隨著生活水平不斷提升，民眾對食品安全也越來越關注，在歐洲，消費者非常在意“舌尖上的安全”，希望食品有一個安全的供應鏈，當然，也希望生物的多樣性得到保護。

 

    在這種情況下，農民需要將農藥和化肥的使用量降到最低，甚至通過生態農業和機器人解決方案取代農藥和化肥的使用。此外，歐洲農民的平均年齡居各產業榜首，因此，農業也需要一些能吸引年輕人的工作機會。

 

    這就是歐盟Flourish項目針對精準農業開發的新農業機器人解決方案能夠發揮作用的地方。在精準農業中使用機器人不僅可以提高產量，而且還可以通過選擇性地噴灑單株植物或通過除草來減少對化肥、除草劑和殺蟲劑的依賴。

 

    助力農業豐收

 

    精準農業結合了多種技術，在不增加農民勞動的情況下，給植物進行定制化植物的護理，而不會增加農民的勞動。項目聯盟通過監測作物健康的關鍵指標和僅針對需要的植物或受感染地區的治療來開發創新農業技術。

 

    項目協調員Roland Siegwart教授和研究員Inkyu Sa博士說，“與傳統做法相比，精準農業技術對環境更友善，帶來更多的經濟效益。”考慮到大多數農藥都是利用除草劑來控制雜草，從根本上減少這些化學物質的使用并檢測農作物田間沒有蟲害將有助于培育更健康的作物。

 

    農業無人機和農業機器人

 

    精確農業技術開發是一個非常活躍的研究領域，因此Flourish的目標是彌合農業機器人當前和期望能力之間的差距。項目聯盟開發了一個自主農作系統，無人機和機器人一起監測作物并精確清除雜草。新開發的機器人系統將小型自主多直升機無人機（UAV）與多用途無人地面車輛（UGV）的航測能力相結合。

 

    “配備相機、各種傳感器、GPS和統計軟件，無人機可以掃描不同作物特征，如高度、冠層覆蓋和葉綠素水平，并提供與植物表型相關的信息，”Siegwart教授和Inkyu Sa博士解釋道。無人機還可以區分作物和雜草，而先進的算法則可以優化其飛行路徑。一旦無人機完成其任務，它將需要注意的區域傳達給UGV。

 

    利用無人機提供的數據，名叫Bonirob的UGV原型自動導航其環境并在設定位置執行操作。例如，它可以將殺蟲劑噴灑到選定的作物區域，如果存在雜草，它可以機械地除去它們，避免使用危險的除草劑。

 

    圖像識別在Bonirob的操作中起著關鍵作用。根據植物顏色、形狀和大小等參數，機器人可以幫助農民更輕松地對植物進行分類。即使當它們的視覺外觀由于天氣條件或生長而顯著變化時，它也可以更準確地區分期望的植物和雜草之間的作物圖案。

 

    目前，Flourish成員正在與最終用戶合作定義產品規格并確保利益保持一致。 此外，他們正在評估和優化新開發的系統，使其在更短的設置時間內更加強大和易于使用。項目成員還試圖利用諸如機器人操作系統之類的標準通信協議來促進與市場上其他產品的互操作性。當系統準備進入市場時，這將確保最低的準入門檻。

 

    農業技術的進步將使農民能夠最大限度地減少化學品的使用，生產更健康的作物，并且產量更高。該系統還預計將降低農民的成本，并減少作物種植對環境的影響。