工業電腦新漢 攜手清大打造自動挑瑕疵咖啡豆機器人
- 台北訊
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根據市場調查公司MarketsandMarkets的世界AI應用報告指出，未來智慧農業的幾個發展重點將會著重於農業環境監測、無人機分析和農業機器人，尤以農業機器人的導入，將有最大的成長空間。工業電腦廠商新漢也跟上了智慧農業潮流，最新的產學合作計劃，結合機械手臂和人工智慧，讓現有人工挑選咖啡豆作業全面自動化，協助農民與烘豆工廠節省人力與時間成本。
從工業電腦起家的新漢，看好物聯網與智慧製造趨勢，近年來積極投入智慧機器人領域，並成立軟體團隊，自行研發機器人控制器與關鍵軟體核心技術，是台灣少數能提供智慧機器人整體解決方案的供應商。
然而，傳統機械手臂應用以製造工廠為主，而工廠應用長期被國外四大工業機器人家族(瑞士的 ABB、德國的庫卡、日本的發那科和安川電機)佔據大部分市場，即便新漢掌握了軟體核心技術、能夠提供高品質且穩定的硬體，在市場開拓上仍備感艱辛，想要擁有更大的舞台只能另闢蹊徑，找出機械手臂在其他領域的新應用模式。
新漢股份有限公司公關行銷處處長沈亦中認為，機械手臂的應用，不只可以取代工廠生產線上的重複性行為，還能走進各個產業，補足少子化社會到來後，可能發生的人力缺口，讓人發揮更大價值。
因此，新漢積極思考如何串連台灣優勢、創造機械手臂更多元化的應用，而清大電機資訊學院院長黃能富教授長期深耕的智慧農業，是極具發展潛力的新領域，於是雙方在經過多次互動討論後，決定攜手合作，共同開創台灣在智慧農業上的新發展。
新漢遇上鑽研智慧農業的黃能富教授，完美的產學合作範例
其實，當初新漢只是想多培育年輕人才，沒想到卻為機械手臂找出可以發展的新空間，」聊起與黃能富教授合作的機緣，沈亦中的口氣仍帶著些許不可思議
新漢在投入機器人控制器的研發後，深刻體會到人才的重要性，於是積極與各大專院校院合作開設機器人課程，包括龍華、清大、交大、成大、明新、淡江、逢甲、靜宜等，希望能縮小產學落差，就在產學交流的旅程中，新漢遇到了鑽研智慧農業的黃能富教授。
黃能富教授在智慧農業領域已是宗師級人物，從多年以前便專注在推動農業自動化或智慧化，常常拜訪農場農民，親自瞭解農民的痛點與需求，想辦法應用物聯網科技與人工智慧來解決痛點或滿足需求。
在某次走訪雲林古坑與花蓮瑞穗的咖啡農民後，黃能富教授發現，「撿生豆」是咖啡農民們現階段最頭痛的問題之一，在參觀新漢的機器人手臂後，讓黃能富找到了解決問題的方法，那就是將機械手臂整合人工智慧，應用AI技術讓機器學會如何辨別品質不好的咖啡豆，再經由機械手臂將這些咖啡豆挑選出來。
農業人力危機，可以靠機械手臂＋人工智慧解決
黃能富教授進一步解釋，生咖啡豆在烘培之前，必須先剔除品質不好的豆子，避免降低烘培後的咖啡豆品質，而挑選咖啡豆的工作長期以來都只能人力來做，也就是將豆子攤開在桌上，一顆一顆慢慢地挑。
這樣的工作就像是要從一萬隻吻仔魚裡面找出壞掉的那隻，不只曠日費時，而且容易出錯，因為人一旦長時間注視某項事物，很容易造成視覺疲勞與精神衰弱，難免會有疏漏，讓品質不好的咖啡豆從眼前溜走。再者，因應世界的新生兒數量持續下跌，未來的人類勢必要將勞力運用在更重要的事情上面，這種重復性且低技術門檻的工作，交由機器人來執行會更有效率。
也就是說，創造出一個咖啡豆挑選自動化的系統，有助於農民、烘豆工廠節省在這件事情上所耗費的時間和人力，而新漢與黃能富教授的合作，就是為了實現這個目標，由黃能富教授研究團隊建立自動化挑選缺陷咖啡豆的人工智慧模型，新漢則負責機械手臂與 AI 整合作業，共同打造出一隻會自動撿豆的機械手臂。
新漢採用六軸的機械手臂，和黃能富教授的研究團隊拍攝三百多顆好的、壞的咖啡豆360度的影像，總計上萬張照片訓練出來的人工智慧模型，透過微軟的Azure IOT Hub搭建溝通平台，快速在所有的咖啡豆中進行篩檢，找出有瑕疵的咖啡豆並標出座標，並透過Azure IOT Hub將資訊共享給新漢的機械手臂，由機械手臂移動到人工智慧指定的座標，將有瑕疵的咖啡豆挑出來，完成人工智慧和機械手臂的串接。
在這次的合作案裡Azure IOT Hub協助新漢和黃能富教授團隊能夠更有效率的整合兩者專長，做出系統化、精準度高的自動化挑選咖啡豆系統。
智慧農業，新漢機器人進軍全球的野望
雖然只是一個和學界的合作案，但新漢的眼光卻是放眼全世界，「所以這隻手臂的售價不能太高，不至於到農民無法負擔的程度，才能做到普及化，實現新漢想要輸出全球的目標，」沈亦中充滿信心的說。
新漢認為，機械手臂與農業的整合，將會是世界的大趨勢，尤其在東南亞等國家，都會是智慧農業新的發展重心，因為東南亞相對粗放而不精緻化的農業，非常適合由機械來代替。有趣的是，需要精細化培養的精緻農業，其實也非常適合引進機械手臂，因為機械手臂可以做到比人手更精細的動作，誤差更小，對於精細化農業來說，導入機械手臂也能實現產業升級的目標。「我退休後的夢想就是擁有自己的一座田，用機器人來耕作」沈亦中笑說。
農業這種各類型都適合導入機械手臂的特性，讓新漢的機械手臂有了更大的發揮空間。
新漢和黃能富教授的合作，將AI帶入農業的執行端
根據市場調查公司MarketsandMarkets的《世界AI 應用報告》， 2025年AI在農業的應用將貢獻出263億美元的產出，這意味著，人工智慧將協助世界農業發展走向一個新的里程碑。而且隨著應用深化，人工智慧在智慧農業中扮演的角色，也將從宏觀調控走向更細節的執行面。
過去農業大部分都必須靠天吃飯，透過人工智慧的導入，可以將過去的不確定變為確定，這是屬於比較宏觀調控的人工智慧應用，例如：更精準的預估作物收成量、監控作物品質等。
而新漢與黃能富教授的合作，不只打造了一種完美的產學合作模型，更將智慧農業的想像延伸至更細部的應用面，例如：咖啡豆收成後的篩選作業、種植農作物時的精細照料，透過人工智慧的導入，讓這些高度依賴人工的細微作業，可以實現人力解放的目標，成為未來農業 AI 應用的新趨勢。
