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智能农业这个寻找杂草的机器人正在下地

人工智能 2019-12-06 15:56:15

山姆·沃森·琼斯(右),小型机器人公司(SRC)的联合创始人,与卡勒姆·威尔,国家信托公司温普尔庄园的农场经理,以及SRC的监控机器人汤姆。

小型机器人公司(Small Robot Company, SRC)是一家英国农业科技初创企业,其“农场即服务”(farm -as-a- service)服务基于三个轻量级机器人——汤姆(Tom)、迪克(Dick)和哈里(Harry)——它们分别监控、喂食/除草和播种可耕地作物,由一个名为Wilma的人工智能系统指导。这个想法是创建高分辨率的作物地图,使精确的畜牧业和最小的环境影响。

参见:食品的未来(ZDNet/TechRepublic专题)

SRC现在已经启动了它的监测机器人(Tom),它将提供一项商业杂草测绘服务的试验。该公司还宣布,喂食/除草机器人(Dick)的非化学精密除草组件已经达到了技术成熟程度4级,等待2020年的早期实地试验。

SRC在英国国家信托公司(National Trust)位于剑桥郡(Cambridgeshire)的温普尔(Wimpole)庄园(目前测试该公司系统的20个农场之一)演示了Tom的实际操作,ZDNet也在现场。同时展出的还有另一家英国初创公司RootWave的除草“杀电”技术,该技术将被用于安装“Dick”机器人原型。


商用的“Tom”设计为SRC的核心机器人技术——自主、地理定位、避障、导航和地图上准确的物体定位——增加了耐候性、速度、相机容量和延长电池寿命。Tom重150公斤(在未来的版本中可能会瘦一些),而传统的拖拉机重约7吨。

Tom监控机器人每天可以覆盖20公顷的区域,在需要更换电池和下载数据之前收集6TB的传感器数据。这项杂草测绘服务的费用为每公顷15英镑,预计在生长季节,监控机器人将访问指定的土地四次。

Tom机器人的核心是一个Nvidia Jetson系统-on- module (SoM), CPU、GPU、电源管理、RAM和闪存都在一块板上。汤姆的相机可以在亚毫米分辨率下看到工厂的细节,在地面上每像素分辨率不到1毫米,而电力来自4块磷酸铁锂电池。

威尔玛AI——由COSMONiO和上运行Ubuntu——现在可以区分小麦和阔叶杂草,grass-type杂草的识别,如blackgrass布罗姆和黑麦草——北欧农民面临的一个重大问题,但AI的更强硬的主张,因为他们更大的结构相似性小麦——在接下来的生长季节。

SRC联合创始人山姆·沃森-琼斯告诉ZDNet:“你可以用视觉数据来处理阔叶杂草,但杂草需要不同的摄像机,比如高光谱和立体声。”“通过建立不同层次的数据,你增加了人工智能的确定性。”

Tom机器人的草绘地图服务预计将于2021年全面商业化。

非化学除草技术

RootWave Pro通过高压电流杀死杂草。这项技术将被应用于SRC的自主除草机器人,并于2020年开始进行实地试验。

国家信托的温普尔庄园等有机农场试图尽量减少除草剂的使用,以造福野生动物和整个环境。沃森-琼斯说,非化学除草也是SRC优先考虑的问题,因为化学控制黑草是有问题的。这就是为什么SRC与RootWave合作,将其“杀电”技术应用于精确除草的“Dick”机器人。

RootWave目前的产品是RootWave Pro(见图),这是一款专为园丁、种植者和园丁设计的手动除草机,它可以通过高压(高达5000V)的冲击波杀死不需要的植物,将细胞内的水从叶子到茎到根煮沸。SRC/RootWave联合项目得到了英国创新公司(Innovate UK) 100万英镑的资助。该项目面临的挑战是,如何缩小该系统的尺寸、重量和功耗,使其能够安装在自主机器人身上。通过在早期捕获精确映射的杂草,将有可能使用比当前手持设备更低的电压,具有明显的安全和电源管理优势。

SRC公司表示,从2021年秋季开始,Dick机器人将用于商业除草服务。

SRC的路线图上还有很多,包括哈里,机器人三巨头中的一员,以及农场的“狗窝”,监控机器人汤姆将在那里退休,给它充电并下载数据。沃特森·琼斯表示,养狗还需要“两到三年的时间”,而哈利·波特的“未来可能会更遥远”。

SRC的联合创始人表示,眼下的首要任务是商业化:“如果我们完成了除草工作——这是一个大市场——并尽可能快地发展壮大,我们就能停止依赖股权投资之类的东西,真正开始自己创造一些可观的收入。”


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