王淼
说到机器人,很多人首先会想到工业机器人。这是因为工业机器人如今被广泛使用,相关技术也越来越成熟。不过,关心农业的朋友们肯定已经注意到,机器人在农业领域内同样大有作为。农业机器人能够做复杂的工作,完成多种任务,大幅度提高农业生产率。
它们比工业机器人更复杂
农业机器人的工作对象不是金属等没有生命的东西,而是有生命的生物。因此,工程师在设计农业机器人之前,要反复思量很多复杂的问题。
例如,工程师分析了在猪舍中工作的饲养员的日常业务,包括喂猪、检查猪的身体状况、根据温度与湿度的变化调节室内环境、给猪舍消毒等,然后思考应当用什么样的机器人干猪舍里的工作、机器人以什么方式在猪群中行走、机器人怎样辨认猪头的位置、机器人怎样判断猪的移动方向、机器人抓猪崽时究竟抓哪儿好……对千百个类似问题思考透彻后,他们才能着手设计。
于是,农业机器人“马尔1号”被研制出来。它可以朝任何方向自由旋转,从而增大“手”的活动范围。它的“手”由液压传动机构操纵,能举起75千克的重物。它的记忆装置中存储有猪舍过道、入口、出口、生产场地等信息,体内的时钟会按时发出开始工作的指令。然后,“马尔1号”会走到工具存放处,取出需要的工具……
不知疲累的劳动者
除了因为接受技术服务(工程师检修、输入新的程序等)需要暂停工作,农业机器人可以日夜不停地干活。
仍以在猪舍中工作为例,农业机器人在工作时能监测周圍的环境,“感知”温度、湿度,然后根据实际需要启动或关闭通风设备、供热装置等。它接触一下猪的身体,马上就可以测出猪的体温和猪的脂肪层厚度。它会把它“看到”的和“感到”的一切情况向管理者报告。
而且,农业机器人干活一丝不苟,能遵守严格的生产纪律,大大地提高了工作效率。
形形色色的农业机器人
挤奶机器人很有趣,有两双“手”,所有“手”可以同时工作。它在清洗、检查奶牛乳房后,便开始挤奶,富有弹性的“手指”能模仿牛犊吃奶的动作,还有监测挤奶量的系统。如果有必要,它会对奶牛乳房进行按摩。
剪羊毛机器人有八只“手”,工作时,四只“手”握住羊尾巴,一只“手”按住羊头,两只“手”剪羊毛,一只“手”把羊毛送到运输装置上。它能鉴定羊毛的质量,如果认为羊毛太脏,会用带吸尘装置的刷子把它们弄干净,然后才剪;还能一边剪,一边给羊毛分等级。
暖房机器人的“手臂”可长可短,是可以伸缩的。它站在暖房的过道里,就可以把“手”伸到植株前进行操作。在这里,一个机器人的工作量可以顶十几名工人的工作总量。
田野机器人装有轮子或履带,还有许多“手”。所有“手”能工作,执行同一个程序。它能够使用工具,也可以直接使用夹钳式“手指”,会撒种、移栽秧苗、除草、培土等。
果园机器人的设计比较难。工程师还没有完全设计好能在无人参与的情况下采摘水果的程序,果园机器人对待娇气的水果时就不能灵活应变。工程师打算让这种机器人具备双重视觉系统。协调装置确定好采摘地点后,果园机器人会把操作臂伸过去,操作臂上装有许多像象鼻那样的“手”。操作臂上的定向系统不但能帮这些“手”寻找果实,而且能分辨果实的颜色、大小、成熟程度。果园机器人采摘下果实,会对它们进行分级,把它们放到运输带上。
…………
虽然人类的想象力已经够丰富了,但是我们现在还不能充分预料这些“铁农民”会给农业带来多大变化。有一点是肯定的,它们将替代目前正使用的千百种农业机械,更加智能化地为人类造福,将人类从繁重的体力劳动中解脱出来。