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一种金属的单臂机器人车轮沿着一排排的红辣椒植物，它的摄像机上下摆动，以发现成熟的水果。当它在一个人身上的时候，手臂上有一个像人的手一样的钳子，伸出来，抓住了胡椒，而一把刀的快速的沙沙声把它从藤条上切下来。这款机器人看起来不像是《星球大战》里那款优雅的C-3PO，但它不会把它当作另一个虚拟的自动化操作。这个“胡椒采摘器”是现代工程的一个新突破：由以色列和欧洲的主要机器人专家建造的精密装备的机器，有一天可能会为你的零食和蔬菜采摘水果，这是一项比看起来更困难、更重要的任务。
以色列本-古里安大学的农业、生物和认知（ABC）机器人教授Yael Edan解释说，在欧洲、以色列和其他地方，发现农业工人的难度越来越大。
“在恶劣的条件下，高温和潮湿的环境下，无论是在温室里的田地里，这都是一项艰巨的工作，”Edan告诉数字趋势。另外，它是季节性的，只是暂时的工作，“所以没人愿意这么做。”
而且，因为水果往往会同时成熟，而人类每天只能辛苦地工作那么多时间，每一种收获的一大块果实都直接从树上掉下来，腐烂，释放出恶臭的温室气体，完全联想不到是它们让我的餐桌变得美味。
这就是为什么像Edan这样的专家们正在转向机器人技术、人工智能、机器学习和其他新兴技术，以此来对抗未来农业的需求。高科技工具正在进行各种各样的测试，从简单的收获任务到成熟的葡萄酒生产和授粉。尽管对人类劳工的需求总是存在的。至少在不久的将来——技术可以帮助填补农民无法获得的空白。
机器人能做的不仅仅是摘水果
把机器人安置到田野或温室里，可以帮助解决许多与农业有关的问题。机器可以昼夜不停地工作，甚至在晚上也能有充足的照明。通过一些定制和修改，它们可以调整以适应炎热和潮湿，而不会过热或休息。因此，挑剔的美食家会得到高质量的辣椒、西红柿、黄瓜和其他农产品，这些产品是在高峰时期收获的，而不是太硬或太软。更多的水果和蔬菜最终会出现在我们的盘子里，因为更少的东西会被浪费掉。更有效和更经济的过程也可能有助于平衡不断增长的食品价格。
但是机器人可以做的不仅仅是收获。BGU的研究人员正在研究其他的“农业机器人”，比如可以为花朵授粉而不是蜜蜂的无人机，以及能够精确计算出应该向葡萄树喷洒多少农药以预防疾病的智能喷雾器。这两个项目都可能影响未来的食品安全和安全：随着更多的农作物从农田进入温室，无论是由于气候变化还是其他原因，授粉都是一个挑战。此外，在过去的十年里，由于臭名昭著的蜂群衰竭失调症，世界各地的蜜蜂数量一直在下降，这对食物供应构成了真正的威胁。
美国农业部估计，蜜蜂为80%的开花植物和美国人吃的坚果、水果和蔬菜授粉。如果我们想要一个不间断的蔬菜供应，有一天机器人的替代品可能会非常方便。随着对农药过度使用的健康担忧日益加剧，智能喷雾器可以减少有害化学物质的数量，不仅是在葡萄树上，还有我们吃的任何农产品和它生长的土壤。
农业机器人的挑战：资金、图像识别和大自然
看起来似乎有这么多的好处，几十年前我们就应该有自动化的管理。但这比表面看起来要棘手得多。与其他行业不同，农业仍然是机器人不可征服的前沿，而且是有充分理由的。人类可以很容易地学会辨别成熟的果实，但对于机器人来说，这是一项复杂的数学和空间任务，需要机器学习和人工智能，而且仍然很难计算机化。
自动化iPhone组装线或汽车传送带是很容易的，因为尺寸、长度、位置和部件总是保持相同的固定状态。大规模生产的商品的圣杯是能够重复同样的动作成千上万次。在丰田的工厂里，一个螺丝起子的机器人被设定为在同一辆车的每一辆车上精确地放置它的仪器。每次它举起螺丝起子，螺丝就在那里，等着被拧进去。
但是大自然母亲不是这样工作的。它是完全随机的。即使是在温室里种植的作物，在许多条件下，如温度、光照和湿度都被控制，每个植物决定开花的地方都是完全不可预测的。与汽车装配不同的是，你不能在特定的坐标下规划一种灌木，因此你不能让机器人在任何精确的地点寻找辣椒。
因此，水果采摘的简单动作会有很大的不同，这取决于水果的位置、大小、形状以及它可以藏在下面的叶子。这些机器必须足够智能，能够通过外观识别辣椒或黄瓜，根据不同的种类，它们的大小、形状和颜色各不相同。这些机器人还需要学会在茂密的树叶后面窥视，它们需要知道如何轻柔地处理它们的庄稼，这样它们就不会把它们压成胡椒泥，也不会把整个植物和一种水果一起拉出来。
Edan说，最重要的是，传统上，农业创新的资金很少，因此，在偏僻的地方，机器人饲养已经被完全抛弃了。但现在这种模式正在改变。作为欧盟与荷兰、瑞典和比利时研究人员合作的一部分，Edan的团队目前正在荷兰的一些温室里测试这个“胡椒采摘机器人”。
Edan实验室的博士生Polina Kurtser说：“它花费了成千上万的胡椒图片——巨大的图片数据库，让机器学习算法能够正确识别辣椒。但是现在电脑可以处理这个问题了。”“这个团队正在测试不同的收获策略——减少水果的效果，而不是用真空吸尘器吸它，还有其他的方法。
还可以智能授粉 减少杀虫剂的使用
其他的农业机器人也在萌芽。Yael在BGU的合作者Shai Arogeti正在研制一种传粉者的无人机。在开发的早期阶段，无人机既不会降落在花朵上，也不会看起来像一只蜜蜂，但它确实可以创造出足够的嗡嗡声来达到同样的效果。
有些植物，比如西红柿，不需要蜜蜂给它们授粉——它们可以在风中相互授粉。因此，阿鲁盖蒂一直在测试一种可以在温室植物之间飞行的机器人，它可以用旋转的叶片和吹植物的花粉来制造微风。这项任务也面临着类似的精确挑战——机器人必须足够聪明，能够在郁郁葱葱的植被之间飞行，而不会撞上它。为了防止机器人在植物上除草，它被拴在“一个基地”上，只能直接穿过小岛，“但机器人授粉的概念是有效的。”
另一个电脑化的助手是农药喷洒机器人——这是Ron Berenstein的心血结晶，他以前在BGU，现在在加州大学伯克利分校。为了保持真菌、昆虫和其他作物害虫的控制，农民们在世界各地喷洒了数百万加仑的化学物质。然而，通常情况下，他们只需要撒少量的特定的受感染点，而不是把它洒在补丁和土壤上。伯伦斯坦的葡萄酒喷洒机器人可以识别葡萄群，并向农民建议应该喷洒多少农药。这样做的目的是减少喷洒在葡萄藤和土壤上的有毒化学物质的数量，这些化学物质最终会渗入葡萄本身，并渗入到它们所酿造的葡萄酒中。伯伦斯坦的设计还允许远程操作机器人喷雾机，减少了农场工人接触农药的机会。
人类仍然需要和机器人一起工作
机器人农民会在农业中造成大量的就业岗位流失吗？科学家们不这么认为。
“我们不指望这些机器人能完全取代人类，”Edan说。“我们希望他们能帮助我们完成人类不能、不想做的事情，”使我们能够种植最好的产品。
机器人何时加入我们的领域还不太清楚。“这是一个百万美元的问题，”伯恩斯坦笑着说，他补充说，商业化依赖于资金，投资者对这个项目感兴趣，以及其他一些事情。“我认为五年是一个合理的估计，因为技术的存在。”
所以，下一个十年的某个时候，你喜欢的完美草莓可能会说“机器人采摘”。或者甚至是通过“机器人授粉和喷洒”。
