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5年前,听到无人机喷药、无人拖拉机除草时很新奇,2年前看到机器人采苹果的视频也很震惊,现在果树修剪机器人来了,大家也就见怪不怪了。为什么近年来,在果树管理中,智能机器越来越多,背后的推动力是用工短缺、用工贵催生的机器取代人趋势的体现。果园要想采用机器管理,前提是果树树型必须简单、一致,容易被机器识别,这就是近年来国外果园特别讲究树型和树型变换越来越快的原因。 1、国外果园为何这么讲究树型 中国人种果树不太讲究树型,一种树型一用可以几十年不变,比如到现在还经常见到的主干疏层型,三主枝开心形等,不管是苹果园还是樱桃园比比皆是。这与中国的国情和果树生产方式、生产力的发展水平密切相关。 可看国外的果园,一是面积普遍较大,规模化特征明显,再一就是树型整齐划一,非常好看。整形方式演化的很快,前些年还都在提倡纺锤形、高纺锤形,这些年则更多的推广起了UFO型、Y型以及一种改良简化版UFO型。 其实这背后原因就是人口老龄化和少子化,而由此带来的果园用工短缺促发果园管理必须向“机器取代人”的方向发展。这些新推广的树型的一个共同特点就是适合机械化操作和管理,特别是果实采收、修剪等一些用人特别多的工种。所以,树型是机器取代人工管理果树的基础和前提。 2、果树修剪机器人是怎么工作的 这几天在翻看一本国外的果树杂志,看到美国的一个实验机器人一个UFO整形的樱桃园区成功地完成了修剪工作。 修剪机器人的操作其实非常复杂,无论是在分析树体修剪系统和作出修剪决定的算法方面,还是在能够浏览树冠以进行切割的硬件方面,都是一个极为复杂的问题。与机器人采摘苹果的具体目标相比,修剪的目标可能更加多样而复杂的。"如果每个人都有一个采摘袋,我们都会做差不多的事情;但我们看到,在苹果园里,两个修剪专家的做法可能完全不同,"WSU园艺教授Matt Whiting说,他开发了UFO整形系统,试图简化和规范修剪工作。这些规则对人和机器人来说都很简单。"这就是架构背后的想法......从艺术作品转向有科学依据和可重复的东西。 一开始使用摄像机记录人们的修剪,目的是开发人工智能可以从观察人们中学习的修剪规则。然而,他发现每个人对待这项任务的方式都很不同。 今年3月,在华盛顿州立大学位于普罗瑟的Roza研究果园,看着机器人手臂的摄像头扫描树木,寻找符合其切割标准的候选树枝。在看到目标树枝后,机械臂前进,在其视觉系统确定通往目标的最佳路径时,将修枝剪撑开。它缓慢而有条不紊的运动被负责跟踪迭代改进的研究生记录下来。一旦剪子内的力传感器记录到树枝已经就位:啪的一声。一个看似简单的切割动作就完成了。 3、未来果园管理“机器取代人”越来越近了 近年来,国内外的果树种植成本越来越高,成为严重影响果树生产效益的关键因素,而且,从人口老龄化和少子化的发展也越来越严重,果园用工短缺不可避免。国产水果未来是适度规模经营,人工成本的压力也不小,果园管理中能用机器的会尽量用机器操作。因此,也要提前对适合机器工作的重要基础树型更加认真研究对待。 原创 果树圈子
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