开发一批灵活且价格实惠的薰衣草采摘机器人绝非易事。 但为了帮助小型农场呼吸更轻松，Jung Yun Bae 和她的研究同事们 保持冷静并继续进行工程。
密歇根州盖洛德幸运三叶草农场的薰衣草田最后盛开 七月，足球比赛结果的研究人员走过芬芳的行列，测量机器人的移动性，同时 收集将用于开发和训练薰衣草检测系统的数据。
采摘薰衣草需要细腻的触感和敏锐的眼光。耗时的 由于劳动力短缺和成本上升，流程变得更加复杂。项目 领导者郑润裴和她的团队正在与农民合作，重新构想手工收割的意义， 部署一组协调工作、易于控制的小型机器人， 修理、修改和更换。 “我们希望平衡经济和功能，”她说。
由密歇根州农业部提供的 423,300 美元农场创新补助金资助 和农村发展，这个为期两年的项目重点是使用低成本、模块化机器人 船队可提高气候适应能力和劳动密集型经济回报 产生。 Bae 的联合首席研究员是永阮和明国公园。这三位都是的教职人员机械与航空航天工程系.
在今年夏天的访问期间，研究人员在不同的地点拍摄了数百张图像 记录七种有机种植的烹饪薰衣草的角度 在农场。鲜花本身就是产品；传感器必须识别每个品种 机器人必须适应特定的收割需求，例如剪切高度 每株植物。
拜访幸运四叶草的机器人是一个无臂原型机。回到科技，在，团队成员专注于开发将集成的装配式机械臂 具有软件和机械功能来分类、精确定位、抓取、保护、 剪切，然后装入薰衣草。
同步这一极其棘手的任务也取得了预期的进展 通信，允许多个机器人在一个可互换的机器内操作 平台。
Bae 看似平静地接受了这个过程的困难——死胡同， 调试、重新开始——就像薰衣草花的娇嫩一样舒缓 气味。
“当我们努力操作多个通信系统时，事情就会崩溃。 整合并不简单。有很多传感器。很多算法。那里 使用传感器数据提取特征并进行必要的处理需要很多层 动作同时发生。这需要耐心和时间，”Bae 说。
最终结果是值得的：适应性强、易于操作的机器人适合个人 农场及其特定作物的需求。 “如果其中一个坏了或者他们需要添加一个， 该系统可以是灵活的。如果可以进行修复，那很好，但正在快速推进的选项 引入系统的异质性会让农民喘口气 一点——呼吸更轻松，”她说。
密歇根州不断发展的农业技术
将创新项目落户密歇根州是州政府和大学的自然之举 观点。虽然密歇根州是全国第三大薰衣草生产地，但 远非唯一对州经济产生影响的作物。农业是密歇根州的 第二大工业，五大湖州在美国总体排名第二 农业多样性国家。芦笋产量全国第一 密歇根州是一个重视特产的农业强国，其传奇的酸樱桃 农场以及大型农业经营。
“我们希望成为密歇根州创新、可持续农业中心的一部分 技术。”
歌利亚农场已经投资开发先进的机器人 针对农作物照料从种子到销售的所有阶段的应对措施。裴笔记 该设备通常成本高昂，并且不适合规模较小的业务， 其作用对于维持供应当地食品的各种农产品至关重要 并创造繁荣的经济。
随着我们为国家工业服务并做出贡献的历史承诺 就其经济而言，足球比赛结果拥有机械设计、人工智能、 现代控制算法和自主导航以及上述内容 耐心——执行该项目。
浪漫化的机器人与现实
机器人激发了人类的想象力，但就像变形金刚一样，机器人的作用不仅仅是满足 建立一个的眼睛。想象一下很有趣星球大战-类似 R2-D2 的 C-3PO 团队，他们快速而细致地采摘精致的、 五瓣淡紫色花冠。但好莱坞版机器人还没有立足于现实。虽然市场上有 R2Weed2 农业机器人， 旨在拔除杂草，同时收集有助于土壤分析和其他方面的数据 Bae 表示，目前可用的大多数自动化设备是环境监测 无论是定价还是规模都无法满足小型家庭经营农场的需求。
她的团队计划开发一支更实用的车队——介于复杂的 汽车人和一群处境有限的薰衣草 Roombas。研究人员专门 专注于经济实惠、可定制和可扩展的设备 适合中小型农场的选择。但这并没有让这个项目减少 复杂。
“机器人代表了简单系统中的终生集成。我们学到的东西 作为婴儿，机器人必须第一次学习，”Bae 说。 “这需要多个演示 确保每个功能都能正常工作或找出无法正常工作的原因。每个 当我们调试时，我们需要返回并确保每个组件都能协同工作。 这是团队合作。”
永远的薰衣草田
虽然迄今为止小型农场的农业自动化进展甚微， 他们正在成长。然而，这些业务面临着来自多个方面的经济压力。 角度，使得保持生存变得越来越困难，更不用说找到额外的了 资金用于扩大基础设施。人口老龄化、城市移民、农场整合、 气候变化是小农场面临的一些最严峻的挑战。
研究人员、州和地方官员正在开创一条恢复力之路， 以及农场主本身，他们认识到迫切需要多样化和加强 密歇根州的农业经济，同时保留该州的价值观和特色。
幸运四叶草农场老板 Jeanne Mouch 全力支持 Bae 的项目 在她的生活伴侣乔什发现了资助机会之后。他认为这是一种方式 结合了他对机器人技术和农业的欣赏。 “乔什确实是一个技术人员，” 裴说。 “一旦我们了解了需求，我们就可以提出解决方案。”
足球比赛结果主导的项目以其尖端算法的开发而闻名 （双关语）将由具有先进机械手的多个机器人使用 有效地带来复杂的收获。
该技术将适用于其他特种作物。裴和她的团队计划 与密歇根制造业增长联盟合作，减少采用障碍 由农民通过密歇根经济发展公司的工业 4.0 补助金 程序。此外，还开发了软件和硬件平台 项目将通过开源平台与公众共享，进一步降低 自动化集成的障碍。
Bae 和她的团队计划通过实地演示来结束薰衣草采收项目 帮助农民和公众了解该项目改变农业现状的潜力 密歇根州农业景观小规模农业自动化的未来。未来 目标包括能够将来自不同制造商的机器人联网——这是一项努力 类似于哄骗 PC 与 Mac 和谐相处。
“我们希望成为密歇根州创新、可持续农业技术中心的一部分，” 裴说。 “虽然薰衣草是该项目的目标植物，但结果的定制 使应用程序能够收获其他类型的植物或农作物。我们的项目可以 帮助保留或增加密歇根州小农场的数量，从而导致 诸多好处，包括农产品多样化、可持续发展 当地农业、经济贡献、农业遗产保护、食品 密歇根州乡村景观和环境的安全和保护。”
足球比赛结果是一所 R1 公立研究型大学，成立于 1885 年，位于霍顿，拥有来自全球 60 多个国家的近 7,500 名学生。密歇根州旗舰科技大学的投资回报率一直名列全美最佳大学之列，提供超过 185 个本科和毕业生科学技术、工程、计算机、林业、商业、健康专业、人文、数学、社会科学和艺术领域的学位课程。乡村校园距离密歇根州上半岛的苏必利尔湖仅数英里，提供全年户外探险的机会。
