自适应群体机器人可以改善智能农业

通过实施自主地面和空中技术，自适应群体机器人的使用有可能为全球智能农业的努力提供显著的环境和经济效益。

“农业机器人，如果使用得当，可以提高产品的数量和质量，同时降低成本，”Kiju Lee博士说，他是德克萨斯州农工大学工程技术和工业分销系和J. Mike Walker ' 66机械工程系的副教授兼夏洛特和沃尔特布坎南学院研究员。

该项目由Lee、德州农工大学土壤与作物科学系的Muthukma Bagavathiannan博士和德州农工大学科珀斯克里斯蒂分校农业生物研究与推广中心的Juan landvar博士共同领导。这项研究最近由美国农业部国家食品和农业研究所通过国家机器人倡议3.0项目资助。

整个多学科小组——由来自德克萨斯州农工大学系统几个部门、机构和机构的成员组成——正在努力建立一个可配置、自适应和可扩展的群体(CASS)系统，该系统由无人驾驶的地面和空中机器人组成，旨在协助协作智能农业任务。

Lee说:“我们将为可部署的、可扩展的群体系统开发技术和理论基础，该系统包括一个物理机器人群体，包括地面和空中机器人，一个用于低保真和高保真模拟的数字双胞胎模拟器，以及一个易于使用的用户界面，供农民使用该CASS系统。”

这种由CASS技术实现的智能农业方法可以带来长期效益，因为它可以通过更好的物流、优化水和肥料的利用以及总体上减少农药的使用来减少浪费。

研究小组认为，通过使用更小的机器来减少土壤压实，并通过非化学控制方法来避免抗除草剂杂草，可以实现显着的生态和环境效益。

最近智能农业侧重于使用大型机械的趋势的目标是尽量增加产品数量和尽量减少成本- -这种方法已引起一些经济和环境问题。Lee说，这种方法带来的一些长期问题包括土壤压实、解决小规模田间变化的能力有限以及作物生产力下降。

通过利用群体机器人的灵活性，CASS系统旨在成为一种可以配置以满足特定应用需求的平台技术。

Lee说:“目前精准农业和智能农业的趋势主要集中在大型机械或单个或少量机器人上，这些机器人装备和编程可以执行高度专业化的任务。”“这个项目将成为我们建立一个可部署的易于使用的群体机器人系统的长期目标的关键途径，该系统可以作为广泛农业应用的通用平台。”

虽然也存在其他采用群体机器人技术的系统，但它们通常被设计为只执行一项特定任务，而不是适应各种情况。

展望未来，该团队将有机会通过其系统的设计和实施过程，解决与复杂和不同规模的农业应用相关的若干挑战。

“尽管潜力巨大，但群体机器人研究本身很大程度上局限于低保真模拟和实验室实验，”李说。“这些很少代表农业领域环境的复杂性。此外，人类群体协作还没有得到广泛的探索，用户在循环中的开发和评估方法尤其需要针对目标最终用户——在我们的案例中是农民。”

原创内容可在engineering.tamu.edu。

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?您应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得您和您的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。