資料來源：西安大略大學

近10年前，當地的蘑菇種植者Murray Good向工程教授Mehrdad R. Kermani提出了一個挑戰。Kermani和他的團隊能否開發一個自主的蘑菇采摘機器人，以解決Good和世界各地的蘑菇種植者所面臨的勞動力短缺問題？

Kermani是人與機器人安全互動領域的世界領導者，他知道這是一個具有挑戰性的問題，可能需要時間。憑借耐心、毅力和他的研究生的幫助，他開發出了現在第一個商業化的同類機器人收獲系統的原型。

Kermani說："當我們第一次開始這個項目時，我們沒有具體的數據或方法可以參考，我們基本上是從零開始的。"

Kermani在世界范圍內幾個研究機構和私人公司失敗的地方獲得了成功，他設計了一個機器人，可以在速度和質量上與人類采摘者相媲美或超越。他還采取了一種創新的方法，開發了一個可以無縫集成到北美各地蘑菇農場現有基礎設施中的系統。

除了解決農業產業的人工短缺問題外，Kermani的努力還有助于滿足對可持續農業的需求，目的是結束饑餓和實現糧食安全，這是聯合國可持續發展目標中確定的一項挑戰。

抓取

Kermani解釋說：“讓機器人完成人類的動作并不容易，其中 "抓取 "是需要完善的更具挑戰性的動作之一。人類每天都在不經意間抓取物體。在采摘蘑菇的情況下，他們可以看著一個蘑菇，確定它是否成熟，并以恰到好處的力量抓住它。”

Kermani說："如果你去一個蘑菇農場，你首先注意到的是，蘑菇非常密集，有相當多的蘑菇在床上生長，人類有靈巧的身手，可以輕松地抓取蘑菇。不時地，他們可能會改變他們的動作，以便正確地采摘它。這并不總是相同的動作。有時他們彎曲它，有時他們扭曲它，有時是兩者的結合。這真的取決于他們對那個蘑菇的感覺。

Kermani說："當你把它翻譯成機器的代碼時，它不是一個非常直觀的東西。"

他的第一個原型使他能夠實驗和完善采摘機制，實現 "柔軟的觸感"，避免破壞容易受傷的蘑菇--這是其他研究人員在以前的吸盤模型中沒有實現的方面。

Kermani的第二個挑戰是 "教 "機器人識別何時可以采摘蘑菇。他設計了一個視覺組件來掃描蘑菇的大小；這是決定蘑菇成熟度的關鍵因素之一。

資料來源：西安大略大學

他說："蘑菇生長得非常快，在24小時內，它們的大小翻倍，這意味著一旦它們成熟，你就必須采摘它們。如果你太早采摘，你就得不到產量。如果你摘得晚了，它就不能在貨架上持續。它不像蘋果或橙子；你有一個非常有限的時間窗口。"

Kermani的機器人系統具有24小時輪班工作的能力，它可以掃描蘑菇，如果它沒有成熟，就會在幾小時后的適當時刻進行記錄，以便返回。

重點的核心領域花了大約四年半的時間，發展到了克馬尼和他的團隊可以開始在古德的農場測試該系統的地步。

Kermani說："這是一個循序漸進的過程，他認為Good是一個具有前瞻性的行業合作伙伴，他接受技術，并在整個過程中提供關鍵的、持續的反饋。"

商業上的成功

基于Kermani研究項目的成功，Good在2014年成立了Mycionics公司，在2018年將知識轉讓給商業化。去年夏天，該公司吸引了加拿大下一代制造業（NGen）的超級集群資金，以部署和演示采集系統。

Kermani說："看到研究和知識轉移到解決全球重要挑戰的應用中，感覺非常好，我們知道勞動力短缺，（隨著全球人口的增加），我們需要生產更多的食物，并使其保持可持續的價格。"

Kermani的項目隨著時間的推移而發展，從一個簡單的抓手開始，發展到一個完整的系統，包括一個適當設計的機械手、視覺系統和一個在種植床周圍移動的機制。資料來源：西安大略大學

下一步：植物繁殖

Kermani現在正與安大略省拉薩爾市的一個合作伙伴合作，將他在收獲蘑菇時磨練的過程應用于植物繁殖。

該公司種植了數以百萬計的蔬菜幼苗，這些幼苗在被運往苗圃之前必須被固定在木樁上。Kermani希望將這一過程自動化，但秧苗和蘑菇一樣，都有自己的挑戰。視覺系統必須考慮葉子的重疊，機器人機制必須考慮莖和枝的柔韌性。

他說："這些都是不容易做到的事情，但他被之前的成功所激勵。"

他說："經過這么多年的工作，知道你能產生影響，有一種解脫感，一旦你開始看到知識和實踐之間的過渡，你就會被迷住。"