在机器人的田野上

邱月烨

人们总会担忧未来机器人抢夺工作的问题，但如果是那些又脏又累的工作呢？比如农业。

农业，这个最古老的人类生产活动，因为粮食问题与劳动力短缺，正在逐渐“远离”人类。在《舌尖上的中国2》中，我们还能看到中国偏远的农村地区那些雇佣麦客进行收割的田野。但在一些发达国家的现代化大农场大牧场中，这些朴素的劳动力正在慢慢减少。

麦客们成日辛勤的劳作与目前机械化收割机的极高的效率形成鲜明的反差。在英国，一个收割机司机可以坐在有空调的驾驶室里，在卫星的引导下操作联合收割机。据《经济学人》报道，在2008年，一台型号为纽荷兰CR9090的联合收割机在8小时内就能收割551吨小麦，这是个惊人的数字。当然，这样一台收割机需花费58万美元，必须得显示出其效率的优势，因为农场主们可不会乱花钱。

人类一直在找替代人力的劳动力，从动物到机械化，如今是机器人。日本、欧洲等劳动力人口紧缺的国家以及美国、澳大利亚、新西兰等大规模农牧场，是最早投入农业机器人研发的。荷兰瓦赫宁根大学的机器人研究者艾德特.凡.亨登（Eldert van Henten）曾指出：“农业工作没有趣味和声望可言，收入一般也不高，工作内容却又累又脏，所以大家都希望进入城市，去工厂或办公室工作。虽然人口在增加，也都需要吃饭，愿意从事农业生产的人口却在急剧缩减之中。”

那些种植苹果、橙子或者草莓的农场主是最积极的机器人拥趸，这些作物需要经常看护，收获时也要用手一个个摘取。在发达国家，农场主越来越难找到合适薪酬的工人，特别是在有季节性需求的时候。在美国的加利福尼亚州，农场主在收获的高峰期大约需要雇佣45万人，这些人主要都是移民。但人手还是不够，有些作物就只能腐烂在架上了。就连日本出产的精致而昂贵的草莓，也会在收获高峰期因劳动力短缺而导致采摘成本非常高。尽管在未来几年有粮食短缺的担忧，但现在农民们更担心的是劳动力短缺。

出于现实与效率的考虑，机器人从上世纪70年代开始，越来越多地出现在农牧场中。如同所有工业机器人一样，农业机器人也是多种多样的，据日本京都大学农业机器人专家近藤直（Naoshi kondo）教授所著的《农业机器人》介绍，其核心组成包括视觉系统、执行器与机械臂、车辆自动化等。

农业机器人与工业机器人一样，功能都较为“专业化”，各有各的形状，大小不一。但农牧场是很特别的机器人应用场景，比工厂里复杂得多。实现自动化工厂比实现自动化农场要简单，因为工厂的环境是可控的。在室外，天气是持续变化的，光线是变化的，土地会从草地变成泥浆，动物和人也在四周活动。更复杂的是，农业机器人面对的是不标准化的产品，这跟汽车零部件、电子产品等的自动化生产组装完全是两码事。果蔬会在枝干上随风飘动，颜色、形状、大小都不一样，采摘时还会有枝叶遮挡。这是造成农业机器人功能细分的原因之一。当然，随着机器视觉、传感系统、计算机能力的提升，吃苦耐劳的农业机器人会变得更聪明、安全、灵巧。

目前，在商用市场上，比较常见的农业机器人主要有三类，可完成各种繁重体力劳动的农田机器人，比如苗圃机器人（搬运花盆并摆放整齐）、除草机器人、插秧机器人、施肥机器人等；可实现蔬菜水果自动收获、分选、分级等工作的果蔬机器人，比如采摘苹果、采蘑菇、蔬菜嫁接机器人等；可替代人养牲畜、挤牛奶、剪羊毛等工作的畜牧机器人，如牧羊机器人、喂奶及挤奶机器人等。

农田和果蔬机器人是运用得比较广泛的机器人之一，小范围的全自动种植园基本可以实现了。比如MIT曾在温室搭建起自动化平台，种植圣女果。在这个完全由机器人管理的温室里，每一株植物都配有传感器，以监控其生长状态。如果一株植物有点干，那么机器人就会被召唤来浇水。当一个小番茄被鉴定为成熟了，机器人就会调用其视觉系统来定位它所在的藤架位置，然后伸出长长的机械臂把小番茄摘下来。现在，已经有人开发出适合于采摘葡萄的机器，并运用在诸如勃艮第等地区的葡萄酒庄。不知道机器人参与葡萄的采摘过程，会对葡萄酒的风味产生什么影响呢？

除了代替面朝黄土背朝天的农民，机器人还可以代替牧民放牛放羊，喂草挤奶。一个名为AUTOGRASSMILK的项目就获得了欧盟的“第七框架计划”（7th Framework Programme，简称FP7，是欧盟投资最多的全球性科技开发计划）的资助。据介绍，这个一个旨在造福于中小畜牧企业的合作计划，帮助资助对象实现可持续的农业生态系统，以实现放牧与机器人挤奶的一体化和自动化。据公开资料显示，目前爱尔兰和比利时分别有7个和4个农场参与了该项目。

今年3月，欧盟就该项目的经济可行性在爱尔兰进行了评估，自动挤奶系统获得了非常好的发展，据预测，截至2020年，将会有20%的奶牛由机器人进行挤奶。不过一个有趣的问题是，奶牛是不是能很好地适应机器挤奶呢？

这正是测试的目的，如何通过一个系统经济有效地实现自动挤奶与放牧。研究者利用70头奶牛对一台自动挤奶机器进行了试验——奶牛走过一套挤奶机器系统完成挤奶后，就可以到草场吃到新鲜的草料。也就是说，奶牛想要吃到草料，就必须经过挤奶机器人。研究人员通过这样一种方式让奶牛自愿走近挤奶机器人，据说测试期间它们平均每天会自觉走过三次。如果这套“挤奶-放牧”机器人系统能够成功，养殖人员甚至可以不用出现，或者可以同时照看几头奶牛——那些不适应新机器的奶牛，还是需要靠人力来挤奶。

爱尔兰农业与食品发展部的动物与草场研究创新中心项目主管和高级研究员伯纳黛特.奥布莱恩介绍道，目前这套系统只适用70-75只奶牛规模的农场，而对于那些有500头以上奶牛的新西兰大牧场主来说，他们虽更希望也更欢迎机器人的出现，但可能需要更多设备。

或许传统的农牧场是人们最后一个想到的被机器人入侵的领域，但事实并非如此，这里有太多需要也可以由机器人代替的工作。不过，对于新兴事物，总一个现实的问题：技术成熟度与成本。一台采摘葡萄的机器人，需要2.5万欧元的造价成本，而上述欧盟测试的放牧与挤奶一体化系统，一套核心设备需要13.7万欧元，牧场升级改造则需要9.6万欧元。

要看到的是，劳动力短缺与粮食短缺是不可逃避的问题，用机器代替人力，也是不可逆的历史与未来。相信不久的将来，更多更美味的食物会经农业机器人之手送到餐桌上来。