03 美国Abundant Robotics苹果采摘机器人

Abundant Robotics企业解读

企业名称：Abundant Robotics。

企业定位：农业机器人公司。

总部：加利福尼亚州海沃德。

知识产权类型：①大量的真空操作专利；②行走方面，具有卫星导航+视觉识别避障功能；③世界级的视觉系统，用于识别水果种类并判断质量；④机器自动化作业等多项专利，包括高频采摘技术的解决方案，一台机器能够使用多个采摘臂采摘等。

资产出售：2021年6月，Abundant出售其所有知识产权和资产，在2021年10月被孵化器机构Wavemaker Labs收购。

苹果采摘技术的发展背景

1.常见因素

（1）自然因素

美国的苹果树形体较长，在两排苹果树之间能留出一条道路，用以开车从中穿行，摘苹果机器人能够便捷作业

（2）人为因素

美国的人工成本高，每到苹果成熟的时候，美国会给墨西哥人发放特殊的摘苹果签证来采摘苹果

2.需求与趋势

（1）市场需求

苹果是全球消费最广泛的水果之一，市场不易受外部环境的影响

（2）发展趋势

农民工资的上涨和外来移民的减少，导致美国农业的劳动力成本较过去5年增加70%，越来越多的苹果种植园正寻求用机器替代人工自动完成苹果的采摘工作

Abundant Robotics苹果采摘机器人解读

1.苹果采摘技术难点

（1）无法准确识别

需准确识别果树上成熟的苹果，并在不损坏苹果的前提下将其完整摘下

（2）产生“果伤”

传统的机械化农业操作设备采用的都是类人类手臂式的机械设计，容易产生“果伤”

（3）大小不一

苹果形状、大小、颜色都可能不同，同时可能被叶子盖住，需要正确识别是否需要采摘

2.核心技术

（1）真空吸管

机械臂前端类似真空吸尘器的吸嘴将苹果从树枝上“吸”下来，并收纳到装置中，以避免损坏苹果或果树

（2）传感器

首先通过毫米级的图像检测设备进行精准识别和定位，然后通过视觉系统让机器人根据特定品种的苹果颜色判断其成熟度

（3）采摘效率

24小时不间断采摘，效率达到1个/秒

3.技术优势

（1）高识别率

在茂密的树叶中识别成熟的苹果并判断其成熟度

（2）自动筛选

选择没有损坏的苹果

（3）损耗率低

保留剩余的苹果和树木，不对其造成损坏

（4）自主导航

在苹果园内通过设定的轨迹行驶

（5）效率高

与手工劳动相比效率更高

4.使用方式

（1）识别

机器人在苹果树之间穿梭，用激光雷达进行探测，通过机器视觉对苹果进行成像

（2）判断

如果判断苹果为成熟，机器人会进行依序采摘，否则会略过

（3）收获

用真空管把娇嫩的果实吸走，并放到传送带上，分类后放到箱子里

5.应用范围

（1）适用场景

果树成排种植，两排果树之间空间足够让运输车或中小型机械通过

（2）特殊种植方式

让苹果尽量长在同一平面上

技术市场应用与国内借鉴解读

1.技术市场应用

（1）市场需求

全球果园水果采摘市场规模约2000亿美元，目前人工缺乏成为水果产业发展的瓶颈，其中约40亿～600亿美元规模的水果采摘市场可以采用智能采摘技术

（2）应用场景

Abundant与新西兰最大的苹果种植商之一T&G Global合作，完成了小规模商业测试，并在美国苹果产区与多个客户进行了类似的小规模测试。主要应用时间是北半球的8月至11月和南半球的2月至5月

（3）业务合作模式

打造第三方的机器人服务公司，用机器人提供服务的模式（RaaS），同时为农场提供设备维护、运输和现场作业等服务

（4）行业业态

Abundant Robotics的智能采摘技术同行有：FFRobotics（以色列）、Ripe Robotics（澳大利亚）和Tevel（以色列）。其中，Tevel获得了《机器人商业评论》杂志颁发的“2021年RBR50机器人创新奖”，在本书中会有相关介绍

2.国内借鉴解读

（1）农机农艺结合

在国内，只有规模化的农场和最近几年种植的苹果树是成排种植的，其余的种植方式如何实现采摘机械化确实是一个大问题，需要农机与农艺结合才能成为可能

（2）因地制宜

南方的丘陵、山地是中国重要的粮食、油料、蔗糖、烟叶、蔬菜、瓜果、麻类等作物的生产基地，但是丘陵、山地农机装备不足，农业综合机械化率还不到10%

（3）未来发展

面对农村人口老龄化趋势加剧和劳动力短缺的困境，以技术创新为驱动力的智慧农业是中国农业的未来发展趋势

视频解析

农特（抖音）

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