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美国大学研制“机器人园丁” 能浇水采摘播种
http://tech.QQ.com  2009年04月13日07:34   新华网  叶圣琳  我要评论(0)

虽然机器人已在工厂流水线生产和家政事务中有所应用,但由于难以预测的自然环境,它在农业领域鲜有突破。

不过,美国麻省理工学院师生研制出一种机器人,能为小西红柿浇水、采摘和播种。研究人员希望,这种机器人技术能得到进一步完善,有朝一日真正成为居民家中的园丁。

“机器人园丁”

这款由麻省理工学院学生研制出的机器人体型小巧,价值3000美元。它的底盘直径约30厘米,类似圆形吸尘机,底盘上部竖着一台戴尔笔记本电脑。机器人手臂置于电脑前部,臂长约79厘米,上面配有一个摄像头和平嘴钳。

美国探索频道网站10日登出机器人在模拟园地中“作业”视频。视频中,实验室地板上铺满绿莹莹的假草,地上摆放着4颗小西红柿植株,每颗旁边放着灰色固定器。机器人在植株间穿梭,它先在一处固定器旁停下后,开始向小西红柿浇水。随后它又转移至另一株,通过摄像头识别出果实,再用钳子采下西红柿。

根据“机器人园丁”工作原理,每株植物和机器人都和电脑网络相连接。如果植物缺水或缺少肥料,它们就通过安置在“土壤”中的传感器“告知”电脑系统。机器人还内置小西红柿基本生长模式程序,能使它确定采摘西红柿的合适时机。

虽然机器人能胜任大部分指定工作,但研究小组成员之一、21岁的计算机科学专业学生刘桓(音译)说,有时小西红柿果实会出现在意外位置,比如茎后面或机器人臂不能及的部位,让机器人无法完成采摘。

合力出成果

“机器人园丁”项目源于麻省理工学院去年春天开始的一个机器人课程。

麻省理工管理分布式机器人实验室的丹妮拉·鲁斯教授去年春天开设机器人课程。课程分为两个阶段,学生第一学期主要学习制作和使用机器人的基础知识,第二学期要用机器人解决实际问题。鲁斯和实验室助教尼古劳斯·科雷尔规定课程最终目标——在学期末制作出一个“分布式机器人园地”。

参与课程的12名学生分成不同小组,分工明确,分项攻克。有的组专门制作采摘小西红柿的手臂,而有的组负责完善网络系统,使植物和机器人间更好实现信息共享。

制作“机器人园丁”并非易事。虽然采摘工作只需简单几步,普通人轻而易举就能完成,但对于机器人,每一步都必须经过精确运算。多红的西红柿算成熟或是用多大力采摘西红柿才不会折损果树都得“手把手教”机器人。

学生们通过制作机器人,能更好理解工程学软硬件的基础知识。

科雷尔说,机器人“园丁”要完成许多“自主动作:力量控制、观察、运转”,因此是一个不错的学术项目。

任重而道远

麻省理工“机器人园丁”团队未来设想是将这种技术推广到其他植物,比如草莓、小桔子等自始至终生长在一个位置的植物。

卡耐基-梅隆大学珊基乌·辛格教授一直致力于将机器人运用于大规模农业生产。辛格说,如果机器人能在农场和果园完成除草、收割等多项作业,就能使农业生产更快捷高效。

“远期目标就是一个10米乘10米的小温室能自己‘吐出’蔬菜水果,因为人们只需加水和肥料,其他都能由机器人代劳,”辛格说。

不过,伊利诺伊大学农业和生物工程学副教授托尼·格利福特说,眼下还没有机器人“有足够能力取代人类”。

另外,即便有些机器人技术能投入农业生产,它们也相当昂贵,且系统存在诸多局限,有待改善。

鲁斯和科雷尔表示,他们希望克服这些不足,将机器人广泛应用于农业。

“农业给地面、土壤、水和环境都造成损害,”鲁斯说,“如果我们能让机器人和自动化技术将肥料、营养剂、杀虫剂和肥料按需供给,而不是像现有做法‘一视同仁’大面积撒播,环境将得到改善。”(叶圣琳)

[责任编辑:joeyjiang]

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