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会摘苹果的飞行机器人,从概念图到商业化Tevel只用了4年

2022-01-24 09:5525620

几乎就在一年前,以色列农业科技初创公司TevelAeroboticsTechnologies宣布完成第一轮机构融资,从日本久保田、湖北富邦股份和AgFunder等投资者获得2000万美元。这家初创公司由计算机工程师YanivMaor于2016年创立,旨在解决现代水果种植业最紧迫的问题之一:劳动力急剧短缺。

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根据联合国粮农组织数据,过去20年,果园劳动力人口的相对数量可能已经减少了一半;然而,同期水果产量却翻了一番,保持满足不断增长的需求。

对此,Tevel的答案是设计一个相互连接的无人机系统,被称为“自主飞行机器人”,或简称FAR。FAR机器人系统与地面平台相连,不仅可以收获树上生长的水果,而且能执行其他通常需要人力完成的任务,如修剪和间伐。

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去年下半年,Tevel在意大利的一个大型苹果园完成了第一次田间商业试验,结果让苹果种植商特别满意。从成立之初到现在商业化,Tevel团队已经走过了一段漫长的旅程,花了四年时间才做到这一点。

Tevel创始人之一的YanivMaor拥有计算机和系统工程背景,曾在不同的公司管理和运营研发项目有20年。大概在10年前,他在看了一部关于以色列农业劳动力危机的纪录片之后,开始与农业建立了联系。他对劳动力短缺情况如此糟糕感到震惊,于是他想着试试来解决水果采摘的问题。

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Tevel联合创始人之一的YanivMaor

YanivMaor亲自去当地的果园进行考察,结果发现以当时的计算机处理能力和算法,机器人解决方案仍不够强大而且太复杂,并不能实现采摘水果。

这期间YanivMaor不断地尝试新想法。比如,建造一个地面上移动的机械臂系统解决方案,这样可能非常昂贵但能力有限。因为果树很高很粗,意味着需要更灵活的解决方案。所以,飞行的机器人概念进入了YanivMaor的脑海,并递交了专利申请。

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自主飞行机器人的早期概念图

大约六年之后,TevelAeroboticsTechnologies作为一家初创公司的旅程开始了。YanivMaor从以前的项目和公司招来了第一批团队成员,也包括联合创始人之一OzDesheh,还有技术人员和农学专家。

然而,Tevel成立后没过多久,这家公司就经历了一场悲剧。联合创始人OzDesheh身患癌症,撒手人寰;对于一个初创公司来说,那是一段非常具有挑战的时期。

OzDesheh的哥哥EyalDesheh开始接手该公司的工作,并成为公司财务主管以及现任董事会主席,将他多年的从商经验带给了Tevel,帮助初创公司走过最困难的阶段。

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YanivMaor与EyalDesheh

Tevel所开发的FAR机器人技术集成了多学科,包括人工智能、机器视觉以及轨迹规划等,并通过机械工程设计了独有的采摘手臂和机器人。除此以外,FAR系统还集成了软件控制,在云端管理整个收获过程。

根据该公司的说法,2021年水果收获季的田间测试进行的非常顺利。FAR机器人系统在软件和硬件连续几周不间断地工作中,没有出现任何问题,也没有崩溃死机。

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这次的商业化田间测试是在意大利苹果种植商Rivoira的农场里进行的。Rivoira公司对于农业科技是相当开放的,已将许多技术集成到他们的农场运营当中。所以,Tevel选择在Rivoira公司的农场进行测试,也是双方的协同契合,自然而然的事情。

Tevel测试目标是苹果质量,要向种植者和业界展示FAR机器人系统可以像熟练的工人一样采摘苹果。虽然Rivoira农场的规模不大,但Tevel的测试团队还在那里马不停蹄地工作了五个星期。

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农场上每天都有两个收集采摘下来的苹果的桶,其中一个是为FAR机器人系统准备的,另一个是采摘工人的。两组分别把他们采摘的苹果带到分拣室进行分类比较,并发布两份采摘质量报告。

根据Tevel公司的数据,随着软件的每一次升级,FAR机器人系统变得越来越好,甚至超过了采摘工人的表现。虽然苹果还有类似程度的瘀伤,但经过分析发现这与采摘本身没有任何关系,而是收集苹果的地面平台需要用更柔软的材料覆盖。

当苹果滚进地面平台时,就会发生瘀伤,但Tevel测试团队随后就修复了这处问题。苹果瘀伤对种植者来说是非常严重的问题,所以如果有方法能比人工采摘更有可能地避免瘀伤,会让苹果种植者更加开心。

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FAR机器人系统的另一个成就是苹果分级。当在有选择地采摘苹果时,FAR的表现明显好于人工采摘,高出10%,分级结果也更一致。10%的人机差异,对于采摘工人来说,这却是一项非常艰难的任务。

人工采摘往往从早上开始,晚上很晚才结束,然后一遍又一遍地做同样的任务。在机械化重复几个小时后,工人就会感到疲惫,就不太可能持续注意质量;另一方面来说,就算能保证质量,人工采摘的数量也会下降。

面对水果的一致性时,这非常依赖于采摘工人本身,如果一个工人更注重质量,而另一个工人不太注意,那么人工采摘每天都会得到不同的结果。

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然而,机器就是机器;一旦定义了任务门槛,它就会一直做到这一点。这10%的人机差异,对种植者来说可意味着一大笔钱。

本次商业化田间测试也定义了Tevel公司的商业模式,与其他农业机器人公司类似,叫做机器人即服务——Tevel团队带着设备为农民采摘水果。

这是目前最好的营销方式,而农业中许多方面对此都有大量需求。随着FAR机器人系统的不断改进,其灵活性,可靠性还有稳定性让Tevel感到了提高产量和提高市场渗透率的信心。

根据Tevel联合创始人YanivMaor,未来一年该公司还会对桃子、油桃和李子进行商业化田间采摘测试,并将有数百台机组投入使用。Tevel已经开始与美国和欧洲的两家公司进行合作,将其技术整合到当地合作伙伴中,代表Tevel为当地客户提供水果采摘服务。另外,今年第一季度,Tevel还将开始新一轮投资,寻找能够为公司下一阶段带来价值的投资者。

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