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【水果视频app下载安装】躲在实验室里的水果采摘机器人,还能吹多久?

50年前,美国学者Schertz和Brown提出了利用机器人来进行水果的采摘。之后的50年里,英国、法国、以色列等十几个科技发达的国家,都在不断的在各自的实验室里研究智能化的水果采摘机器人,也不断的有各种消息传到网上,让看了水果采摘机器人视频的网友们惊呼“老外的农业科技可是真发达。”

然而,从1968年到2018年里,除了从网上见过几个显得非常高科技的水果机器人采摘小视频外,跑遍了中国烟台、陕西、北京等地的果园和农场,笔者还从来没见过有哪一个果园完全靠着水果采摘机器人进行采摘作业的。即使近年来的果园雇工成本越来越高,也鲜见有什么智能化的机器人冒出来帮着果农去采摘水果。

实际上,所谓的“水果采摘机器人”不提在国内了,即便是在国外,也是很难产品化,也很难推上市场,并不像网上吹嘘的那样神乎其神。目前的水果采摘机器人实际工作中,还存在着极大的缺陷,若要真正的进入实际的水果生产工作中,要克服的困难还有很多。

第一大困难是水果成熟度的判断准确率低。

1968年的时候,两位美国学者提出利用机器人采摘水果时,更多得还是落在了“摘”字上。所谓的半自动化的机械人,更像是一个采摘的工具。而当下我“吹嘘”的水果采摘机器人,更多是智能化的,是指不在人工的干预下,由机器人独立的完成水果的采摘工作。

这样一个要求,第一个要解决的问题,就是如何判断水果的成熟度。水果不是工业产品,其成熟的判断标准可谓是五花八门。别的不说,一个西瓜放在你面前,单单通过肉眼,大多数人都难以判断这个西瓜到底熟没熟。最好的判断方法是把西瓜切开,但在收获果实的时候,不可能把每个西瓜都切开。有经验的果农可以通过声音、西瓜果实的大小、瓜柄等来判断西瓜的成熟度,这些数据要是由机器人去收集然后再作判断,有多大的难度,可想而知。

或许咱们举西瓜的例子,对机器人有些苛刻,那么咱以水果中最标准化的苹果来说,判断苹果的成熟度就要参考苹果的硬度、光泽、饱和度等等。

这些判断标准在20年前的地球上,妄想通过机器人来判断,还真不行。所以,20年前,水果采摘机器人没有多大的突破性的进展。

当然了,近年来,随着人工智能视觉系统的发展,机器人的识图能力有了飞快的进步。通过对果实色度、饱和度等信息数据的收录,智能化的水果采摘机器人是有能力来判断水果的成熟与否的。然而,麻烦的是,这种判断的准确率实在是不多高。在实验里,还可以应对。当出了实验室后,面对复杂的果园光线环境、果实形状的多样性、果实生长位置的不确定性等等,水果机器人就成了“半个瞎子”,要么采熟率很低,要么采摘效率就非常低,能有快又准确的采摘下成熟的水果。

对不起,这样的水果采摘机器人大部分还没有出实验室。

可以说,过去的五十年的时间,智能化采摘没有真正的智能化起来。若在未来的50年内,真正的实现果园完全由智能化机器人采摘,我们需要的不仅仅是提高智能化机器人视觉系统的运算能力以及传感器准确性,还要对各种水果的成熟度做出一个相应准确的标准,建立不同地区不同水果的果实成熟度的生物模型。

第二大困难是采摘的效率太低。

2012年的时候,研发出来的水果采摘机器人采摘一个苹果要花费58秒,采摘一个桔子要花费31秒。这一速度比起人的采摘速度来还要慢。没有采摘过苹果等水果的人觉得不可思议,不就是摘个苹果么?只要能判断苹果的成熟度了,直接机械手臂采摘下来不就可以了么?

这只是理想情况下。实际上,在果园的果实采摘过程中,采摘一个水果可不是那么简单。除了判断果实的成熟度外,智能采摘机器人首先要做得一件事是要能找到水果在哪里。

不要笑!果园里的水果可不是水果超市里摆在水果摊上的水果,在果园里大部分水果都是随机生长的,而且还有果树叶子、果树枝干等遮蔽着,人找得话,可能熟练后还好找,但目前机器人的脑子是死的,只能找通过视觉系统,也就是图像识别的能力来找水果。一旦被树叶等遮挡住,不知道要找上多少时间。

若是再被枝杈等挡住采摘的路线,那更麻烦了。

所以,水果采摘机器人的时间浪费在了这里。它很难快速的找到水果的位置,这当然不能怪它,只能怪果树结果太随机了。

第三大困难是对部分水果的采摘损害程度高。

苹果之类的水果硬度还可以,利用机械臂等采摘损伤可能不大。但当水果采摘机器人遇到水蜜桃、黄杏等水果时,就有些尴尬了。生硬的采摘机械爪子,很容易划破这些娇滴滴的水果,导致采摘中的损耗过大。

当然了,近年来,也研发出了一种软体的采摘机械手爪,比起合金的机械手爪来要好一些,对水果造成的损害程度降低了不少。但可惜,这一技术,目前也是在实验中。换只手来采摘,各种传感方面的系统可能都要更改一下,也是比较麻烦的事情。

水果采摘机器人的技术前瞻

虽然说了这么多水果采摘机器人的“坏话”,可从大的发展方向来看,水果采摘机器人还真是一大发展趋势,前提是未来的。

目前,笔者最看好的水果采摘机器人,不是完全智能化、去人工化的,而是带有语音识别能力的智能化水果采摘机器人,这样的采摘机器人可以由人类的语言来控制,能减轻人的劳动成本的同时,也能一定提高采摘的效率。而且采摘的准确率也能有一定的保障。

有些时候,有些工作,未必一定要完全用机器取代人工的。正如某知名人士说得那样,机器人更应该去干一些人干不了的事儿,或者不想干得事儿。

责任编辑: 鲁达

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