03 美國Abundant Robotics蘋果采摘機(jī)器人

Abundant Robotics企業(yè)解讀

企業(yè)名稱：Abundant Robotics。

企業(yè)定位：農(nóng)業(yè)機(jī)器人公司。

總部：加利福尼亞州海沃德。

知識產(chǎn)權(quán)類型：①大量的真空操作專利；②行走方面，具有衛(wèi)星導(dǎo)航+視覺識別避障功能；③世界級的視覺系統(tǒng)，用于識別水果種類并判斷質(zhì)量；④機(jī)器自動化作業(yè)等多項(xiàng)專利，包括高頻采摘技術(shù)的解決方案，一臺機(jī)器能夠使用多個(gè)采摘臂采摘等。

資產(chǎn)出售：2021年6月，Abundant出售其所有知識產(chǎn)權(quán)和資產(chǎn)，在2021年10月被孵化器機(jī)構(gòu)Wavemaker Labs收購。

蘋果采摘技術(shù)的發(fā)展背景

1.常見因素

（1）自然因素

美國的蘋果樹形體較長，在兩排蘋果樹之間能留出一條道路，用以開車從中穿行，摘蘋果機(jī)器人能夠便捷作業(yè)

（2）人為因素

美國的人工成本高，每到蘋果成熟的時(shí)候，美國會給墨西哥人發(fā)放特殊的摘蘋果簽證來采摘蘋果

2.需求與趨勢

（1）市場需求

蘋果是全球消費(fèi)最廣泛的水果之一，市場不易受外部環(huán)境的影響

（2）發(fā)展趨勢

農(nóng)民工資的上漲和外來移民的減少，導(dǎo)致美國農(nóng)業(yè)的勞動力成本較過去5年增加70%，越來越多的蘋果種植園正尋求用機(jī)器替代人工自動完成蘋果的采摘工作

Abundant Robotics蘋果采摘機(jī)器人解讀

1.蘋果采摘技術(shù)難點(diǎn)

（1）無法準(zhǔn)確識別

需準(zhǔn)確識別果樹上成熟的蘋果，并在不損壞蘋果的前提下將其完整摘下

（2）產(chǎn)生“果傷”

傳統(tǒng)的機(jī)械化農(nóng)業(yè)操作設(shè)備采用的都是類人類手臂式的機(jī)械設(shè)計(jì)，容易產(chǎn)生“果傷”

（3）大小不一

蘋果形狀、大小、顏色都可能不同，同時(shí)可能被葉子蓋住，需要正確識別是否需要采摘

2.核心技術(shù)

（1）真空吸管

機(jī)械臂前端類似真空吸塵器的吸嘴將蘋果從樹枝上“吸”下來，并收納到裝置中，以避免損壞蘋果或果樹

（2）傳感器

首先通過毫米級的圖像檢測設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)識別和定位，然后通過視覺系統(tǒng)讓機(jī)器人根據(jù)特定品種的蘋果顏色判斷其成熟度

（3）采摘效率

24小時(shí)不間斷采摘，效率達(dá)到1個(gè)/秒

3.技術(shù)優(yōu)勢

（1）高識別率

在茂密的樹葉中識別成熟的蘋果并判斷其成熟度

（2）自動篩選

選擇沒有損壞的蘋果

（3）損耗率低

保留剩余的蘋果和樹木，不對其造成損壞

（4）自主導(dǎo)航

在蘋果園內(nèi)通過設(shè)定的軌跡行駛

（5）效率高

與手工勞動相比效率更高

4.使用方式

（1）識別

機(jī)器人在蘋果樹之間穿梭，用激光雷達(dá)進(jìn)行探測，通過機(jī)器視覺對蘋果進(jìn)行成像

（2）判斷

如果判斷蘋果為成熟，機(jī)器人會進(jìn)行依序采摘，否則會略過

（3）收獲

用真空管把嬌嫩的果實(shí)吸走，并放到傳送帶上，分類后放到箱子里

5.應(yīng)用范圍

（1）適用場景

果樹成排種植，兩排果樹之間空間足夠讓運(yùn)輸車或中小型機(jī)械通過

（2）特殊種植方式

讓蘋果盡量長在同一平面上

技術(shù)市場應(yīng)用與國內(nèi)借鑒解讀

1.技術(shù)市場應(yīng)用

（1）市場需求

全球果園水果采摘市場規(guī)模約2000億美元，目前人工缺乏成為水果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，其中約40億～600億美元規(guī)模的水果采摘市場可以采用智能采摘技術(shù)

（2）應(yīng)用場景

Abundant與新西蘭最大的蘋果種植商之一T&G Global合作，完成了小規(guī)模商業(yè)測試，并在美國蘋果產(chǎn)區(qū)與多個(gè)客戶進(jìn)行了類似的小規(guī)模測試。主要應(yīng)用時(shí)間是北半球的8月至11月和南半球的2月至5月

（3）業(yè)務(wù)合作模式

打造第三方的機(jī)器人服務(wù)公司，用機(jī)器人提供服務(wù)的模式（RaaS），同時(shí)為農(nóng)場提供設(shè)備維護(hù)、運(yùn)輸和現(xiàn)場作業(yè)等服務(wù)

（4）行業(yè)業(yè)態(tài)

Abundant Robotics的智能采摘技術(shù)同行有：FFRobotics（以色列）、Ripe Robotics（澳大利亞）和Tevel（以色列）。其中，Tevel獲得了《機(jī)器人商業(yè)評論》雜志頒發(fā)的“2021年RBR50機(jī)器人創(chuàng)新獎”，在本書中會有相關(guān)介紹

2.國內(nèi)借鑒解讀

（1）農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合

在國內(nèi)，只有規(guī)模化的農(nóng)場和最近幾年種植的蘋果樹是成排種植的，其余的種植方式如何實(shí)現(xiàn)采摘機(jī)械化確實(shí)是一個(gè)大問題，需要農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝結(jié)合才能成為可能

（2）因地制宜

南方的丘陵、山地是中國重要的糧食、油料、蔗糖、煙葉、蔬菜、瓜果、麻類等作物的生產(chǎn)基地，但是丘陵、山地農(nóng)機(jī)裝備不足，農(nóng)業(yè)綜合機(jī)械化率還不到10%

（3）未來發(fā)展

面對農(nóng)村人口老齡化趨勢加劇和勞動力短缺的困境，以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動力的智慧農(nóng)業(yè)是中國農(nóng)業(yè)的未來發(fā)展趨勢

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農(nóng)特（抖音）

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