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Panasonic看好智能农业商机 西红柿采收机器人2020年可望上市

农业是人力密集产业,对少子高龄化的先进国家来说,要维持甚至发展农业,就必须让农业与工业一样自动化,但农产品却很难像工业产品一样做到规格稳定,如何让自动化设备适应规格不稳定的农作物,就是智能农业发展的重要课题。

Panasonic采西红柿机器人运行影片

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针对比较需要采摘技巧的水果,Panasonic研发相关机器人,加速农业无人化。图为Panasonic采摘西红柿的摄影部分与机械手臂部分。Panasonic

日本家电大厂Panasonic对智能农业兴趣浓厚,除发展农业工厂技术外,也研究野外菜园果园收割作物的技术,其中一项产品是西红柿自动采摘机,相关技术从2015年开始测试,到2018年,准确率提升为50~60%,预计2020年可以提高到85%以上,并让作业速度增加250%,越过商业化上市的门槛。

西红柿难采的问题,首先是果实容易被树叶遮住,其次是如何分辨果实成熟与否。而且西红柿是复数果实连在同一条茎上,有点类似葡萄,但习惯食用法又不是像葡萄整串食用,而是每颗单独处理,人工采收同时可以把果实分离,机器人采收如果用刀片整串切下,事后很可能要另外找人分离,等于没有节省人力的效果。

因此Panasonic设计的自动采西红柿机,强调用2台相机个别进行影像辨识,从远距离确定有没有果实,以及从近距离确定果实是否已成熟到可采摘的水平,然后才将机械手臂伸到可采摘果实附近,不用刀具把果实扯下后,让西红柿掉到底下准备好的篮子中。

技术说起来虽然简单,但实际上枝叶遮蔽西红柿,让摄影机没看到,或是看到西红柿后摘下的却是挡路的树枝树叶等问题,发生次数并不少,这些都需要在应用人工智能(AI)学习的同时,进行软件以及硬件的改进。

在改进成果方面,根据日本经济新闻(Nikkei)网站报导,已经做到平均15秒完成辨识与采收作业的水平,而采摘成功率也已有50~60%,其中采到未成熟果实的状况已减少,而且这台机器人的电力与系统稳定度,能持续工作5个小时。

而Panasonic的目标,是让采摘作业缩短到6秒1颗,成功率达85%,并能持续工作10个小时。由于硬件等机械结构问题逐步改善,后续学习将明显加速,Panasonic看好2020年可达到目标。


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