Farming & Agriculture Robots

“High-tech farming” is geen oxymoron. Een hedendaagse landbouwbedrijf lijkt eerder op Silicon Valley dan op American Gothic, wat met apps die irrigatie regelen, GPS-systemen die tractoren sturen en RFID-afgebroken oormerken die vee bewaken.

en robotica is een steeds belangrijker onderdeel van die technologische stabiele.

Robots plukken appels, plukken aardbeien, oogstsla en strippen onkruid. Drones verzamelen luchtfoto ‘ s die boeren helpen snel de gezondheid van hun gewassen te beoordelen. En robotkassen ontkiemen duizenden kilometers weg van traditionele landbouwgebieden, waar ze groenten verbouwen in de achtertuinen van hoogverbruikende stedelijke markten.

het komt allemaal op een moment dat telers te maken krijgen met een duur, langdurig tekort aan arbeidskrachten en-met de verwachte stijging van de wereldbevolking van 7,7 miljard naar 9,7 miljard in iets meer dan 30 jaar — de vraag naar voedsel aanzienlijk zal stijgen.

hier is hoe robots kunnen helpen sommige van deze uitdagingen te beperken.

Oogstrobots

op het gezicht lijkt de oogst rijp voor automatisering. Het is fysiek belastend en zeer repetitief — het soort arbeid dat vaak het meest effectief is gericht in de robotrevolutie. (Zie fabrieken, productie, mijnbouw, logistieke verwerking.) Maar dat is niet noodzakelijk het geval.

het plukken van gewassen vereist ook handvaardigheid en een delicate aanraking. Veel vruchten kneuzen gemakkelijk in de hitte, en bladgroenten worden gemakkelijk gescheurd. De meeste robots zijn gewoon niet geavanceerd genoeg om dat niveau van precisie aan te kunnen. Vergeet niet dat het nog niet zo lang geleden was dat robotici eindelijk een geavanceerde bot kregen om een bal te vangen-eenvoudig genoeg voor mensen, veel minder voor robots.

maar agtech-bedrijven in de particuliere sector en robotica-afdelingen in de academische wereld blijven zich inspannen om die hindernis weg te nemen.

oogst CROO

locatie: Plant City, Fla.

hoe wordt landbouw en landbouwrobots gebruikt: Gary Wishnatzki is vocaal over de arbeidsknel waar kwekers de afgelopen jaren mee te maken hebben gehad. De eigenaar van berry leverancier Wish Farms vertelde de New Yorker in April dat hij vertrouwt op werknemers ingehuurd door dure tijdelijke visumprogramma ‘ s. Een van de redenen voor Amerika ‘ s tekort aan arbeidskrachten, het artikel identificeert onderdrukte Immigratie en een verminderde eetlust onder laaggeschoolde huishoudelijk personeel om de backbreaking arbeid van aardbeienoogst te doen. Wishnatzki ‘ s push om te automatiseren gaat niet over het elimineren van banen op de boerderij, stelt hij, maar het voldoen aan de eisen van consumenten die verse aardbeien verwachten, zelfs in het holst van de winter.

hij maakt die push als medeoprichter van Harvest CROO, een startup die een geavanceerde aardbeienrobot ontwikkelde genaamd Berry 5. Het maakt gebruik van een verscheidenheid aan robotcomponenten — in plaats van een enkele arm — om het blad te pakken, de bes te plukken en te verpakken. Computer vision helpt Berry 5 te ontcijferen rijpe bessen van niet-Rijpe degenen voor het plukken. En het is snel in vergelijking met menselijke arbeiders, zogenaamd in staat om een plant te kiezen in acht seconden en over te schakelen naar de volgende in anderhalf.Dankzij miljoenen in investeringsdollars van anderen in de berry-industrie, werkt Berry 5 momenteel in Florida fields op proef. Het bedrijf hoopt het voor het einde van 2019 te commercialiseren.

Universiteit van Cambridge

locatie: Cambridge, Verenigd Koninkrijk

: Sla oogsten is hardnekkig robotbestendig gebleven dankzij de fragiele aard van de plant en de nabijheid van de grond. Maar onderzoekers aan de Universiteit van Cambridge maakten een doorbraak met hun zogenaamde” Vegebot”, een ander door computervisie aangedreven prototype.

zo werkt het: een camera scant de SLA en geeft een duim omhoog of omlaag voor het oogsten. Een tweede camera (geplaatst in de buurt van een mes) leidt vervolgens de pick zonder de plant te verpletteren. Ondertussen, een machine-learning algoritme “leert” de robot om onrijpe of zieke sla te voorkomen.

Vegebot werkt nauwelijks met de snelheid of vaardigheid van mensenhanden, maar een reeks tests heeft naar verluidt bewezen dat het succes van het concept bewezen is, wat ook goed voorspelt voor andere bovengrondse vruchten, groenten en granen.

” elk veld is anders, elke sla is anders. Maar als we een robotoogster kunnen laten werken met ijsbergsla, kunnen we het ook laten werken met veel andere gewassen,” zei Simon Birrell, van Cambridge ‘ s Department of Engineering, in een persbericht.

hoewel een schaalbare commerciële sla oogstmachine ongrijpbaar blijft, zijn de inspanningen om er een te produceren toegenomen. In 2017, bijvoorbeeld, John Deere verworven CV agtech trailblazer Blue River Technology, die opmerkelijke vooruitgang in sla-gerichte robotica heeft gemaakt.

Abundant Robotics

Locatie: Hayward, Calif.

hoe wordt landbouw en landbouwrobots gebruikt: De apple-zuigende vacuümrobot van Abundant Robotics lijkt in eerste instantie bruut en onnauwkeurig in vergelijking met Cambridge ‘ s verfijnde Vegebot, maar het vreemde uiterlijk van het apparaat — het lijkt op een tractor bevestigde zuigbuis-logenstraft een aantal geavanceerde technologie.

gebruikmakend van geavanceerd computerzicht, slokt de robot volwassen appels op en omzeilt zijn onrijpe broeders. Het is ook open voor boer hulp in die, als Wired notes, het algoritme kan worden bijgewerkt op basis van feedback die door rijpheid beoordelen experts.

geautomatiseerde appelpluk wordt geconfronteerd met uitdagingen die vergelijkbaar zijn met die van sla-en aardbeienpluk. Volgens overvloedige CEO Dan Steere, het ” vereist het oplossen van een aantal complexe technische problemen in parallel, van visueel identificeren van oogstbare vruchten en fysiek manipuleren om te plukken zonder kneuzingen, om veilig navigeren door de boomgaard zelf.”

afgelopen maart maakte de appelplukker zijn eerste commerciële reis, op het gebied van de Nieuw-Zeelandse fruitkweker T&G wereldwijd.

Oogstautomatisering

locatie: Groton, Mass.

hoe landbouw en landbouwrobots worden gebruikt: al die charmante decoratieve grassen, bloemen en struiken in uw plaatselijke tuincentrum zijn big business. De commerciële glastuinbouwmarkt staat op het punt om binnen de komende vier jaar een $38 miljard industrie te worden, en kwekers gebruiken steeds meer robots om de hoge vraag naar arbeidskrachten te helpen vullen.Harvest Automation werd opgericht door voormalige werknemers van Roomba-uitvinders iRobot en maakte zijn eerste product met deze snelgroeiende markt in het achterhoofd. De op gedrag gebaseerde HV-100-robot behandelt het belangrijke, maar zeer repetitieve en inspannende werk van ruimtecontainergewassen en-planten. (Kasplanten hebben ruimte nodig tussen hen zodat ze dik en bossig en veerkrachtig worden, maar te veel ruimte betekent dat vierkante meters niet worden geoptimaliseerd.) De HV-100 is gebouwd om te blijven draaien, zelfs in de verzengende temperaturen en minder-dan-ongerepte omgevingen van kwekerijen die sierplanten en speciale fruit en groenten groeien.

Onkruidbestrijdingsrobots

als u ooit een persoonlijke tuin hebt onderhouden, bent u zich er terdege van bewust dat onkruidbestrijding zowel belangrijk als moeilijk is. Commerciële landbouwers weten dat ook, maar op grote schaal. Zelfs wanneer vruchtwisseling mogelijk is, vertrouwen veel grote outfits op zijn minst enigszins op het gebruik van herbiciden. Maar gezien het feit dat planten resistent kunnen worden tegen onkruidverdelgers en consumenten steeds meer een afkeer hebben van chemisch behandeld voedsel, is het nauwelijks een perfecte oplossing. Daarom zijn onkruidbeheersrobots — inclusief robots die geavanceerde AI gebruiken om onderscheid te maken tussen gewassen en onkruid — een aantrekkelijke optie.

Naio Technologies

locatie: Ramonville-Saint-Agne, Frankrijk

: Château Mouton-Rothschild, een van de meest vooraanstaande wijnproducenten van de Oude Wereld, is een heel nieuwe wereld als het gaat om wijngaardonderhoud. Het beroemde landgoed is een van de vele wijnboeren die samen met Naio Technologies een beroep hebben gedaan op Ted, de op wijnstokken afgestemde robotic onkruidverdelger van het bedrijf.

elektrisch en in de vorm van een omgekeerde U, rolt de langlopende Ted gelijktijdig over en rond een Rij wijnstokken, waarbij RTK-satellietnavigatie wordt gebruikt om op koers te blijven. (Een drone brengt het eerste stuk land in kaart dat Ted onderzoekt.) Industrie-standaard messen en vinger onkruid lopen langs de basis, het trekken van ongewenst onkruid uit de wijnstokken en bijgevolg het verminderen van de behoefte aan herbiciden. Ted ‘ s robot neven zijn wieden robot Oz en plantaardige robot Dino.

Nexus Robotics

locatie: Dartmouth, N. S.

How it ’s using agricultural robots: this scrappy Nova Scotia startup played David to some of North America’ s most prestigious robotics-program Goliaths at last year ‘ s Weed and Feed ag-bot competition. De hoofdprijs winnende inzending van het bedrijf, een onkruid-rukkende autonome robot genaamd R2Weed2 (yep, je leest dat goed), maakt gebruik van kunstmatige intelligentie om onderscheid te maken tussen onkruid en gewassen, zodat de eerste worden ontdaan en de laatste links om te groeien. Terwijl R2 draait, verzamelt R2 ook gegevens die boeren helpen met bodemanalyse en milieumonitoring. Een commerciële versie zal naar verluidt later dit jaar beschikbaar zijn.

Robotkassen / Robotkassen

in plaats van robots naar het veld te brengen, zal een van de volgende grote ontwikkelingen in de landbouwautomatisering het veld naar robots brengen.

Hieronder staan twee goed gefinancierde kuststartups —een West, een Oost — die helpen bij het planten van het zaad voor een robotkas toekomst. Niet alles is op deze manier te telen, maar voor bepaalde gewassen zijn de verbeteringen opvallend. Beide bedrijven beloven een dramatische daling van de hoeveelheid water die wordt gebruikt (tussen 90 en 95 procent minder) voor een gelijkwaardige gewasopbrengst, en beide beschikken over gecontroleerde binnenomgevingen die de behoefte aan pesticiden elimineren. Zo doen ze het.

Iron Ox

Locatie: San Carlos, Calif.

gebruik van landbouwrobots: Binnen wat het bedrijf beschrijft als ’s werelds eerste autonome boerderij’, een ruimte van 8.000 vierkante meter die meer lijkt op een onderzoekslab dan op een boerderij, houden twee cloud-verbonden robots toezicht op de groei van bladgroenten (romaine en butterhead sla, bok choy, boerenkool, rucola) en kruiden (basilicum, koriander, bieslook, zuring, peterselie), allemaal gekweekt in zware hydroponische peulen. Met behulp van Computer vision en sensoren als zijn “ogen”, een robot doet het zware tillen, het vervoer van de pods over de faciliteit; de tweede analyseert en pickt de individuele planten.

het gebeurt allemaal onder zeer efficiënte LED-lampen en onder de waakzame ogen van een tiental on-site robots en plantenwetenschappers. Het door Y Combinator gesteunde bedrijf-opgericht door twee alumni van Willow Garage — beweert dat de kleine ruimte net zoveel kan opleveren als een traditionele boerderij van één hectare.Iron Ox begon in oktober vorig jaar met de productie in zijn kas en begon enkele maanden later met de verkoop in zijn eerste partnerwinkel, een markt in zijn geboortestad San Carlos. Het doel op lange termijn is om extra boerderijen in de buurt van andere hoog-vraag gebieden, die zou snijden uit de lange-slog transportkosten die bestaan wanneer de teelt is geïsoleerd om slechts een paar regio ‘ s in het land.

Bowery Farming

locatie: NYC

How it ‘ s using agricultural robots: in tegenstelling tot de grote, low-profile vaten waarin gewassen worden gekoesterd op Ijzerox, stapelt Bowery Farming lagen van trays, elk gevuld met groen, in de traditionele verticale landbouwformaat in zijn Kearney, N. J. groeiende ruimte.

maar het maakt ook gebruik van robotica, kunstmatige intelligentie en leidde tot het kweken van bladgroen en kruiden met hetzelfde einddoel in gedachten: het aanpakken van de problemen die worden veroorzaakt door arbeidsschaarste, bevolkingsgroei en gecentraliseerde landbouw.

hier verzamelen een eigen besturingssysteem en een complexe reeks sensoren gegevens en handhaven ze een uiterst nauwkeurige balans van water, temperatuur, nutriënten en vochtigheid. Tegelijkertijd helpt een team van verticale boeren om de gewassen te oogsten en te bewaken.

het bedrijf — dat investeringskapitaal heeft ontvangen van de beroemde chef — kok Tom Colicchio en Uber-CEO Dara Khosrowshahi-verkoopt zijn groenten en kruiden op Whole Foods, Foragers en Westside Market. In de New Yorkse metro zijn ze ook beschikbaar via Peapod, Jet.com Amazon en in twee van Colicchio ‘ s high-end restaurants.

luchtfoto ’s Drones en Zaaidrones

luchtfoto’ s kunnen boeren veel tijd besparen door hen een vogelperspectief te geven op gewassen; op die manier kunnen ze snel een gevoel krijgen van de gezondheid van vegetatie, insectenproblemen, irrigatieopstellingen en onkruidgroei. Het stelt hen zelfs in staat om precies te bepalen hoeveel pesticide de gewassen nodig hebben.

landbouwers kunnen gebruik maken van verschillende abonnementsdiensten om toegang te krijgen tot deze waardevolle flyoverbeelden (waaronder thermische, infrarode en NDVI) van hun velden, maar minder bedrijven hebben de volledige duik genomen in onbemande luchtvaartuigen (UAV ‘ s). Dat komt waarschijnlijk door de beperkingen van de FAA op autonome drones, die vereisen dat piloten onmiddellijk klaar zijn om de controle over een drone over te nemen. Kleine onbemande vliegtuigen moeten ook binnen de zichtlijn van een vlieger in de lucht worden gehouden.

maar ze zijn er, zo niet in grote aantallen. Hier zijn enkele bedrijven die bewijzen dat er iets in de lucht hangt als het gaat om agrarische beeldvorming, zaad planten en wolken zaaien.

American Robotics

locatie: Marlborough, Mass.

How it ‘ s using agricultural robots: American Robotics is een van de verschillende bedrijven uit Boston die opmerkelijke agtech doorbraken maakt en is het team achter Scout, een luchtfoto-imaging-drone die past bij het zogenaamde “drone in a box” – model.

tussen de vluchten leeft Scout in een weerbestendige doos, waar hij zelf alle verzamelde gegevens oplaadt en verwerkt (via edge computing). Wanneer het duurt de vlucht naar velden te onderzoeken, de box top opent en de volledig autonome drone opstijgen, met behulp van kunstmatige intelligentie te plotten en uit te voeren de run. Tijdens missies, die op aanvraag kunnen worden gepland of gelanceerd, verzamelt Scout gegevens over gewasstress die boeren gedurende de hele levenscyclus van een gewas kunnen gebruiken. Het is het soort luchtbewaking dat een belangrijk facet blijft in het groeiende veld van de zogenaamde precisielandbouw.

Taranis

locatie: Tel Aviv

How it ’s using agricultural robots: gezien de beperkingen van de FAA op autonome drones, is het misschien geen verrassing dat sommige van de toonaangevende leveranciers van op landbouw gerichte UAV’ s hun hoofdkantoor buiten de VS hebben en een internationale klantenkring bedienen. Dat geldt ook voor de in Israël gevestigde Taranis, die zijn hoge resolutie scans naar boeren in Europa, Zuid-Amerika en Noord-Amerika heeft gebracht. Samen met de meer traditionele vliegtuigen, het bedrijf exploiteert drones die gebruik maken van computer vision en data science te controleren gewas stress en zelf-verbetering van de identificatie mogelijkheden.

UAV Systems International

locatie: Las Vegas

Hoe werkt het met landbouwrobots: elke UAV-piloot die een drone wil vliegen die meer dan 55 pond weegt bij het opstijgen (inclusief vracht) moet een aanvraag indienen voor een speciale vrijstelling via het F. A. A. Dat betekent dat niet-vrijgestelde boeren die zaden over hun areaal willen Dronen, beperkt zijn in hoeveel kilo zaad ze in één run kunnen verspreiden. Nog steeds, een aantal fabrikanten hebben drones ontwikkeld speciaal voor dat doel op de markt gebracht.

UAV Systems International verkoopt twee drones die zaad en kunstmest verspreiden, een met een laadvermogen van ongeveer vier pond en een ander met een laadvermogen van ongeveer 11 pond. Beide hebben een vliegafstand van twee mijl en een limiet van 20 minuten, volgens het bedrijf. UAV verkoopt ook crop sprayer drones en surveillance drones die de gezondheid van het gewas te inspecteren.

Desert Research Institute

locatie: Reno, Nev.

hoe het gebruik van landbouwrobots: Cloud seeding is alles over het laten regenen-letterlijk. Het concept dateert van ten minste 1946, toen Dr.Bernard Vonnegut ontdekte dat, onder bepaalde omstandigheden, het introduceren van zilverjodide deeltjes in wolken de vorming van ijskristallen kon stimuleren, potentieel precipitatie kan neerslaan. (Leuk weetje: Bernard was de broer van literaire legende Kurt Vonnegut. Maar decennia later, het proces heeft nog steeds critici die merken dat variabelen in overvloed en dat het moeilijk is om te meten hoeveel regen of sneeuw eigenlijk het product van een wolkenzaad is. (De weer-modificatie praktijk heeft ook militaire toepassingen en, het moet worden opgemerkt, is internationaal verboden voor gebruik in oorlog ). Maar als droogtes verergeren, overheidsinstellingen blijven proberen. In Juli gebruikte de Indonesische disaster mitigation board het zaaien van wolken in een poging om door droogte geteisterde gewassen te redden.

vandaag worden wolken gezaaid met behulp van vliegtuigen, grondgeneratoren of kanonnen of raketten, maar wetenschappers onderzoeken ook of drones de taak aankunnen. In 2017 lanceerde het Desert Research Institute — onderdeel van het Hogeronderwijssysteem van Nevada — in samenwerking met Drone America met name een onbemande wolkenzaaiende drone tijdens Een uurlang autonoom gevecht en voorbij de naakte gezichtslijn van onderzoekers.

” het bereiken van deze mijlpaal, “zei Mike Richards, president en CEO van Drone America,” stelt ons in staat om ons nu te concentreren op vluchten op grotere hoogte, langere afstand; evenals de extreme uitdagingen van het vliegen met onze geavanceerde onbemande vliegtuigen met vaste vleugels in het barre, ijzige weer dat wordt geleverd met optimale winterwolk-zaaiende omstandigheden.”

afbeeldingen via, sociale media en bedrijfswebsites.