AI實(shí)現(xiàn)1小時(shí)除10萬株草？

當(dāng)我們的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域還在大量用除草劑的時(shí)候，美國上萬畝的蔬菜農(nóng)場，已經(jīng)不用除草劑了！采用的是機(jī)器人激光除草模式。這樣的激光除草機(jī)器人每小時(shí)可除掉20萬株雜草，精度達(dá)到了亞毫米。而這一切都要?dú)w功于人工智能（AI）的卓越發(fā)展。

利用“人工智能”除草！

在美國加州中央山谷農(nóng)場，這里是美國全國的菜籃子，整個(gè)國家超過1/3的蔬菜和2/3的水果，都是在加州生產(chǎn)的，農(nóng)場總面積超過2500萬英畝，他們是這樣種植蔬菜的。

這是一家名為Carbon Robotics的公司，開發(fā)了一種使用人工智能和激光技術(shù)消滅田間雜草的機(jī)器人LaserWeeder。這種機(jī)器人能夠準(zhǔn)確識別和消滅雜草而不會損害作物或擾亂土壤，還能幫助農(nóng)民解決勞動力短缺和降低除草劑成本的問題。并且，Carbon Robotics公司還獲得了3000萬美元的C輪融資，計(jì)劃用于擴(kuò)大在北美的業(yè)務(wù)，開發(fā)新的軟硬件產(chǎn)品進(jìn)而沖擊國際市場。

除草原理：

LaserWeeder的除草原理是利用高功率激光發(fā)出熱能，對準(zhǔn)雜草的生長點(diǎn)，使其枯萎死亡。能用激光進(jìn)行除草：

一方面是LaserWeeder配備了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)視覺和人工智能技術(shù)，可以實(shí)時(shí)地區(qū)分作物和雜草，并根據(jù)不同作物調(diào)整激光強(qiáng)度和頻率。

另一方面是LaserWeeder還可以收集并分析田間的數(shù)據(jù)，如作物數(shù)量、大小、健康狀況、土壤濕度等，為農(nóng)民提供更多信息和建議。

激光技術(shù)

導(dǎo)航功能

傳統(tǒng)的除草方法有很多缺點(diǎn)：使用除草劑會污染環(huán)境和作物，影響品質(zhì)和安全；使用機(jī)械除草會破壞土壤結(jié)構(gòu)和生態(tài)平衡；使用人工除草則費(fèi)時(shí)費(fèi)力且難以招募和管理。

LaserWeeder則可以在不使用除草劑和機(jī)械除草的情況下，高效地清除雜草，保護(hù)作物和土壤的健康，節(jié)省人力和物力。

我國何時(shí)能普及激光除草機(jī)器人？

據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，全球各國農(nóng)業(yè)部門準(zhǔn)許使用的除草劑高達(dá)200余種，僅我國不完全統(tǒng)計(jì)，除草劑的使用量高達(dá)每年10萬噸，雖然帶來了便利，但同時(shí)對農(nóng)田、水源、大氣造成嚴(yán)重污染，反過來又會污染作物，引發(fā)各種食品安全問題，因此全球都在呼吁停止濫用除草劑。

我國農(nóng)業(yè)和美國農(nóng)業(yè)不同，目前該除草機(jī)LaserWeeder只能用于1200畝以上的大型農(nóng)田，并不適用于我國小型規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，另外價(jià)格昂貴導(dǎo)致并不適用于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。

但隨著我國不斷推動“機(jī)器人+”賦能各行各業(yè)，隨著我國農(nóng)業(yè)規(guī)模化經(jīng)營及機(jī)械化水平的不斷提高，相信未來一定有更多可適用的產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。

關(guān)于農(nóng)業(yè)機(jī)器人

如今，農(nóng)業(yè)機(jī)器人是一個(gè)快速增長的市場，預(yù)計(jì)到2025年全球農(nóng)業(yè)機(jī)器人的市場規(guī)模將達(dá)到165億美元，復(fù)合年增長率為25.34%。農(nóng)業(yè)機(jī)器人的需求主要來自于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率、質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)性和安全性的提升以及農(nóng)業(yè)勞動力的短缺和成本的上升。除草是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要且困難的環(huán)節(jié)之一，能夠提供有效、環(huán)保、智能的除草解決方案的農(nóng)業(yè)機(jī)器人具有巨大的市場潛力。

除了上文介紹的激光除草機(jī)器人外，近年來，隨著北斗導(dǎo)航、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和先進(jìn)制造等技術(shù)領(lǐng)域的快速興起和蓬勃發(fā)展，除草機(jī)也在不斷加速迭代升級。

01電流除草

英國Small Robot公司成功開發(fā)出可除雜草的機(jī)器人。機(jī)器人能精準(zhǔn)捕捉到需要清除的雜草，并借用電力技術(shù)將其成功鏟除。

機(jī)器人湯姆（左）和迪克（右）正在農(nóng)場工作

機(jī)器人湯姆每天可“掃描”20公頃的土地，并為接下來要上場的機(jī)器人迪克收集數(shù)據(jù)。然后，“除草機(jī)”迪克就可借助這些數(shù)據(jù)來清除雜草。最后，機(jī)器人哈利就能在干凈的土地上播種了。

該公司表示，一旦這套完整的“除草—播種”系統(tǒng)開始運(yùn)作，就可以幫助農(nóng)民節(jié)省40%的成本，農(nóng)藥的用量最多也能減少95%。

02火焰除草

這款北斗導(dǎo)航旋耕播種火焰封草復(fù)式作業(yè)機(jī)和北斗導(dǎo)航數(shù)字化對行機(jī)械除草機(jī)，是由揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授張瑞宏的科研團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)。

據(jù)揚(yáng)州市農(nóng)藝師季章定介紹，火焰封草使用液化氣為燃料，其成本為12-15元/畝，比使用封草藥劑多5元/畝；就水稻而言，兩次殺草的藥劑成本為40-60元/ 畝，而精準(zhǔn)化機(jī)械除草只需燃油費(fèi)10元/畝，機(jī)具折舊5元/畝?？偟膩砜?，火焰封草加精準(zhǔn)機(jī)械除草比化學(xué)除草節(jié)本30元/畝。

今年以來，隨著爆火的chatgpt引發(fā)了關(guān)于人工智能的熱潮，隨之而來的是AI+機(jī)器人的“具身智能”概念等，每一輪新科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的演進(jìn)，都促使人工智能（AI）從實(shí)驗(yàn)室中走出，走進(jìn)日常萬物并與之交融。

隨著AI的發(fā)展，全社會將投入更多研發(fā)力量和更尖端的技術(shù)，繼續(xù)推動農(nóng)業(yè)+AI技術(shù)的發(fā)展，幫助可持續(xù)、人性化發(fā)展農(nóng)業(yè)科技。

今年年初，由工業(yè)和信息化部等17個(gè)部門聯(lián)合印發(fā)了《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動實(shí)施方案》（以下簡稱《方案》），《方案》明確提出，聚焦10大應(yīng)用重點(diǎn)領(lǐng)域，分別是經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)域中的制造業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、能源、商貿(mào)物流，社會民生領(lǐng)域中的醫(yī)療健康、養(yǎng)老服務(wù)、教育、商業(yè)社區(qū)服務(wù)、安全應(yīng)急和極限環(huán)境應(yīng)用。

《方案》的發(fā)布，為中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展按下了“加速鍵”，推動機(jī)器人更快進(jìn)入千家萬戶，容入千行百業(yè)?！吨袊鴻C(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2022）》顯示，2021年，我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入超過1300億元，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量達(dá)36.6萬臺，比2015年增長了10倍，穩(wěn)居全球第一大工業(yè)機(jī)器人市場。

也期待有更多適應(yīng)我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀的農(nóng)業(yè)機(jī)器人走進(jìn)生產(chǎn)當(dāng)中，為我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量，充分發(fā)揮真正的“機(jī)器人+”的引領(lǐng)作用！

審核編輯 ：李倩