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更新日期：2020-09-21

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發布單位：嘉義大學

澆水、噴藥、除草、採收，嘉義大學「甜椒機器人」全搞定 文章日期:2020/8/17 文章出處:天下雜誌「微笑台灣」網站 文章內容: 　　找不到農工，就派機器人務農吧！嘉義大學研發的「甜椒栽培植保機器人」，不僅能幫忙澆水，還能分辨病蟲害、精準施藥防治，減少農民直接接觸農藥的風險。這樣的農業想像，是嘉義大學校長艾群帶領校內生物機電工程、資訊管理、植物醫學、園藝系的老師，申請科技部「智慧科技於農業生產之應用計畫」，投入研發「甜椒栽培植保機器人」的目標。 影像判讀力強 精準施藥抗病蟲 　　「台灣人口老化、少子化，農家人力超過8成，落在45~64歲、65歲以上的年齡層，年輕人力沒有真正進入農業，會產生缺工問題。雖然政府開放農業外勞，但我們認為智慧科技在進步，農業機器人是有可能解決農業缺工。」艾群強調。 　　溫網室設施栽培彩色甜椒，經濟價值高，卻面臨20多種病蟲害的虎視眈眈。工作不會喊累的機器人，倒底能幫了甜椒農哪些忙？「每天一早，機器人會巡邏甜椒的設施農園，偵測到甜椒缺水，就自動澆水；葉子有病蟲害，就噴藥防治；園內長出雜草，就去除草；果實成熟了，就會採收。」艾群描述著甜椒機器人發展成熟後，具有多工處理澆水、噴藥、除草、採收的強大能耐。 　　目前嘉大團隊研發的甜椒機器人，已經做到澆水、噴藥。同時，機器人辨識薊馬、?類蟲害的表現不錯，判讀率分別為83.5%、96.7%。 　　場景轉到嘉大園藝系管理的彩色甜椒園，機器人自動駛入走道，準備打擊病蟲害。機器人上方的鏡頭，掃描甜椒的葉片、果實，將取得的影像圖檔傳輸到後台、擔任「機器人大腦」的專家系統，進行辨識分析；一旦系統發現某一片葉片缺水或有病蟲害，裝置清水與農藥輸液的六軸機械手臂，就會往前精準地朝著葉片的病灶，啟動噴頭進行澆水、噴藥，而且噴出的劑量不多也不少，剛好達到補充水份、去病除蟲的最佳效果。 　　而在隔壁走道上，被特意植入病原、蟲卵的甜椒，則被三支鏡頭瞄準、全天候拍攝。嘉大團隊仍在收集甜椒生病染疫的影像，交由植醫所研究生判讀病蟲害、標記文字說明，建立資料正確的病蟲害辨識影像庫，持續為機器人進行機器學習、發展專家系統，提高病蟲害的辨識度。 　　病蟲害會影響甜椒的結果率，通常農民在溫網室裡發現甜椒的病蟲害，並不知病害的輕重，「農民習慣全面性噴灑農藥，但往往用量過多，反而對健康產生危險。」艾群說，機器人自動偵測到病蟲害，會精準噴藥，不僅降低農民直接接觸農藥的風險，也減少環境污染。 建立專家系統 做大技術價值 　　受到全球氣候變遷、國際糧價上漲等影響，各國意識到糧食安全的重要性，積極提出因應措施。農業大國積極開發機器人解決方案和精準農業技術，使得農業自動化、智能化大爆發，蔚為主流。 　　艾群認為，農業機器人、精準農業技術的背後，都需要政府先成立農業大數據的智慧系統平台，把資料結構進行標準化，再從政府端、企業端收進數據，然後慢慢分析、形成資料庫後，接著建立知識管理、專家系統後，即可進行人工智慧的決策。例如日本整合政府與企業之力，在2019年發布農業資訊共享平台（WAGRI），藉由數據鏈結、共享、提供的效益，發展數位化、智慧化農業經營管理模式，提高糧食自給率、增加農產品進入國際市場的競爭力。 　　「我們做甜椒（機器人）這個題目很困難，因為台灣之前沒有做甜椒的農業大數據。」艾群強調，嘉大從零開始建立甜椒病蟲害的大數據資料庫，為台灣踏出第一步，希望接下來帶動更多專家學者一起投入，政府也能投資打造農業大數據的基礎平台。 　　機器人除了解決缺工、提高農業生產效率，更蘊含設備、技術的大商機。美國一家農業自動化新創公司Blue River，因為開發出影像辨認雜草的智慧型農藥噴霧機，被全世界最大農機企業John Deere以3.05億美元併購。 　　「這個技術不難，但他們（Blue River）搶時間研發出來，把專家系統全部建立了，做好判斷作物與雜草的精準度，value（價值）就會很大。」艾群寄望嘉大的甜椒機器人，日後順利技轉給台灣廠商後，能促成台灣精密、機電產業聯手，搶攻農業機器人的全球市場大餅。（財團法人農業科技研究院/協力執行）