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Panasonic看好智慧農業商機 番茄採收機器人2020年可望上市

農業是人力密集產業,對少子高齡化的先進國家來說,要維持甚至發展農業,就必須讓農業與工業一樣自動化,但農產品卻很難像工業產品一樣做到規格穩定,如何讓自動化設備適應規格不穩定的農作物,就是智慧農業發展的重要課題。

Panasonic採番茄機器人運作影片

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針對比較需要採摘技巧的水果,Panasonic研發相關機器人,加速農業無人化。圖為Panasonic採摘番茄的攝影部分與機械手臂部分。Panasonic

日本家電大廠Panasonic對智慧農業興趣濃厚,除發展農業工廠技術外,也研究野外菜園果園收割作物的技術,其中一項產品是番茄自動採摘機,相關技術從2015年開始測試,到2018年,準確率提升為50~60%,預計2020年可以提高到85%以上,並讓作業速度增加250%,越過商業化上市的門檻。

番茄難採的問題,首先是果實容易被樹葉遮住,其次是如何分辨果實成熟與否。而且番茄是複數果實連在同一條莖上,有點類似葡萄,但習慣食用法又不是像葡萄整串食用,而是每顆單獨處理,人工採收同時可以把果實分離,機器人採收如果用刀片整串切下,事後很可能要另外找人分離,等於沒有節省人力的效果。

因此Panasonic設計的自動採番茄機,強調用2台相機個別進行影像辨識,從遠距離確定有沒有果實,以及從近距離確定果實是否已成熟到可採摘的水準,然後才將機械手臂伸到可採摘果實附近,不用刀具把果實扯下後,讓番茄掉到底下準備好的籃子中。

技術說起來雖然簡單,但實際上枝葉遮蔽番茄,讓攝影機沒看到,或是看到番茄後摘下的卻是擋路的樹枝樹葉等問題,發生次數並不少,這些都需要在應用人工智慧(AI)學習的同時,進行軟體以及硬體的改進。

在改進成果方面,根據日本經濟新聞(Nikkei)網站報導,已經做到平均15秒完成辨識與採收作業的水準,而採摘成功率也已有50~60%,其中採到未成熟果實的狀況已減少,而且這台機器人的電力與系統穩定度,能持續工作5個小時。

而Panasonic的目標,是讓採摘作業縮短到6秒1顆,成功率達85%,並能持續工作10個小時。由於硬體等機械結構問題逐步改善,後續學習將明顯加速,Panasonic看好2020年可達到目標。


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