2050年世界人口预计将达到97亿,机器人将扮演重

2019-10-15来源:信达期货

2050年世界人口预计将达到97亿,这意味着从现在起,每年都需要给新增的8千万人口提供充足的食物。为了满足不断增长的粮食生产需求,农业面临着巨大的压力。极端天气,农业用地萎缩和自然资源枯竭等气候变化带来了更多压力,创新和效率提升变得迫在眉睫。
在人们的通常认知下,农户采摘一颗草莓或者一株蔬菜这样的动作,往往需要一定的灵活性。尽管像小麦和土豆这类农作物,早在十多年前就实现了大规模的机械收割,但许多水果和蔬菜都展现出对农业自动化的抗拒。因为果实和菜叶在采摘过程中都非常容易受损,同时重型农机也很难对它们进行精准定位。

然而最近,机器学习技术的发展与进步已经使得更敏感,更灵巧的机器人投入到试验当中。这些机器人使用相机和人工智能来定位成熟的果实,并能够小心而精准地处理它们。

2050年世界人口预计将达到97亿,机器人将扮演重要角色!

由剑桥大学的工程师们研发的Vegebot是世界上第一个能识别和收获莴苣的机器人。这个对人工采摘有极大依赖的蔬菜终于实现了自动化收割,农民们感到十分振奋。

首先,一个摄像机会扫描莴苣,在已经经过上千张图像训练的机械学习算法的帮助下,判断莴苣是否成熟可以采摘。接着,第二个摄像机会引导蔬菜上方的采摘笼,当它处于正确的位置时,传感器得到感应,推动刀片穿过莴苣的茎部,整齐地切下需要的部分。

2050年世界人口预计将达到97亿,机器人将扮演重要角色!

根据七月发布的一份研究,这个机器人对作物的分类准确率高达91%。但它的采摘速度还是比人工采摘慢许多,采摘一个莴苣平均需要31秒。研究者说在更换了更轻的材料后,机器人的速度可以得到显著提升。如果这个机器人要投入市场,必须要做出这样的调整。“我们的目标是证明这件事的可行性,我们已经做到了。”这份研究作者说,“现在需要有人接过接力棒,继续跑下去了。”

更多的人口,更少的体力劳动力

2050年世界人口预计将达到97亿,这意味着从现在起,每年都需要给新增的8千万人口提供充足的食物。为了满足不断增长的粮食生产需求,农业面临着巨大的压力。极端天气,农业用地萎缩和自然资源枯竭等气候变化带来了更多压力,创新和效率提升变得迫在眉睫。

2050年世界人口预计将达到97亿,机器人将扮演重要角色!

压力可以被转变为动力。农产品相关行业因此开始大力研发机器人。据市场情报公司的报告显示,全球农业无人机和机器人市场预计将从2018年的25亿美元,增长到2028年的230亿美元。“农业机器人有望在运行速度的准确性上超越传统的农业机械,这可以显著地提高生产效率。”首席分析师表示。

更重要的是,农作物种植者们也面临长期的劳动力短缺。根据世界银行的数据,农业就业人数占世界总就业人数的比重已经从1991年的43%下降到了2018年的28%。分析师指出,部分原因是如今年轻一代人缺乏对农业的兴趣。农业机器人技术的发展可能会大大减轻种植者因劳动力短缺而面临的经济压力。机器人可以不分昼夜不间断地工作,它们在繁忙的收获季节将会非常有用。

2050年世界人口预计将达到97亿,机器人将扮演重要角色!

普利茅斯大学机器人专业讲师,田野机器人研究公司创始人马丁·施托伦表示:“农业机器人主要的优点在于耐久性。”该公司与英国浆果种植者合作,开发了一款采摘覆盆子的机器人。这款机器人有望于明年投入生产,并将在繁忙的收获季节每周工作七天,每天20小时以上。这显然是采摘工人做不到的。

可持续农业和食物浪费

机器人同样可以带来可持续发展的农耕方式。它们能帮助种植者减少水,燃料,化肥的使用,并减少食物的浪费。目前,一块田地通常只会收获一次,所有未成熟的蔬果就任其腐烂。然而接受训练的机器人可以只采摘成熟的蔬果,然后多次回到同一块地里,采摘下一批成熟的果实。这将是采摘机器人带来的最重要的影响。现在,四分之一到三分之一的食物被留在田地里腐烂,而这往往是因为人们没有准备好在正确的时间进行采摘。

2050年世界人口预计将达到97亿,机器人将扮演重要角色!

比利时工程公司开发的草莓采摘机器人是一个成功的案例。这个机器人安装在自动驾驶的手推车上,今年发布后一些英国和荷兰的种植者开始尝试使用它采摘草莓。他利用3D视觉来定位成熟的浆果,用一对塑料钳子轻轻夹住它,然后旋转90度把它从茎上折断,再轻轻地放进篮子里。专家称机器人有潜力将市场从供应驱动转变为需求驱动,这将会有助于减少食品浪费,提升价格。

恶劣的条件

农业机器人所面临的主要挑战是适应各种天气条件。农业机械往往都是重型机械,所以它能承受雨雪,泥土,灰尘,和高温。因此,制造农业生产机器人与制造工业生产机器人非常不同。
目前研发的一款苹果采摘机器人已经能够承受农场的各种环境。机器人公司首席执行官表示,这是果园作物采摘自动化的开始,农业生产效率将会继续稳步提升。
 • end • 

最值得关注的微信公众号