除草一直是农业生活中的耗时耗力的大工程，从古诗“锄禾日当午”的描述中，顶着烈日拔杂草的苦差事已经折磨了人类很多年。

进入工业化社会后，尽管这一劳作已经被机械化器具和化学除草剂的出现缓解了不少，但是在不少地区，相比物理拔除，喷洒除草剂对环境和农作物伤害很大；或者因为地形复杂，物理除草的机器无法精准完成所有工作，仍需要配合大量人工进行“善后”。

最近，英国的一家农业高科技初创公司希望把物理“除草”这件工作做到极致。这家名叫SRC的公司建造了一系列的农业机器人，他们称其为“三胞胎”Tom，Dick和Harry。

三类机器由称为Wilma的AI系统控制，功能分别是监控，饲喂/除草和播种。他们想要创建高分辨率的作物地图，以保证对环境影响极小的情况下实现精确的种植。

SRC的监视机器人Tom目前已投入市场，它将提供试用性的商业杂草测绘服务。该公司还宣布，饲喂/除草机器人Dick不含化学药品的精密除草组件已达到技术成熟度（TRL）的第4等级，有望2020年进行初期试验。

ZDNet陪同SRC，在国家信托基金会名下位于剑桥郡的Wimpole Estate（目前正在试用该公司系统的20个农场之一）中演示了Tom的工作。一同演示的还有来自另一家英国初创公司RootWave的依靠电能的除草技术，该技术将被应用在Dick上。

监控机器人Tom

SRC的机器人核心技能包括自动、定位、避障、导航和在地图上精确定位物体，Tom的设计在此之上又增加了防风雨性，提升了速度、摄像储存容量并延长了电池寿命。Tom的重量为150公斤（在以后的版本中可能会让它“减肥”），但这远低于约7吨重的传统拖拉机。

Tom一天可以在20公顷的土地上完成作业任务，收集6TB的传感器数据，然后才需要更换电池和下载数据。杂草测绘服务的价格为每公顷15英镑，预计在作物生长季节，监控机器人将巡视同一块土地四次。

Tom的核心是Nvidia Jetson模块化系统（SoM）。单个板上集成了CPU、GPU、电源管理、RAM和闪存存储。Tom的相机可以以亚毫米分辨率记录植物细节，而在记录地面细节时分辨率甚至更高。它的电源来自四个磷酸铁锂电池。

由COSMONiO开发并在Ubuntu上运行的Wilma AI目前可以将小麦与阔叶杂草区分开来，并且在即将到来的作物生长季就可以做到识别草类杂草，例如黑草，雀麦属杂草，和黑麦属杂草。这些杂草都对北欧农民造成了极大困扰，对AI的要求也更高，因为这些杂草与小麦有很高的结构相似性。

SRC联合创始人Sam Watson-Jones告诉ZDNet：“单纯使用视觉数据就可以识别阔叶杂草，但想要识别草类杂草则需要使用不同的摄像机，例如高光谱和立体摄像机。通过分析不同层次的数据，AI判断的准确性可以得到提高。”

Tom机器人的杂草测绘服务将于2021年全面商业推广。

不使用化学试剂的除草技术

有机农场（例如国家信托基金会的Wimpole Estate）在试图减少除草剂的使用，以造福野生动植物和整个环境。Watson-Jones表示，实现不应用化学药物的除草也对SRC至关重要，因为应用化学方法很难控制黑草。这就是SRC与RootWave合作，将依靠电能的除草技术应用于精确除草机器人Dick的原因。

RootWave Pro通过高压电杀灭杂草。这项技术将被应用于SRC的除草机器人Dick，并于2020年开始进行试验。

RootWave的当前产品RootWave Pro（见图）是一种专为园丁设计的手动除草机。它可以通过释放高压电（高达5000V）使植物全身的水分沸腾，从而除掉那些杂草。由Innovate UK拨款100万英镑资助的SRC / RootWave联合项目面临的挑战是缩小整套系统的尺寸、重量和功耗，以便将其安装在自动机器人上。如果能够在杂草刚长出来的时候发现它，那么杀死它所需要的电压可能会比当前手持设备更低，这就提高了设备的安全性能，并且降低了对电源的要求。

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该公司表示，预计从2021年秋季开始，SRC的试验农场将开始用机器人Dick进行除草。

SRC对未来还有很多规划，包括实现播种的机器人Harry，和在农场上建立监控机器人Tom的“大本营”。在那里Tom可以充电和下载数据。Watson Jones表示，建立大本营可能还需要2-3年，而距离Harry的实现甚至更远了。

SRC的联合创始人表示，当务之急是实现商业化：“如果我们实现了机器人除草（这是一个很大的市场），并且快速占领市场，我们公司的存续就可以不再依赖股权投资之类的东西，并可以开始依靠自身力量赚到钱。”

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