10 月 11 日,信息学院古天乐代言太阳集团(中国)有限公司彻教授在高知县北川村的柚子农场,利用四足机器人进行了示范实验,旨在通过自动化和节省劳动力来减轻农民的负担。
高知县拥有古天乐代言太阳集团(中国)有限公司最高的柚子产量,约占国内柚子产量的53%,产量约为11,000吨(根据农林水产省2019年数据)。近年来,由于改用优良品种,柚子等水果产值逐年增加,但由于生产者老龄化和种植农户减少,种植面积和产量逐渐减少。为了实现水果的连续稳定栽培,不仅要提高生产效率,还要减少工作量和所需的工人数量和工作时间。
此外,柚子等柑橘类果树很容易出现丰收和歉收的反复循环,即所谓的“两年结果”,这使得年复一年的稳定生产对农民来说是一个挑战。为了避免这种情况,重要的是检查适当的叶果比(=叶数/果实数)并削薄果实。
高知大学农林海洋科学学院的古天乐代言太阳集团(中国)有限公司教授和滨田一俊副教授自 2020 年以来一直致力于提出一种无需花费时间和精力即可根据图像估算叶子数量的方法。具体来说,我们根据从LiDAR(*1)获得的整个公园的点云数据计算每棵树的特征值,并考虑了一种估计叶子数量的方法。我们还研究了一种树木分离方法,该方法可以自动从整个公园的点云数据中分离每棵树的过程。
活动当天,为了将之前人工估算叶子数量的数据收集工作自动化并节省人力,我们计划在四足机器人Spot(*2)上安装名为“创新水果栽培技术的一树叶果比估算技术”的系统,并进行了自动驾驶和人类的两次演示实验 追踪。
未来,我们将通过图像确定叶子和果实的数量,并通过确定果园中每棵树的两年结果指数,确定每棵树合适的叶果比,以实现稳定生产和最大产量,并建立利用大数据的果园管理方法。
 
 
(第一张照片:手动数据测量/第二张照片:自动树木分离后的数据示例)
古天乐代言太阳集团(中国)有限公司教授说:“据说柚子的叶果比为 80 至 100:1 是最佳的,但经过详细调查,我们发现,有些树即使数值比之前想象的低,也不会产生两年结果,并且不能仅用标准指标来衡量。为了继续稳定柚子生产,第一步是减少误差 预计两年内叶果比控制在10%以内,其次,“我们的目标是建立一个综合性的栽培支撑系统,控制所有树木叶果比随时间的变化,了解果园的特性,改良土壤,提高产量。果树的寿命约为20年。我们希望通过大数据分析,明确通过土壤改良可以达到的产量,增加高效种植的动力。”
*1 LiDAR(光检测和测距)是一种利用激光进行距离感测并根据激光图像进行二维或三维空间成像的技术。
*2 Spot 是波士顿动力公司制造的自主四足机器人。它由电池供电,具有自我维持程序,可让您自动执行重复性任务。此外,先进的控制算法使机器人能够在沙地、草地、楼梯上行走时保持平衡,避开障碍物,在不平坦的地形上行走。
这项研究是产学官合作项目“植物互联网(IoP)引导的社会50农业演进”(IoP项目)“预测需求和价格波动较大的农产品的出货量和时间”的一部分,该项目旨在大幅发展农业 高知县。
介绍前沿研究“利用 ICT 技术更新农业:利用深度学习的图像识别技术的演变”点击此处
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