邁向農業4.0 德國研發雷射除草機器人 | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

邁向農業4.0 德國研發雷射除草機器人

2017年10月02日
科技農報2017年9月28日報導,柴幗馨編譯
編按:要餵飽成長中的人口,永續集約農業將是關鍵。英國皇家學會去(2016)年曾在一場研討會上指出,輕量機器人、衛星資料和雷射殺草機將成為未來主流農法,不僅可以減少濫用,更能大幅改善能源效率。現在,德國透過產學合作計畫,成功讓「雷射除草機器人」問世。

談到農業永續,台灣人的印象不外乎是有機、農村再造與食農教育。但德國的永續農業,卻正在將精密機械與人工智慧的尖端科技,應用在農業栽培中。幕後後的大功臣,就是德國政府的EXIST種子基金創業計畫。藉由EXIST計畫,波昂大學的教授與學生組成了創業團隊,設計出能精準以雷射光除草的機器人,這項研究計畫也成為國際產學合作成功的經典案例。

圖片來源:Volker Lannert/Uni Bonn

德國政府獎勵創業計畫,波昂大學的研究團隊就研發出「除草機器人」。圖片來源:Volker Lannert/Uni Bonn

早在1990年代,德國政府便發現:研究單位的欠缺產業創業文化,導致科研單位的成果無法應用在產業界。因此2000年,德國便創立了EXIST計畫,鼓勵研究生、學生與年輕教授提出創業計畫,解決產業問題,並提供優渥的獎金,協助將計畫成果進行量產與上市販售。

為了發展永續農業,減少除草劑用量是德國農業重要的研究目標。而雜草管理往往是讓有機農業發展受阻的主因之一,摒棄成本低廉的化學除草劑,有機耕作法只能以高成本的人力替代田間除草工作。為了能兼顧減少除草劑使用,與提高田間管理效率。

波昂大學的圖資系教授與資訊科學系教授合作,發想了一套雷射光的除草系統,藉由高能量的雷射光,照射在雜草莖桿上,阻礙雜草生長,達到除草的目的。而這項結合電腦影像分析技術與農業機械的的雷射除草機器人。這項看似瘋狂的科研計畫,卻讓研究團隊獲得EXIST的獎金。

除草機器人具有照相辨識系統,就像農民的眼睛,能夠精準辨認田間草相;經過電腦運算後,搭配雷射裝置,便以雷射光「砍」斷雜草。被雷射光照射過的植株,莖桿變得脆弱導致生長受阻,最後死亡。更棒的是,這系統還能搭載至各式各樣的移動式農機具,讓各種機具都變成「除草機器人」。 

目前這項發明正在進行原始模型的生產,也獲得德國EXIST種子基金,藉由EXIST種子的經費支持,波昂大學研究團隊能夠將學術研發成果,發展成商業計畫,並由德國創投單位協助成立公司,成為產官學合作的典範。 

※本文轉載自科技農報