簡介
“機器人園丁”
這款由麻省理工學院學生研製出的機器人體型小巧,價值3000美元。它的底盤直徑約30厘米,類似圓形吸塵器,底盤上部豎著一台戴爾筆記本電腦。機器人手臂置於電腦前部,臂長約79厘米,上面配有一個攝像頭和平嘴鉗。
美國探索頻道網站2009年4月10日登出機器人在模擬園地中“作業”視頻。視頻中,實驗室地板上鋪滿綠瑩瑩的假草,地上擺放著4顆小西紅柿植株,每顆旁邊放著灰色固定器。機器人在植株間穿梭,它先在一處固定器旁停下後,開始向小西紅柿澆水。隨後它又轉移至另一株,通過攝像頭識別出果實,再用鉗子採下西紅柿。
工作原理
根據“機器人園丁”工作原理,每株植物和機器人都和電腦網路相連線。如果植物缺水或缺少肥料,它們就通過安置在“土壤”中的感測器“告知”電腦系統。機器人還內置小西紅柿基本生長模式程式,能使它確定採摘西紅柿的合適時機。
雖然機器人能勝任大部分指定工作,但研究小組成員之一、21歲的溫州籍計算機科學專業研究生劉歡[麻省理工學院研究員]說,有時小西紅柿果實會出現在意外位置,比如莖後面或機器人臂不能及的部位,讓機器人無法完成採摘。
製作項目源於
“機器人園丁”項目源於麻省理工學院去年春天開始的一個機器人課程。
麻省理工管理分散式機器人實驗室的丹妮拉·魯斯教授去年春天開設機器人課程。課程分為兩個階段,學生第一學期主要學習製作和使用機器人的基礎知識,第二學期要用機器人解決實際問題。魯斯和實驗室助教尼古勞斯·科雷爾規定課程最終目標——在學期末製作出一個“分散式機器人園地”。
參與課程的12名學生分成不同小組,分工明確,分項攻克。有的組專門製作採摘小西紅柿的手臂,而有的組負責完善網路系統,使植物和機器人間更好實現信息共享。
製作“機器人園丁”並非易事。雖然採摘工作只需簡單幾步,普通人輕而易舉就能完成,但對於機器人,每一步都必須經過精確運算。多紅的西紅柿算成熟或是用多大力採摘西紅柿才不會折損果樹都得“手把手教”機器人。學生們通過製作機器人,能更好理解工程學軟硬體的基礎知識。
科雷爾說,機器人“園丁”要完成許多“自主動作:力量控制、觀察、運轉”,因此是一個不錯的學術項目。
發展目標
任重而道遠
麻省理工“機器人園丁”團隊未來構想是將這種技術推廣到其他植物,比如草莓、小桔子等自始至終生長在一個位置的植物。 卡耐基-梅隆大學珊基烏·辛格教授一直致力於將機器人運用於大規模農業生產。辛格說,如果機器人能在農場和果園完成除草、收割等多項作業,就能使農業生產更快捷高效。
“遠期目標就是一個10米乘10米的小溫室能自己‘吐出’蔬菜水果,因為人們只需加水和肥料,其他都能由機器人代勞,”辛格說。不過,伊利諾伊大學農業和生物工程學副教授托尼·格利福特說,眼下還沒有機器人“有足夠能力取代人類”。另外,即便有些機器人技術能投入農業生產,它們也相當昂貴,且系統存在諸多局限,有待改善。
魯斯和科雷爾表示,他們希望克服這些不足,將機器人廣泛套用於農業。“農業給地面、土壤、水和環境都造成損害,”魯斯說,“如果我們能讓機器人和自動化技術將肥料、營養劑、殺蟲劑和肥料按需供給,而不是像現有做法‘一視同仁’大面積撒播,環境將得到改善。”