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Ag机器人加速数据收集 对作物生长进行分析

2019-05-11 10:43:31   来源:

一个新的轻型,低成本的农业机器人可以改变农学家,种子公司和农民的数据收集和现场侦察。

由伊利诺伊大学科学家团队开发的TerraSentia作物表型机器人将于3月14日在马里兰州国家港口举行的2018年能源创新峰会技术展示会上展出。

机器人在作物行之间自主行进,使用各种传感器(包括摄像机)测量各个植物的特征,将数据实时传输到操作员的手机或笔记本电脑。机器人附带的自定义应用程序和平板电脑使操作员能够使用虚拟现实和GPS操纵机器人。

据研究人员称,TerraSentia是可定制和可教的,他们目前正在开发机器学习算法,以“教”机器人检测和识别常见疾病,并测量越来越多的特征,如植物和玉米穗高度,叶子面积指数和生物量。

“这些机器人将从根本上改变人们收集和利用各自领域数据的方式,”一位农业和生物工程学教授Girish Chowdhary说。他领导着一支由学生,工程师和博士后研究人员组成的机器人开发团队。

TerraSentia重量为24磅,重量轻,可以在不损坏幼苗的情况下翻滚幼苗。Chowdhary说,13英寸宽的机器人还小巧便携:农艺师可以轻松地将它扔在卡车座位或汽车后备箱中,将其运送到田间。

自动化数据收集和分析有可能通过解开为什么植物品种以非常不同的方式对环境条件作出反应的奥秘来改善繁殖渠道,I。植物生物学教授Carl Bernacchi说,他是该项目合作的科学家之一。

Bernacchi说,作物侦察机器人收集的数据可以帮助植物育种者识别可能在特定地点产生最佳质量和最高产量的遗传谱系。

他和Stephen P. Long,Stanley O. Ikenberry Endowed主席和伊利诺斯州Gutgsell Endowed大学作物科学和植物生物学教授,帮助确定哪些植物特征对于机器人测量很重要。

“对于种植者而言,能够在短时间内测量田间的每一株植物将具有变革性,”Bernacchi说。“作物育种者可能希望种植成千上万种不同的基因型,彼此之间略有不同,并快速测量每种植物。除非你有一大群人,否则现在是不可能的 - 这需要花费大量的时间和金钱,而且一个非常主观的过程。

“一个机器人或一群机器人可以进入一个领域并做同样类型的事情,人们现在手动做,但是更客观,更快,更便宜,”伯纳奇说。

Chowdhary说,TerraSentia填补了“当前农业设备市场的巨大差距”,这些机器可以快速培育或喷洒许多英亩土地,而人类工作者可以执行需要精确的任务,但移动速度要慢得多。

“这些机器人不仅在美国,农业是一项有利可图的业务,而且在巴西和印度这样的发展中国家也是一个巨大的市场,自给自足的农民在季风和强烈的阳光等极端天气条件下与杂草一起抗争和害虫,“Chowdhary说。

作为分阶段引入过程的一部分,几家主要种子公司,美国大型大学和海外合作伙伴今年春季通过早期采用者计划对TerraSentia机器人进行了现场测试。Chowdhary表示,机器人预计将在三年内供农民使用,其中一些型号售价不到5,000美元。

“我们将这项技术交到用户手中,这样他们就能告诉我们什么对他们有用,以及我们需要改进什么,”Chowdhary说。“我们正试图降低技术风险,并创造一种对伊利诺伊州及其他地区的种植者和繁殖者立即有益的产品。”

该机器人正在通过EarthSense公司为作物科学家和商业作物育种者提供2018年繁殖季节,该公司是Chowdhary与Chinmay P. Soman共同创办的初创公司。