文/ 陳儷方 圖片提供/ 國立屏東科技大學

掃地機器人可以讓你365天都不用掃地,如果種菜有機器人,自動判定蔬菜的生理狀態,決定如何給水給藥給肥料,那麼,轉業從農去種菜,看來就不是那麼困難的事了。屏科大接下農糧署為期4年的創新農機旗艦計畫,自主開發出「遙控(自走式)對靶噴藥履帶車」,預計明年底前可正式推出可供技轉的商業機型。

這臺種菜機器人可以選配各種商用零件,鏡頭、導航、不同容量的電池等等,甚至加上機器手臂就可以拔草,因為是選配,所以價差會很大,跟買車選配備一樣,好處是讓農民可以自由選擇功能配備,達到客製化的效果;商業量產後,基本款預估不用50萬元就能到手,照顧蔬菜會更省力,同時也能節省水及農藥的使用量。

研發這款機器的專家,來自各領域,團隊中的生物機電工程系教授苗志銘解說,這款機器有2大突破,一是履帶設計,另外一個是採用電動馬達,電池容量還可以自選。遙控(自走式)對靶噴藥履帶車的雛形機,針對傳統露天栽培的菜園,暫時不適用於設施栽培的菜園,履帶的好處是良好的承載力,且離地高度也夠高。履帶適合許多地形,轉彎半徑小、越野功能佳,機器方便行走於窪田並轉向;同時,履帶機以電動馬達做驅動,屬綠能產品,目前雛形機使用的電池可以在田間運作8小時,但也可以減少搭載電池容量,價格就會比較便宜。

履帶設計拉開了機器底盤與地面的距離,騰出來的空間就是為了安裝攝影鏡頭及噴嘴系統。雛形機裝了4個鏡頭,第1顆鏡頭可以偵測植物位置,做為對靶功能使用,偵測到植物位置後,將訊號傳送給噴嘴系統;第2顆為RGB鏡頭,這顆三原色光模式光學鏡頭,可以偵測植株大小,以決定噴多少水、農藥、肥料,以影像處理判定植株大小達到變量的功能;第3顆是光譜相機,如果植物出現病害就可以記錄下來,後端分析病況並決定處方,且可針對生病的植株噴藥治療,健康的植株即可免噴藥,減少栽培過程中藥劑的使用。

裝設常壓噴頭可以進行自動化灑水或噴藥。

第4顆是可以做路徑規劃的導航鏡頭,這是準備升級為自走式款的機器之用,現在雛形機是以遠端遙控模式操作,但可以進一步擴充到GPS和GIS整合的自走作業模式,這樣就真的成了種菜機器人了。苗志銘說,現在遠端遙控模式已經很好用,可以透過專用遙控器,也可以透過專屬APP,因團隊已經開發了智慧型手機專用的APP軟體。此外,蔬菜要種得好,經驗很重要,當發現植株生病,施以多少藥劑治療會有成效,靠的是經驗,研究團隊目前也規劃影像處理和機器學習方式,完整總體智慧科技的建置。

數據設定完成後可全自動進行田間工作。

屏科大研究團隊指出,根據農委會所公布的資料顯示,臺灣耕作單位面積的農藥使用量為每公頃12.7公斤,但在永續農業和食品安全管理上,化學農藥使用量的降低勢在必行,農委會有個目標,在維持單位面積生產量的條件下,10年內讓化學農藥的使用量減半,鎖定目標施藥並且嚴格控制使用量,對於目標的推進幫助頗大;鎖定目標對象施肥噴藥,還能敦親睦鄰,因為可以降低甚至消除噴藥作業時所導致的鄰田汚染風險。

記者
陳儷方
fangaqs@agriharvest.tw

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