Regumin Co., Ltd. （日本Regumin公司）是一家旨在利用技術(shù)提高農(nóng)業(yè)工作效率的初創(chuàng)公司，已開始使用自動機器人進(jìn)行農(nóng)藥噴灑服務(wù)。該機器人用于為埼玉縣深谷市種植的特產(chǎn)“深谷根”自動噴灑農(nóng)藥。這款機器人搭載了用于自主機器的AI電腦板“NVIDIA Jetson AGX Xavier”（Jetson Xavier），實現(xiàn)了高精度的自動駕駛。我們希望將其作為智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域省力和自動化的最新例子予以關(guān)注。

目標(biāo)是通過農(nóng)藥噴灑機器人將異常效率提高 60%

Legumin的農(nóng)藥噴灑機器人一次供水可噴灑300L農(nóng)藥。到目前為止，當(dāng)一個人使用電動噴霧器工作時，每公頃大約需要 400 分鐘，但通過引入機器人，可以縮短到大約 250 分鐘。此外，今年的目標(biāo)是通過同時操作多個機器人，將農(nóng)藥噴灑服務(wù)的實際工作時間減少到150分鐘左右。如果實現(xiàn)，時間將減少60%或更多。

此外，與一個人使用電動噴霧器工作的情況相比，我們的目標(biāo)是每公頃減少 45% 的工作成本。

Jetson Xavier 操作自動駕駛功能

Legumin 的農(nóng)藥噴灑機器人配備了大量的傳感器，例如攝像頭、地磁傳感器、GPS 和溫度傳感器，而 Jetson Xavier 作為大腦處理從所有這些傳感器獲得的信息。使用安裝在Xavier中的Ubuntu，除GPS外，還通過激光傳感器識別耕地的地形，通過C++或Python編寫的程序?qū)C器人進(jìn)行操作。

此外，通過使用 Xavier 處理 3D 點云數(shù)據(jù)并獲得坐標(biāo)，可以識別山脊的形狀并將車輪與凹痕等對齊。該方法實現(xiàn)了高度精確的自動駕駛，誤差在 1 到 2 厘米（專利）。

識別山脊的形狀并實現(xiàn)高精度的自動駕駛（山脊是田間土壤被拉長并線性升高以種植農(nóng)作物和播種的地方）。

噴灑殺蟲劑和抗真菌劑/消毒劑是一項特別需要自動化的任務(wù)

Legumin 的目標(biāo)是開發(fā)一種農(nóng)藥噴灑機器人，因為農(nóng)藥噴灑的負(fù)擔(dān)在農(nóng)業(yè)工作中特別重。至于農(nóng)藥，不僅是害蟲發(fā)生時噴灑的農(nóng)藥，還可以預(yù)先噴灑抗真菌、抗菌劑，全年農(nóng)藥種類有20～25種。在日本，小規(guī)模耕地多，引進(jìn)大型機器困難，附近有噪音問題，因此噴灑作業(yè)主要由人工完成，人工成本高。此外，Legumin 的 Naruse 先生認(rèn)為，農(nóng)民的身體和心理負(fù)擔(dān)，例如處理軟管、穿著熱的防護服、擔(dān)心吸入農(nóng)藥等問題很重，機器人的自動化還有空間。

通過圖像識別和 GPS 進(jìn)行校正是必不可少的

但與在倉庫、農(nóng)舍等特定條件下作業(yè)不同的是，在露地耕作中，地面是泥土，所以有顛簸和濕滑的地方，而且很難控制自動駕駛，而且實際上是在外面。該領(lǐng)域的這項工作很難付諸實踐。GPS 便于獲取位置信息以實現(xiàn)自動駕駛，但即使精度很高，也會因衛(wèi)星位置和無線電波干擾而產(chǎn)生誤差，因此圖像識別和 GPS 的校正是必不可少的。成瀨先生開始感受到.

靈感來自于在“GTC Japan”中自主運行的配備 Jetson 的機器人

當(dāng)時，參加英偉達(dá)主辦的 人工智能大會「GTC Japan」的成瀨先生在辦公室看到了一個搭載 Jetson AGX Xavier 的機器人自主運行的演示，我意識到可以研發(fā)一個機器人為日本做出貢獻(xiàn)，“并當(dāng)場購買了Xavier。他還通過參與 NVIDIA Inception Program（一個用于收集信息的 NVIDIA 啟動支持計劃）加深了他在機器學(xué)習(xí)和圖像識別方面的知識。

“Xavier 是一個單板計算平臺，可以在邊緣端進(jìn)行 OpenCV 計算，還支持深度學(xué)習(xí)所需的 CUDA 處理。由于它的易用性，這是唯一的選擇。我做到了！”成瀨先生說。

考慮未來安裝附加功能，與埼玉工業(yè)大學(xué)合作

Regumin 還在進(jìn)行疾病和昆蟲的早期檢測方面的研究，并且還與擁有 NVIDIA DGX 系統(tǒng)的大學(xué)（例如埼玉工業(yè)大學(xué)）合作開展利用機器學(xué)習(xí)的聯(lián)合研究。最大算力32 TOPS的Jetson AGX Xavier模塊，未來有足夠的能力將此類研究成果作為新功能融入機器人，這也是成瀨先生采用Xavier.be的原因之一。

計劃擴大服務(wù)對象和引進(jìn)區(qū)域，著眼于全球擴張

由于農(nóng)藥噴灑機器人可以根據(jù)壟的寬度進(jìn)行作業(yè)，因此可以應(yīng)用于其他作物。Regumin 已經(jīng)計劃將深谷市的特色產(chǎn)品如西蘭花和卷心菜作為一種新的農(nóng)藥噴灑服務(wù)進(jìn)行承包。此外，服務(wù)開發(fā)區(qū)域不限于日本其他縣，未來我們也在考慮全球擴張。尤其是在東南亞，在日本這樣的小塊耕地上種植農(nóng)作物的案例很多，Legumin 的 Naruse 先生希望這項服務(wù)可以應(yīng)用到日本。

Legumin 于 2018 年由志在保護日本飲食文化的成瀨拓弘和野毛佳弘創(chuàng)立。基于創(chuàng)業(yè)初期在靜岡縣開展的小松菜種植業(yè)務(wù)的知識，我們在埼玉縣深谷市舉辦的“DEEP VALLEY Agritech Award 2020”中提出了基于機器人的農(nóng)藥噴灑服務(wù)，并獲得了最高在此之后，我們開始了在城市的活動。

公司創(chuàng)始人成瀨拓弘先生說：

“農(nóng)業(yè)中人類工作量的比例很高，人工智能等技術(shù)的引入將是必不可少的。重要的是要分別考慮人類進(jìn)行的工作和機器自動化的工作。在根據(jù)天氣設(shè)計肥料和決定種植哪些品種等領(lǐng)域需要人類的知識和經(jīng)驗。此外，如果人類參與研發(fā)、市場開發(fā)和營銷等領(lǐng)域，質(zhì)量會更高。與其用機器代替一切，我們相信可以通過對工作進(jìn)行細(xì)分，在了解用戶的需求后進(jìn)行分工，從而提高效率和質(zhì)量。”