日前,來自美國加州的工程師 Rory Landon Aronson使用3D打印機開發出一款開源的數字化自動耕作機器Farmbot。
客觀地說,Farmbot并非是一臺3D打印機,但它的機械結構和技術原理與數控銑床和Carthesian 3D打印機非常相似。Aronson在其說明上如此描述:“FarmBot是一款開源、可擴展的自動化精耕設備和軟件。”它包括一個可伸縮的框架,可沿X、Y、Z方向運動,就像一臺3D打印機,但是它并沒有安裝打擠出機、打印頭之類的3D打印機核心部件,而是代之以傳感器和用于優化耕作輸出的裝置,比如種子噴射器,犁和水噴嘴等。使用一個Arduino主控板和樹莓派,FarmBot的工具頭就可以精確地定位,并進行各種操作,如整地、播種、澆水、施肥、雜草控制和數據采集等。
Farmbot的操作主要通過一個基于Web技術架構的軟件。Aronson稱該軟件“簡單、可擴展、容易破解”:它很容易修改,以適應不同類型的蔬菜、農場規模或技術。據天 工社了解,該軟件界面友好,應用目標涵蓋食品生產的整個范圍:從最小化耕作成本和提高精耕能力,到實際播種、選擇性澆水和收獲蔬菜等。
以下是FarmBot自動化耕作系統與傳統的農耕技術相比的一些優勢:
一臺機器可種植多種作物;
能夠實現澆水、噴灑、播種間距的最優化操作;
全自動化,可全天候運作
近乎無限可能的農場設
結合“大數據”采集和基于數據分析進行決策、“智能農業”
能夠最大效率地利用耕作空間
可使庭院式耕作系統變為產業化操作
Farmbot通過對當前3D打印機軟件和硬件的巧妙修改把農業帶到了下一個世紀。而且Farmbot的所有軟硬件設計都是開源的。開發者Aronson解釋說:“這個項目的目標是建立一個開放的和可訪問的技術來使每一個人都能生產糧食。我希望能夠建立一個在線設計社區,讓大家自由共享Farmbot的軟硬件開放源代碼、數據和文檔,并在此基礎上進一步的開發,使每一個人都能創建和操作一個耕作設備。”
Aronson最早在2011年就產生了這個革命性的想法,當時他還在加州理工學院學習機械工程。當時他正在學習一種選擇性拔除雜草而不破壞其它植物的拖拉機。“看到這個設備,我的腦袋里突然有了個更好的想法,那就是FarmBot的雛形。”
接下來的幾年里,開發進展很慢,但進入2014年后,Farmbot的開發突然加速,過去幾個月該項目已初見端倪。硬件和軟件都快弄好了,而Aronson正在Kickstarter上募資開發一個包含全部耕作知識的免費數據庫OpenFarm,可以讓自己的機器隨時訪問所需的數據。根據Aronson的計劃,將會在2015年初為其Farmbot設備發起眾籌募資。
像Farmbot這樣的設備能夠把每個陽臺、每個庭院都變成全自動的小型農場,讓每一個人都能自己生產糧食、蔬菜。如果真能普及,不僅可以徹底解決人類最根本的糧食問題,而且可能對人類社會的發展起到深遠的影響。
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