近期,一架固定翼无人机在加拿大萨斯喀彻温省的一片辽阔农场上空翱翔,探索了一项可能引领未来的除草技术。该无人机搭载了人工智能系统,由加拿大一家初创公司Precision AI研发,具备精准识别并消灭杂草的能力,无需全盘使用化学农药。
长期以来,玉米、小麦等大面积作物依赖喷洒拖拉机进行处理。这些设备能够覆盖广阔的田地,通过悬垂的长臂喷洒大量除草剂,以清除散布在田间的杂草。然而,这种做法不仅对土壤环境构成威胁,还会导致除草剂的大量浪费。
一位当地农场主透露,在2022年,他为防除杂草的费用接近100万加元,以保护种植在比纽约市还广袤的土地上的小麦、油菜和豆类作物。若能节省一半的成本,这将是一笔巨大的经济效益。
Precision AI的机器人通过学习超过15000种植物图像,训练出一套识别算法,能够精确区分玉米、小麦和大豆等主要作物与杂草。无人机的摄像头能够捕捉到任何尺寸超过半个芝麻的物体,其AI识别杂草的准确性高达96%,仅对目标施用除草剂,与传统方法相比,其方法能将除草剂使用量减少高达90%。此技术已获得At One Ventures和BDC Capital等投资者的青睐,累计投入超过2000万美元的风险资金。
尽管无人机在大型农场精准喷洒除草的应用案例不多,目前主要用于大规模喷洒和农作物监控,但对无人机的操控要求极高,需具备灵活机动能力,同时能够携带一定重量的药液。
作为无人机领域的佼佼者,深圳的大疆创新科技有限公司曾推出DJI FPV穿越机,具备翻滚、穿梭等高机动性,适合在农田中穿梭。尽管目前该款穿越机主要用于摄影,但凭借强大的飞行控制系统,未来可轻松改造用于农业任务。
无人机在农场管理中具有显著优势,如无需在烈日下人工劳作,可在室内远程操作,且无人机对农田土壤的破坏较小,不会产生地面行走的轮式农业机器人那样的物理接触。这也是推动机器人研发团队转向无人机方向的原因之一。
然而,农业无人机的全面应用仍面临诸多挑战。首先,无人机的飞行需严格遵守法规,包括登记备案及特定时间、区域的飞行限制,如何在保证安全性的同时给予农业无人机更大的自由度,需要立法者的进一步完善。
其次,农业无人机的使用成本需考虑在内。相较于传统农作方式,无人机除了购买和维护费用外,可能无法显著提升工作效率,因此,其商业价值可能会受到质疑。
通过无人机技术,农民能够更精确地控制农业生产流程,减少人力成本和时间成本,同时获取实时数据,帮助农民更好地掌握作物、土壤、气象状况。但农业无人机要实现商业化,还需解决成本、安全等关键问题,使其真正成为有助于提高农业生产效率的实用工具。