近日，在捷克布爾諾附近的 Ráje?ek 家庭農(nóng)場，F(xiàn)RAVEBOT 公司開發(fā)的新一代 機(jī)器人正在進(jìn)行草莓收獲測試。該機(jī)器人裝備了 SIMATIC S7-1500 控制系統(tǒng)以及西門子的其他先進(jìn)技術(shù)，負(fù)責(zé)采摘成熟的草莓，同時(shí)監(jiān)測植物和水果的健康狀態(tài)。機(jī)器人的導(dǎo)航、模擬和訓(xùn)練是在英偉達(dá) Isaac 環(huán)境的數(shù)字孿生中完成的，病蟲害檢測人工智能則在英偉達(dá) Omniverse 環(huán)境中的植物和水果數(shù)字孿生上訓(xùn)練。

未來農(nóng)業(yè)的趨勢是以更少的資源和不使用化學(xué)品的方式可持續(xù)地種植作物。為了滿足這些新需求，農(nóng)民與工業(yè)界的合作越發(fā)緊密，工業(yè)界為他們提供所需的工具。FRAVEBOT（水果和蔬菜機(jī)器人）的監(jiān)控和收獲草莓項(xiàng)目，是 Fravebot 公司（前身 Optisolutions）、西門子、Ráje?ek 家庭農(nóng)場以及眾多果蔬種植專家共同努力的成果。

在 Ráje?ek 農(nóng)場的溫室中，兩個(gè) FRAVEBOT 機(jī)器人正在運(yùn)作：FRAVEBOT Scout 負(fù)責(zé)監(jiān)測草莓的健康和成熟度，而 FRAVEBOT Harvestor 則協(xié)助采摘。首席設(shè)計(jì)師 Vratislav Bene? 表示：“這種分工方式非常高效。偵察機(jī)器人主要負(fù)責(zé)監(jiān)視植物，移動(dòng)迅速；工人機(jī)器人則在需要的地方高效工作?！?/p>

FRAVEBOT 是西門子Xcelerator 生態(tài)系統(tǒng)的一部分

西門子的捷克共和國工業(yè)自動(dòng)化負(fù)責(zé)人 Tomá? Froněk 解釋說，西門子為 FRAVEBOT 項(xiàng)目提供了一體化解決方案，連接了不同的技術(shù)解決方案供應(yīng)商，以滿足農(nóng)業(yè)客戶的需求。

Fravebot 機(jī)器人的獨(dú)特之處在于其在數(shù)字孿生環(huán)境中的訓(xùn)練

Fravebot 解決方案的一個(gè)獨(dú)特之處是在數(shù)字孿生環(huán)境中訓(xùn)練機(jī)器人。目前還沒有任何一個(gè)國外競爭項(xiàng)目能做到這一點(diǎn)，而且這種方法在研究現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用的學(xué)術(shù)界也引起了強(qiáng)烈反響。

Fravebot 公司的一個(gè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)可以生成所謂的合成數(shù)據(jù)，并在 Nvidia 顯卡上運(yùn)行的綜合系統(tǒng)中模擬單行草莓。由于如今的模擬工具還可以模擬物理定律（例如草莓的重量），因此可以提前訓(xùn)練機(jī)器人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而無需在真實(shí)環(huán)境中移動(dòng)。這將大大加快機(jī)器人的開發(fā)進(jìn)程，同時(shí)還能節(jié)約成本，因?yàn)樵谡鎸?shí)環(huán)境中學(xué)習(xí)機(jī)器人總是很昂貴的。此外，針對特定項(xiàng)目和特定客戶的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練可以在機(jī)器人實(shí)際制造之前就開始。"Ráje?ek 農(nóng)場主 Sklená? 家族的 Matěj Sklená? 強(qiáng)調(diào)說："在我看來，這才是主要的發(fā)展方向：不僅要關(guān)注機(jī)器人部分，還要關(guān)注種植者的分析和用戶界面。

第二代 FRAVEBOT 配備了西門子的新技術(shù)。FRAVEBOT 基于 SIMATIC S7-1500 控制系統(tǒng)的更高版本（前一版本使用 SIMATIC S7-1200），并輔以 TM NPU（神經(jīng)處理器單元）模塊。為確保神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，S7-1500 TM NPU 模塊配備了 TensorBox 520A（基于 Nvidia Xavier Nx 技術(shù)的集成芯片工業(yè) PC）。

草莓機(jī)器人還包括西門子產(chǎn)品組合中的幾項(xiàng)全新功能。首先是 Scalance MUM856-1 5G 路由器，它可以將攝像頭拍攝的視頻實(shí)時(shí)傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)。該路由器還可與相同格式的 wifi 6 一起，使用 SINEMA Remote Connect（用于集中管理所有 VPN 連接的客戶端）進(jìn)行快速通信和遠(yuǎn)程管理。

另一項(xiàng)新功能是機(jī)器人庫（RobotLibrary）--這是一個(gè)技術(shù)庫，只需使用 TIA 門戶和機(jī)器人側(cè)解釋器即可對機(jī)器人進(jìn)行編程和控制，無需兩個(gè)編程環(huán)境。"這種解決方案大大簡化了編程過程，同時(shí)還提供了一定的模塊化功能。一旦客戶編寫了程序，理論上他們想控制哪個(gè)機(jī)器人以及哪個(gè)制造商的機(jī)器人就無關(guān)緊要了。Tomá? Froněk 解釋說："該解決方案支持的機(jī)器人制造商數(shù)量正在逐步增加。"

機(jī)器人農(nóng)場主的應(yīng)用非常廣泛

除草莓和西紅柿外，F(xiàn)RAVEBOT 機(jī)器人農(nóng)場主的所有變體還可用于種植和收獲許多其他作物。唯一的限制是必須有溫室基礎(chǔ)設(shè)施，即機(jī)器人移動(dòng)的軌道，而且最好有監(jiān)測溫室環(huán)境的良好工具，因?yàn)楸O(jiān)測病原體與植物所處環(huán)境之間的相互作用可以提供許多非常有價(jià)值的信息。 除水果和蔬菜外，F(xiàn)RAVEBOTs 未來還可能用于觀賞植物的種植者，尤其是花卉種植者，因?yàn)榛ɑ艿耐庥^和完整性非常重要。

FRAVEBOT 的預(yù)生產(chǎn)模型即將投入生產(chǎn)

Fravebot 是 OptiSolutions 的后繼公司，在 Ráje?ek 農(nóng)場部署的 Fravebot 農(nóng)業(yè)機(jī)器人的所有型號都已進(jìn)入預(yù)生產(chǎn)開發(fā)階段。不久，生產(chǎn)型產(chǎn)品也將投入生產(chǎn)。計(jì)劃主要銷往國外的溫室大國，如荷蘭、美國加利福尼亞和西班牙。