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傳說中的“四不像”:它比無人機更能干,比拖拉機更靈活

農世界網 城食有農 2020-06-10 來源:農世界網

Crophopper的設計者Fred Miller與Tomasz Wierzchowski

農業機器人界也出了個“四不像”,不僅能飛,而且更擅長跳躍。將四軸螺旋槳與巧妙的跳躍機制相結合,Crophopper以其“奇葩”的設計在農業機器人界獨樹一幟,或將幫助農業機器人實現“跨越式”發展。

通過將四軸螺旋槳與巧妙的跳躍機制相結合,Crophopper能夠快速穿越田野,工作時間比無人機長得多。Crophopper機器人重3公斤,每公頃投入成本大約只有15歐元,可以在沒有操控員的情況下運行,自動控制雜草和病蟲害。

Crophopper部分是無人機,部分是可跳躍的機械腿,可跳過田地掃描作物,識別雜草和疾病,以及進行機械除草和現場噴灑。

其運行和耐力的關鍵是碳纖維制成的彈跳裝置,看起來像一把弓,并由電動纏繞機構拉緊而彎曲成弓形。當張力釋放時,弓臂彈回原來的形狀,并在這個過程中推動Crophopper上升到空中。

大約在跳躍進行到一半時,四個螺旋槳啟動,以增加旅行距離,并能柔軟的著陸。然后,它可以在離地面非常近的地方拍攝高質量的照片,這樣它就可以識別出尺寸小于1毫米的問題。然后重復這個過程,每四秒跳一次。

Crophopper是HayBeeSee的首席執行官兼創始人Fred Miller的創意。Fred出生于倫敦,在倫敦帝國理工學院學習航空工程。相比無人機每隔20-30分鐘就需要更換一次電池或充電,Crophopper一天可以運行覆蓋約70公頃,只需充電或更換電池三次。

Fred的設計出發點源于,及早發現雜草并改變除草劑的使用方式。行業一直都說無人機是答案,十年內將成為一個200億美元的市場。然而,無人機受到飛行法規限制,飛手成本,飛行時間也很有限,而這些都是其主要的市場痛點,所以Fred開始考慮替代方案。

Crophopper的突破是與倫敦帝國理工學院空中機器人實驗室的合作。從2017年開始合作,Crophopper有了設計原型。

它有碳質的彈性跳躍裝置,工作起來就像橡皮筋,其跳躍的能效是標準四軸無人機的五倍。Crophopper是一種全新的機械設計,而非無人機。民航局部門也不承認它是無人機,所以這成為一個很大的優勢。

在未來,Crophopper可將自己送進充電站,自動充電或更換電池。警報系統將通知用戶任何干擾,如果有需要,Crophopper能夠自行飛走。

Crophopper可以在最少人工監督的情況下自主運行。當在10米間隔的農田網格點中跳躍時,它會停下來,拍攝高分辨率圖像。這些圖像可以被處理用來檢測雜草或蟲害。圖像會即時處理并發送到云端,而用戶可以實時查看圖像,

另外,它還可以點噴農藥或用機載旋轉鉆頭消滅雜草。它每3-4秒跳躍10米,能夠在短短20分鐘內覆蓋3公頃,產生大約9公頃/小時的總體工作效率。通過將圖片導出至農藝管理軟件,用戶可以制定噴藥計劃,并為其他Crophopper機器人提供點噴的行動信息。

HayBeeSee也在開發自己的軟件系統,通過算法識別雜草以及葉上的病蟲害。而且,它可以設置警報,以便在偵測到超過特定閾值的問題時,或有疾病爆發的威脅時,實時得提醒用戶。

一般來說,噴藥和其他農藝任務的時間窗口非常緊迫,而數據對農業產生影響的關鍵是能夠收集清楚顯示病蟲害的高分辨率圖像。然后以足夠快的速度處理地圖并將其交付給農民和農學顧問,以便他們做出一系列決定。

Crophopper可以覆蓋更多面積,比無人機更簡單。因為它會跳躍,節省了大量的能源。這意味著它可以更頻繁、更長時間地運行和收集大量數據。Crophopper可以做到每兩天工作一次,以這一頻率足以在春季發現作物中的第一批蟲害。試驗還表明,它的強有力的“彈跳腿”在收獲季工作時不會損害作物。

據悉Crophopper以其高效率設計方案,正被美國宇航局作為太空探索的一種選擇進行研究。以這種“奇葩”的設計和腦洞大開的想象,Crophopper可謂在農業機器人界獨樹一幟。它或將幫助農業機器人實現“跨越式”發展。來源:城食有農(公眾號)

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