作者:Addmaker
科技隨著產業的演進與需求有了更多的發展,為解決傳統農業人力短缺的現況,自動化機器人如雨後春筍般推陳出新,期望能協助農夫作業,而在探索與救援領域,為適應多變的水下環境,水下機器人的研究與開發,也有了更新的發現。
結合 AI 辨識,機器人巡視田地及時回饋
講到農業機器人,多數人腦海中浮現的影像可能是摘採水果的機械手臂,或者是協助農藥、肥料噴灑施用的農機,但大家都忘了,農夫平日需要時時觀察農作物的生長狀況,才能夠及時採取各種因應。
法國新創公司 Meropy 發布了一款機器人 SentiV,在 CES2023 獲得新創獎,可以取代人工巡視田地的功能,而且特殊的移動設計,也讓 SentiV 能有效率地克服各種地形阻礙。
現今的農業機器人設計,大多數還是採取輪胎或者履帶作為移動的設備,然而田間的地形通常崎嶇不平,履帶式的機具也容易損傷作物的基部,並不適合在稻田、麥田等作物中穿梭移動。SentiV 完全擺脫了使用車輪的限制,車輪部分僅有輻條沒有外框,像是顆大型的濱刺麥,將對於作物的損害減到最少,而且可以隨需要的環境更換輻條長度。
SentiV 配載著全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System,GNSS),使用者可以先在電腦上標記每塊田地的周長位置,再將 SentiV 放下去進行巡邏。SentiV 會在設定的田間範圍內來回移動穿梭,完整記錄農作物的生長狀況。
每架 SentiV 機器人至少配備兩個攝影機,以提供兩個視角的觀察資料,一個從上往下看,另一個從下往上看,機器人的高度還可以依據需求調整跟換,來獲得最佳的觀察效果。
SentiV 並不只是錄影而已,它所收集的影像會以 AI 演算法同時處理,除了一般的作物狀態觀察,肥料或水分的補充,還會提醒使用者注意雜草、疾病、害蟲的問題,而配合衛星系統的記錄,還可以即時標示出可能會出問題的位置;根據 Meropy 估計,每台 SentiV 機器人每天可以巡邏 20 公頃的範圍,不只節省人工,更提供即時又準確的觀察資料。
輕量又耐用,機器人前進水下未知世界
談到設計機器人,腦海中浮現的第一個畫面可能會是人型或是動物型態的機械,但如果研發的機器人主要的用途是用於探索海洋,尤其是深海等困難的環境,參考一些海洋生物的移動方式,可能會有很大的幫助。
英格蘭布里斯托大學(University of Bristol)發表了一款實驗性的水下機器人,被取名為 RoboSalps,被認為將有機會對水下探索做出貢獻。
樽海鞘(Salp)中文又被稱為海樽,全身為透明狀的,主要以浮游生物為食,牠們的身體呈現為半透明的圓筒狀,可以透過泵水前後移動,更具特別的是,樽海鞘長到一定階段後,會聚集再一起呈現環狀或者帶狀進行覓食。
樽海鞘的活動特性啟發了 RoboSalps 的主要設計。RoboSalps 由多個管狀的矽膠單元模組組成,每個單元內都有無線的電機與螺旋槳,透過吸入或吐出水產生反作用力噴射移動;每個單元僅能單向前進或後退,但是透過互相連結、組成多機器人的結構,RoboSalps 可以有多組不同的推進方向,便於研究人員的遠端操控。
在調查海洋世界的過程中,RoboSalps 可以全部組合在一起,等到目的地之後再依任務需求分開或是集結,而其多單元的設計也使它更無須擔心探索未知世界的過程中,發生損壞的問題,因為每個單元都是彼此的冗餘,如果其中一個損壞,其他單元可以完全取代其功能。
RoboSalps 多單元的設計,加上重量輕與堅固耐用,被認為有機會成為探索外星水下任務、檢查汙水下水道或是工業冷卻系統的好選擇;研究團隊也預備進一步參考樽海鞘的移動方式,設計出適合的控制模組,讓 RoboSalps 在進行活動時也能更精確節能。
(本文經同意轉載自 Addmaker加點製造;原文為在田間滾動的機器人,自動檢查作物情況、受「海樽」啟發的機器人,可用於探索地下道與海洋;責任編輯:賴佩萱)
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