扬马引领SMASH次世代农业机器人系统研发，重塑精准农业新未来

未来农业将见证科学精准耕作技术日益普及：自动化“农业机器人”监测、处理、作业土地，利用先进技术助力最大化产量、最小化病害。

凭借自动化与农业机械化丰富经验，农业科技专家扬马正在先进田间机器人研究中引领方向。

变革时代的变革时刻？

难想出比农业更重要经济板块。这个直接影响全球每个人生活的行业，却面临四面八方挑战。温度降水变化影响作物产量；农业工人直接暴露于极端天气影响，数百万食品相关从业者已感受气候变化冲击。消费者日益关注食品生产化学品问题，要求可持续生产更美味、更高品质农产品。在满足环境压力下寻找应对这些问题最佳路径，致使多国政府转向自动化专家与技术专家，试图改善农民处境、满足消费者需求、应对行业无数挑战。

意大利SMASH智慧农业研究

农业自动化技术进步本身非新鲜事——自工业革命以来持续发生。新鲜的是技术如何用于应对食品病害控制与不稳定天气模式相关问题。焦点现聚焦以环境可持续方式实现目标产量，持续减少化学品用量与种类。干旱、洪水、新害虫疾病现威胁所有大陆。欧洲亦面临农业体系全域挑战。尤以意大利为甚，科学家称因气候变化，意大利2018年橄榄收成暴跌57%——25年最差。扬马欧洲研发中心坐落意大利佛罗伦萨郊外山丘，得天独厚开展多样田间研究为农业增值——甚至可能吸引新一代投身土地。含为期两年、400万欧元“SMASH”项目，联合10技术合作伙伴开发移动农业“生态系统”监测、分析、管理农作物。SMASH首字母缩写为“Smart Machine for Agricultural Solutions Hightech”，由托斯卡纳地方政府联合资助。包含开发模块化机器人平台，采用最新ICT技术检查作物土壤、分析收集信息、向农民提供清晰可执行信息支持作物管理。

合作伙伴与角色：

• EDI：机电工程公司，协助开发机器人系统移动基座。
• AvMap：移动基座导航技术与传感器。
• Base：数据传输、处理、云存储。
• Seintech：数据分析、挖掘与机器学习。
• 佛罗伦萨大学农学系：末端执行器开发。
• IIT（意大利技术研究所）：监测分析土壤的机器人系统（Plantoid）。
• Sant'Anna生物机器人研究所：开发安装于机械臂的操作器，采集样本操作物品。
• Copernico：无人机监测测绘准备。
• DORIAN：机器视觉技术与算法。
• Giuntini Filippo：农艺师。

扬马众多角色包括：开发多功能机械臂移动操作（含精准喷洒）控制系统、定位技术传感器集成、移动基座自主导航与软件开发（与其他合作伙伴协作）。扬马建模控制工程师Manuel Pencelli表示，开发能监控作物、采集土壤样本分析、精准靶向农化品施用的原型农业机器人，从项目伊始就需要多领域专业知识。“全程涉及众多合作伙伴。需要机械专长开发车辆结构，许多‘通信’专家因许多设备需‘对话’。起点竟是原为海滩移动清理海岸线的履带车！”

两套SMASH工作原型——葡萄藤与菠菜两类原定研究作物。前者已在比萨省葡萄园农场显著测试，Manuel在演示该机器人生态系统能为农民提供的可能性中发挥关键作用。Pencelli说：“SMASH非单一机器，而是包括机器人、基站、无人机、田间传感器的一系列不同设备，共同提供关键信息助力农民。农民可编程SMASH执行任务，在他从事其他活动时，机器可自主移动监测作物、检测治疗病害，为农民或工人节省大量人工巡田时间。”

测绘监测、除草施肥一体化

SMASH包含移动基座、带操作器与视觉系统机械臂、无人机、辅助地面站。想象一个跨精准农业技术范围运行系统，提供大地测量、机器人、数据挖掘、机器学习等特定洞见，同时兼顾农民面临环境社会问题。对Pencelli，SMASH可能性无限。他说：“除机械臂所有功能外，车辆后部还可安装附件进行机械除草或耕作，随移动同步进行。此工作可与监测检测同时进行。”扬马专长在于农业机器人软件开发与所有其他方组件集成安装。复杂电子群：导线、传感器、摄像头、GPS接收器、多电机——八个——争夺空间。但全运作——甚至泥泞葡萄园二月底展示独立转向系统与卓越牵引力在多地形表现。Pencelli补充：“传感器融合是项目最具挑战方面之一。因田间环境特殊，多变量可变：基础设施、土壤、田块形状甚至其他工人围绕农业机器人移动。车辆定位、提升其鲁棒性、理解物理约束很有意思——如速度、转向角、车载设备安装位置与通信——所有层面影响车辆运动。”

合力共进

YRE还联手佛罗伦萨大学农学系进一步推进田间研究。该校在可持续作物管理有显著经验，最近完成欧盟资助Rhea项目：利用配备先进传感器、增强末端执行器、改进决策控制算法的小型异构机器人车队（地面与空中），改善作物品质、人类健康安全、降低生产成本。SMASH项目中，大学教授Marco Vieri认为需整体研究方法与最新技术赋能。他说：“农业提供人类食物、饲料、纤维、燃料，但也须考虑农村、文化、历史议题。过去有年度农事日历，新心态现在需要控制缓解干旱、害虫、洪水风险。需探索增加自动化不仅增产增量，更施加附加价值。扬马共享助力农民以真实技术系统实现健康高价值生产愿景，我们在SMASH中开发葡萄园与菠菜等园艺大田作物两场景设备与末端执行器。拥有丰富农机与新技术可能性知识，关乎减少对土壤植物微生物不安全农药使用，同时提升营养水平与有益菌。”

公平说农民处于气候、排放、可持续性辩论最前线。即使葡萄、橄榄、坚果等高价值作物在此区域，难反对用自动化联网农业将科学数据与农民需求结合。毕竟机器人能7×24小时工作，因体积较小对土壤影响小于拖拉机。想象常规拖拉机几分之一大小的机器人车队，易见AI驱动技术驱动精准农业未来可能性。无人机测绘田间检查作物；农业机器人收获果实、播种、精准识别除草施肥精确剂量——一切关于仅在需作业区域靶向努力，从而减少劳动力、资本成本与排放。扬马通过持续先进农业机器人研究，接受展示未来精准耕作技术可能性与潜在效益挑战。自动化机器人拖拉机耕作田间是否成常见景象仍待观察，但难反对用技术可持续提升土地品质与产量。若无人机悬停作物声意味农民能识别生长模式营养需求，再由机器人车队精准投送农药肥料，那必将成当前田间工具箱欢迎新成员。