automation gjort sit første produkt med dette hurtigt voksende marked i tankerne. Den adfærdsbaserede HV-100 robot håndterer det vigtige, men meget gentagne og anstrengende arbejde med afstandsbeholderafgrøder og planter. (Drivhusplanter har brug for plads mellem dem, så de bliver tykke og buskede og elastiske, men for meget plads betyder, at firkantede optagelser ikke optimeres.) HV-100 er bygget til at fortsætte med at køre selv i de brændende temperaturer og mindre end uberørte miljøer i planteskoler, der dyrker prydplanter og specialfrugter og grøntsager.

Ukrudtsrobotter

hvis du nogensinde har plejet en personlig have, er du klar over, at ukrudtsbekæmpelse er både vigtig og vanskelig. Kommercielle landbrugere ved det også, men i massiv skala. Selv når afgrødedrejning er mulig, er mange store tøj i det mindste noget afhængige af brugen af herbicider. Men i betragtning af de kendsgerninger, at planter kan blive resistente over for ukrudtsdræbere, og forbrugerne i stigende grad er modvillige over for kemisk behandlet mad, er det næppe en perfekt løsning. Derfor er ukrudtsstyringsrobotter-inklusive dem, der indeholder avanceret AI for at hjælpe med at skelne mellem afgrøder og ukrudt — en attraktiv mulighed.

Naio Technologies

placering: Ramonville-Saint-Agne, Frankrig

hvordan det bruger landbrug og landbrugsrobotter: En af den gamle verdens mest fremtrædende vinproducenter, Ch Kripteau Mouton-Rothschild er en meget ny verden, når det kommer til vedligeholdelse af vingårde. Den berømte ejendom er blandt flere vinavlere, der har samarbejdet med Naio Technologies for at Verve Ted, virksomhedens vin-skræddersyede robotgræsdræber.

elektrisk og formet som en omvendt U, ruller den langvarige Ted samtidig over og omkring en vinrække ved hjælp af RTK-satellitnavigation for at holde kursen. (En drone kortlægger den oprindelige grund, som Ted undersøger.) Industristandardblade og fingerluge løber langs basen, trækker uønsket ukrudt fra vinstokke og mindsker derfor behovet for herbicider. Teds robotfætre inkluderer ukrudtsrobot ose og grøntsagsrobot dino.

Robotics

placering: Dartmouth, N. S.

hvordan det er at bruge landbrugsrobotter: denne scrappy Nova Scotia opstart spillede David til nogle af Nordamerikas mest prestigefyldte robotics-program goliaths på sidste års ukrudt og foder AG-bot konkurrence. Virksomhedens øverste prisvindende post, en ukrudts-yanking autonom robot kaldet R2ved2 (yep, du læser det korrekt), anvender kunstig intelligens til at skelne mellem ukrudt og afgrøder, så førstnævnte er strippet og sidstnævnte tilbage til at vokse. Når det kører, samler R2 også data, der hjælper landmænd med jordanalyse og miljøovervågning. En kommerciel version vil angiveligt være tilgængelig senere på året.

Robotic Greenhouses/Robot Farming

i stedet for at bringe robotter til marken, vil en af de næste store fremskridt inden for landbrugsautomatisering bringe marken til robotter.

nedenfor er to velfinansierede kyststarter-en vest, en Øst —der hjælper, um, plante frøet til en robot — drivhus fremtid. Ikke alt kan dyrkes på denne måde, men for visse afgrøder er forbedringerne slående. Begge disse virksomheder lover et dramatisk fald i den anvendte mængde vand (mellem 90 og 95 procent mindre) for et tilsvarende afgrødeudbytte, og begge kan prale af kontrollerede indendørsmiljøer, der eliminerer behovet for pesticider. Sådan gør de det.

jern Okse

placering: San Carlos, Californien.

hvordan det bruger landbrugsrobotter: Inde i hvad virksomheden beskriver som” verdens første autonome gård”, et 8.000 kvadratmeter stort rum, der mere ligner et forskningslaboratorium end et gårdfelt, overvåger to skyforbundne robotter væksten af bladgrøntsager (romaine og butterhead salat, bok choy, kale, arugula) og urter (basilikum, koriander, purløg, sorrel, persille), alle dyrket inde i tunge hydroponiske bælg. Ved hjælp af computersyn og sensorer som sine “øjne” gør en robot det tunge løft og transporterer bælgene over anlægget; den anden analyserer og vælger de enkelte planter.

det hele sker under højeffektive LED-lys og under vagtsomme øjne nogle dusin on-site robot og plante forskere. Y Combinator-støttet selskab-grundlagt af to pil Garage alumner — hævder den lille plads kan give så meget som en en-acre traditionel gård.

jern Okse begyndte produktionen i oktober sidste år i sin drivhus-stil facilitet og begyndte at sælge på sin første partner butik, et marked i sin hjemby San Carlos, et par måneder senere. Det langsigtede mål er at etablere yderligere gårde i nærheden af andre områder med høj efterspørgsel, hvilket ville skære de lange slog-transportomkostninger, der findes, når dyrkning isoleres til kun få regioner i landet.

Buelandbrug

placering: NYC

hvordan det bruger landbrugsrobotter: i modsætning til de store, lavprofilerede kar, hvor afgrøder plejes ved Jernokse, stabler Buelandbrug lag af bakker, der hver er fyldt med greener, i det traditionelle vertikale landbrugsformat inde i sin Kearney, N. J., voksende plads.

men det bruger også robotik, kunstig intelligens og førte til at dyrke bladgrøntsager og urter med det samme slutmål i tankerne: at tackle de problemer, der er forbundet med arbejdskraftknaphed, befolkningsbomme og centraliseret landbrug.

her indsamler et proprietært operativsystem og et komplekst udvalg af sensorer data og opretholder en ultra-præcis balance mellem vand, temperatur, næringsstoffer og fugtighed. Samtidig hjælper et team af vertikale landmænd med at høste og holde øje med Afgrøderne.

virksomheden — som har modtaget investeringskapital fra folk som stjernekokken Tom Colicchio og Uber CEO Dara Khosroshahi — sælger sine grønne og urter på hele fødevarer, Foragers og vestside marked. I metroområdet er de også tilgængelige via Peapod, Jet.com i to af Colicchios high-end restauranter.

Aerial Imagery Drones and Seed-Planting Drones

Aerial imagery kan spare landmændene meget tid ved at give dem et fugleperspektiv af afgrøder; på den måde kan de hurtigt få en følelse af vegetationens sundhed, insektproblemer, vandingslayout og ukrudtsvækst. Det giver dem endda mulighed for præcist at bestemme, hvor meget pesticid afgrøderne kræver.

landmænd kan bruge en række abonnementstjenester til at få adgang til disse værdifulde flyoverbilleder (inklusive termisk, infrarød og NDVI) af deres marker, men færre virksomheder har taget det fulde spring i ubemandede luftfartøjer (UAV ‘ er). Det er mest sandsynligt på grund af FAA-begrænsninger på autonome droner, som kræver, at piloter straks er klar til at tage kontrol over en drone. Små ubemandede fly skal også holdes inden for en potentiel pilots synsfelt, når de er luftbårne.

men de er derude, hvis ikke endnu i stort antal. Her er nogle virksomheder, der beviser, at der er noget i luften, når det kommer til landbrugsafbildning, frøplantning og skyfrø.

American Robotics

placering: Marlborough, masse.

hvordan det bruger landbrugsrobotter: et af flere Boston-områdets virksomheder, der gør bemærkelsesværdige agtech-gennembrud, American Robotics er holdet bag Scout, en luftbilleddrone, der passer til den såkaldte “drone i en kasse” – model.

mellem flyvninger bor Scout inde i en vejrbestandig kasse, hvor den selv oplader og behandler (via edge computing) alle de data, den indsamler. Når det tager flyvning at undersøge felter, åbnes boksens top, og den fuldt autonome drone løfter af ved hjælp af kunstig intelligens til at plotte og gennemføre løbet. Under missioner, som kan planlægges eller lanceres efter behov, Scout samler afgrødestressdata, som landmænd kan bruge gennem en afgrødes livscyklus. Det er den slags luftovervågning, der fortsat er en vigtig facet inden for det voksende felt af såkaldt præcisionslandbrug.

Taranis

placering: Tel Aviv

hvordan det bruger landbrugsrobotter: i betragtning af FAA ‘s begrænsninger på autonome droner er det måske ingen overraskelse, at nogle af de førende leverandører af landbrugsfokuserede UAV’ er er i stand til at hovedkvarter uden for USA og imødekomme en international kundekreds. Det omfatter Israel-baserede Taranis, som har bragt sine højopløsnings scanninger til landmænd i Europa, Sydamerika og Nordamerika. Sammen med mere traditionelle fly driver virksomheden droner, der bruger computersyn og datalogi til at overvåge afgrødestress og selvforbedre identifikationsfunktioner.

UAV Systems International

placering: Las Vegas

hvordan det bruger landbrugsrobotter: enhver UAV-pilot, der ønsker at flyve en drone, der vejer mere end 55 pund ved start (inklusive fragt), skal indgive en andragende om en særlig fritagelse gennem F. A. A. Det betyder, at ikke-fritagne landmænd, der ønsker at drone-scatter frø over deres areal, er begrænset i hvor mange pund frø de kan sprede i et enkelt løb. Alligevel har en række producenter udviklet droner, der markedsføres specifikt til dette formål.

UAV Systems International sælger to droner, der spreder frø og gødning, en med en nyttelastkapacitet på omkring fire pund og en anden med en omtrent 11 pund nyttelast. Begge har en to-mile flyvning rækkevidde og en 20-minutters grænse, ifølge selskabet. UAV markedsfører også afgrødesprøjtedroner og overvågningsdroner, der inspicerer afgrødens sundhed.

Desert Research Institute

placering: Reno, Nev.

hvordan det bruger landbrugsrobotter: Cloud seeding handler om at gøre det regn — bogstaveligt talt. Konceptet går tilbage til mindst 1946, da Dr. Bernard Vonnegut opdagede, at indførelse af sølviodidpartikler til skyer under visse betingelser kunne anspore til dannelsen af iskrystaller, der potentielt udfældede nedbør. Bernard var bror til den litterære legende Kurt Vonnegut.) Men årtier senere har processen stadig kritikere, der bemærker, at variabler bugner, og at det er svært at måle, hvor meget regn eller snefald der faktisk er et produkt af et skyfrø. (Vejrmodifikationspraksis har også militære anvendelser, og det skal bemærkes, at det er internationalt forbudt til brug i krig ). Men efterhånden som tørken forværres, fortsætter regeringsorganer med at prøve. I Juli, Indonesiens disaster mitigation board brugte Sky såning i et forsøg på at redde tørkeramte afgrøder.

i dag sås skyer ved hjælp af fly, jordgeneratorer eller pistol – eller raketdrevne beholdere, men forskere undersøger også, om droner kan klare opgaven. I 2017 lancerede Desert Research Institute-en del af Nevadas videregående uddannelsessystem — i forbindelse med Drone America især en ubemandet Sky-seeding drone i løbet af en timelang autonom kamp og ud over forskernes nøgne synsfelt.

“at nå denne milepæl,” sagde Mike Richards, Præsident og Administrerende Direktør for Drone America, ” giver os mulighed for nu at fokusere på højere højde, langdistanceflyvninger; samt de ekstreme udfordringer ved at flyve vores avancerede ubemandede fastvingede fly i det barske, iskolde vejr, der følger med optimale vinterskydningsforhold.”

billeder via, sociale medier og virksomhedens hjemmesider.