松下計劃2020年推出西紅柿採摘機器人
作者:DIGITIMES范仁志
農業是人力密集產業,對少子高齡化的先進國家來說,要維持甚至發展農業,就必須讓農業與工業一樣自動化,但農產品卻很難像工業產品一樣做到規格穩定,如何讓自動化設備適應規格不穩定的農作物,就是智慧農業發展的重要課題。
日本家電大廠松下電器對智慧農業興趣濃厚,除發展農業工廠技術外,也研究野外菜園果園收割作物的技術,其中一項產品是西紅柿自動採摘機,相關技術從2015年開始測試,到2018年,準確率提升為50~60%,預計2020年可以提高到85%以上,並讓速度增加250%,越過商業化上市的門檻。
西紅柿難採的問題,首先是果實容易被樹葉遮住,其次是如何分辨果實成熟與否。而且西紅柿是複數果實連在同一條莖上,有點類似葡萄,但習慣食用法又不是像葡萄整串食用,而是每顆單獨處理,人工採收同時可以把果實分離,機器人採收如果用刀片整串切下,事後很可能要另外找人分離,等於沒有節省人力的效果。
因此松下設計的自動采西紅柿機,強調用2台相機分別進行影像識別,從遠距離確定有沒有果實,以及從近距離確定果實是否已成熟到可採摘的水平,然後才將機械手臂伸到可採摘果實附近,不用刀具把果實扯下後,讓西紅柿掉到底下準備好的籃子中。
技術說起來雖然簡單,但實際上枝葉遮蔽西紅柿,讓攝影機沒看到,或是看到西紅柿後摘下的卻是擋路的樹枝樹葉等問題,發生次數並不少,這些都需要在應用AI學習的同時,進行軟體以及硬體的改進。
在改進成果方面,據悉,已經做到平均15秒完成識別與採收操作的水平,而採摘成功率也已有50~60%,其中採到未成熟果實的狀況已減少,而且這台機器人的電力與系統穩定度,能持續工作5個小時。
而松下的目標,是讓採摘操作縮短到6秒1顆,成功率達85%,並能持續工作10個小時。由於硬體等機械結構問題逐步改善,後續學習將明顯加速,松下看好2020年可達到目標。
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