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采摘工人已成果農急需解決的首要問題,英澳不得不求助AI和機器幫忙

如意 ? 來源:AI科技大本營 ? 作者:佚名 ? 2020-10-13 15:46 ? 次閱讀

金秋時節,本是收獲的季節,但是英國、澳大利亞等地的果農卻愁容滿面。

眼看著日漸成熟的瓜果就要爛在地里,卻還招不到采摘工人。缺人,成為果農們眼下急需解決的問題。

雖然大型聯合收割機早已普及,但是針對部分小型異形產區、需要保護植株或果實,精細化采摘的品種,還是需要人工操作。

為了應對勞動力短缺問題,國內外科研機構已經開發出各類果蔬采摘機器,不僅能完好無損地采摘果實,還會按成熟度分類,工作能力不遜色于人工。

往年,英國的果蔬采摘,主要靠來自東歐的季節性工人完成,大約有 7 萬至 8 萬人的穩定規模。

而今年,英國受脫歐影響,國外工人自由流動性受到限制,加之新冠疫情的雪上加霜,東歐的勞動力來源幾乎徹底被切斷。

英國本地的工人,不愿意做這些辛苦又枯燥的工作,也無法保證完整的工期,因此,造成了如今用工荒的局面。

即使農場開出 500 英鎊/周(約人民幣 4300 元/周)的薪資,依然鮮有人問津。

如此一來,英國各農場數百萬噸的農產品,可能會因無人采摘而在田間腐爛。

于是,從今年 5 月開始,英國舉國上下都在發動人們去果園摘果子。

英國政府聯合業界各機構,發起了名為「為英國采摘」(Pick for Britain)的宣傳活動,招募更多采摘工人。

甚至,查爾斯王子也在 Twitter 發視頻,在線呼吁學生和減薪休假的工人們,參加這項運動,他表示:「只有動員更多人去采摘,才能讓英國享受到今年豐收的果實。」

在南半球的澳大利亞,也有著同樣的遭遇。

往年,大量的水果采摘工都是來自國外的背包客,半工半游。但今年疫情影響下,背包客數量比往年少了 60% 以上。

部分農場甚至給出 3800 美元/周(約人民幣 25800 元/周)的高薪來招聘,這個薪資水平,已經超過澳大利亞全職員工平均收入的 3 倍(根據近年的統計數據,澳大利亞平均收入在人民幣 7760 元/周左右),即使收入如此可觀,澳大利亞本地的年輕人依然沒人愿意去。

無奈之下,一些果農忍痛毀掉了部分水果。這不僅僅給果農造成了巨大損失,更重要的是,市場上的水果無法及時供應,價格勢必會相應上漲。

人工不夠,機器來湊

實際上,暫且拋開疫情影響不說,勞動力短缺早已是多個國家近年來所面臨的問題,尤其在農業領域的工作。

為填補勞動力的空缺,業界也在積極研發各類農業機器人,覆蓋種植、施肥、噴藥以及采摘等多個農業生產環節。

在去年 5 月,世界上第一個覆盆子(俗稱樹莓)采摘機器人 Robocrop,就已經開始下地「實習」。

Robocrop 由英國普利茅斯大學機器人專家馬丁·斯托倫(Martin Stoelen)博士,與英國漿果種植商 Hall Hunter 合作研發。它身高 1.8 米,共四個爪子,可以同時進行采摘工作。

傳感器和 3D 攝像機的引導下,Robocrop 的爪子能夠找到水果,然后利用機器學習技術來辨識已成熟的水果,并將爪子張開對準水果,進行摘取。

據介紹,Robocrop 可連續無休地采摘 20 個小時,每天最多可以采摘 2.5 萬個覆盆子,而八小時輪班制的工人,每天一共可采摘 1.5 萬個。

所以,雖然機器人采摘速度暫時還比不上人工,但不知疲倦的它工作時間長啊。

開發人員表示,在 Robocrop 全速運行時,只需不到十秒的時間,就能將一個果實完整地采摘下來,然后放入托盤中,還會根據成熟度對其進行分類。

據介紹,目前每臺機器人的造價大約為 70 萬英鎊(約合人民幣 605 萬元),雖然造價昂貴,但是以租賃的方式,果農產生的費用實際上要比雇傭工人的成本低。

隨著技術的不斷迭代,覆盆子采摘機器人的采摘速度也在不斷加快,明年有望加速到 2.5 秒/個。

這項成功試驗,讓團隊信心大增,政府和業界也給予了大力資助。團隊又接著和上海交通大學合作,基于覆盆子采摘機器人的原型,分別研發了花菜和西紅柿采摘機器人。

據介紹,花菜采摘機器有一個抓手和一個切刀,可以整齊地把花菜切下來。

馬丁·斯托倫博士正在田間進行試驗

不過,花菜采摘機器人還面臨著一些挑戰。由于花菜的葉子為了保護花菜被太陽過度照射,會覆蓋在花菜上面,這些葉子給機器人辨識花菜的成熟度帶來了不小的困難。團隊目前正在尋找解決方案,計劃爭取明年進行花菜采摘機器人的實地測試。

農業采摘,能全權托付給機器人嗎?

事實上,隨著人口紅利的消失,國內農業生產領域也同樣面臨勞動力短缺的情況。各地的種植戶也常會放棄采摘、讓果實爛在地里。

據調查,果蔬采摘作業所用勞動力,占整個生產過程所用勞動力的 33%~50%,因此,研究果蔬采摘機器人對緩解農村勞動力缺乏、節省人工成本、提高果蔬采摘效率有著重要的意義。

據國內一位采摘機器人開發者介紹,得益于計算機視覺等 AI 技術的發展,機器人采摘準確率甚至比人工還高。此外,機器人工作時間長,更能保證時效性。所以,農業采摘機器人在未來,有著巨大潛力和市場需求。

華南農業大學開發的采摘機器人,正在采摘番石榴

不過,目前國內外果蔬采摘機器人仍處于研究階段,尚未進入大規模商用階段,尤其是國內這方面起步較晚,發展和應用都還在加速追趕階段。

未來,還需進一步提高果蔬采摘機器人的生產效率、精度,同時降低制造成本,得到廣大果農的接受與認可。

假以時日「面朝黃土背朝天」的傳統農耕方式,也將成為過去,我們也能夠「坐享其成」
責編AJX

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