除草機器人-讓農(nóng)業(yè)告別藥物污染

item依諾信

農(nóng)業(yè)中使用除草劑,，對人類和環(huán)境有著巨大的風險,，地下水中就經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)除草劑的殘留物，瑞士受到這類污染的影響尤其嚴重。還有研究發(fā)現(xiàn),，除草劑以及它的分解產(chǎn)物,，也廣泛的存在于空氣中。

此外，相關(guān)研究機構(gòu)對德國 165 個地點進行調(diào)查后發(fā)現(xiàn),，有四分之三的地區(qū)存在上述物質(zhì),，這些地點距離噴灑過除草劑的田地從 100 米到 1000 多米不等,。盡管如此,，目前仍然沒有任何解決方案在有效性和成本方面比得上除草劑,。

為此，蘇黎世聯(lián)邦理工學院（ETH Zurich）和瑞士西北應(yīng)用科學與藝術(shù)大學（University ofApplied Sciences and Arts Northwestern Switzerland）的一組學生開發(fā)了出了自主除草機器人的原型——Rowesys,，即“機器人除草系統(tǒng)”,。它工作時完全不使用除草劑，而是以純機械的方式消除雜草,。

溫和無毒的雜草控制技術(shù)

作為重點項目的一部分,，Rowesys 在短短九個月內(nèi)就完成了開發(fā)。研發(fā)團隊共有十名成員,，包括六名機械工程師,、兩名電氣工程師和兩名工業(yè)設(shè)計師。這類重點項目通常是在學士學位課程結(jié)束時開展,，需要學生將課堂上所學的知識融入實際應(yīng)用,，并充分考慮產(chǎn)品開發(fā)的每一個階段。

這個四輪除草機器人重 300 千克,，尺寸 2100 × 940 × 1200 毫米,，主要用于甜菜田的雜草控制。由于甜菜特別容易受到雜草的侵害，因此甜菜田非常適合用來演示 Rowesys 的除草能力,。盡管除草機要通過手動控制才能到達甜菜田,，但一旦到了田地，它就可以自主除草,。

Rowesys 除草機有兩個攝像頭,。前置攝像頭可以識別一壟壟嫩綠的甜菜，并適當調(diào)整除草機的位置,。第二個攝像頭垂直對準地面,，確保正確識別甜菜和雜草，以便將兩者區(qū)別處理,。

在除草機器人的后側(cè)有四個犁頭,，這就是除草的“利器”。這些小型犁頭可以深入地下兩厘米的位置,，將雜草從根部分離,，分離后的雜草將在地表自然風干。

對于甜菜壟行內(nèi)的雜草,，最大的挑戰(zhàn)是在除草的同時不傷害甜菜,。因此，犁頭應(yīng)該張開還是閉合,，取決于第二個攝像頭傳遞給除草系統(tǒng)的信息,。犁頭不能觸碰甜菜，這是最重要的一點,。

除草機器人在除草時的行進速度為 0.2 米/秒,，最大速度為 1 米/秒（即 3.6 千米/時）。借助 Rowesys 除草機上的各種噪音和 LED 燈的顏色,，我們可以判斷除草機的當前模式,。除草機內(nèi)部的電子設(shè)備封裝在一個設(shè)計簡約但極具未來主義色彩的鋁制外殼內(nèi)。

型材技術(shù)助力農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

除草機器人的核心“骨架”是一個框架結(jié)構(gòu),，由 item 的鋁型材搭建而成,，而車輪、完整的電子設(shè)備和電機就安裝在這個框架上,。除此之外,，機器人的犁頭結(jié)構(gòu)也采用了型材技術(shù)。

一開始,，研發(fā)團隊考慮了許多不同的型材結(jié)構(gòu),，包括鋼結(jié)構(gòu)�,！暗���,，我們對焊接總是有所擔憂,。這是我們的第一個原型，我們希望它具有最大的靈活性,。顯然,，鋼結(jié)構(gòu)不能滿足我們的要求。此外,，在鋼結(jié)構(gòu)上安裝各種固定裝置也很棘手,，需要許多額外的工作�,！�

后來，蘇黎世聯(lián)邦理工學院的一位項目教練給我們提供了一些建議——他建議我們試一試 item 的型材技術(shù),，還特別強調(diào)了 item 緊固件的靈活性以及 MB 工業(yè)鋁型材裝配系統(tǒng)的穩(wěn)定性,。

在另一個開發(fā)創(chuàng)新型機器人的重點項目 CHIRON 中，團隊成員的積極反饋也促使我們做出了決定,。最終,，CHIRON 項目的參與者幫助我們與 item 瑞士分公司取得了聯(lián)系�,！俺��� item 作為贊助商給予的支持和型材技術(shù)的靈活性之外,，我們收到的建議也很有幫助。由于與 item 合作,，整個訂貨,、設(shè)計和制造過程要比原先設(shè)想的容易得多。通過 item Engineeringtool 進行在線設(shè)計,，也為我們節(jié)省了很多時間,。” Lieberherr 說道,。

現(xiàn)在,，項目團隊已經(jīng)為進一步優(yōu)化除草機器人制定了計劃，這充分說明,，借助創(chuàng)新技術(shù)可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,。從各方面來說，可持續(xù)發(fā)展都是蘇黎世聯(lián)邦理工學院的重中之重,，比如,，工作人員每飛行一公里時，其所在學院就要向一個特別基金支付一筆費用,。該基金的負責人會聯(lián)系學生,，并要求他們針對重點項目提供創(chuàng)意，以便推動聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn),，這就是 Rowesys 項目啟動的原因,。

---

精彩推薦

- 用 Engineeringtool 實現(xiàn)你的創(chuàng)意
- 拋磚引玉,，來這里找下設(shè)計靈感吧！
- 鋁型材的10000種可能

也可以到 item 依諾信官網(wǎng) 了解其他產(chǎn)品
或者,，關(guān)注 item 依諾信官方微信公眾號,，第一時間獲取最新動態(tài)▼

awolfbee

這個我都考慮好幾年了。但是效率問題……慢慢來吧……

awolfbee

我去……居然是給·型材做廣告,，還沒看出來呢……哈哈

Camelot

item依諾信

awolfbee 發(fā)表于 2021-5-13 19:33
我去……居然是給·型材做廣告,，還沒看出來呢……哈哈

見笑見笑

遠祥

這個會不會誤把秧苗給鏟了？

item依諾信

遠祥 發(fā)表于 2021-5-17 22:48
這個會不會誤把秧苗給鏟了,？

裝了攝像頭,，能避開苗的