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農場科技奇蹟 無人噴藥車

圖/樹下繪本

圖/樹下繪本

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文/工研院

夏日炎炎,來到彰化,放眼望去,一望無際的葡萄果園蔚為奇觀,猶如遊走在法國普羅旺斯,園內的葡萄又大又圓,就像綠寶石一樣。但你有沒有想過,面對台灣農業人口老化、人力短缺,葡萄農場如何透過高科技轉型來因應?

近年來,農村人口老化、人力短缺,溫室效應等導致農業生產風險提高。為了解決眼前的困境,工研院推動農工跨域合作,以智慧感測、人機協作、循環永續等3大面向技術,協助農業科技智慧轉型,讓我們一起揭開這片農地使用智慧科技的神祕面紗吧!

無人噴藥  提高效能

傳統葡萄果園噴藥是一件辛苦的事!除了要踩泥濘難走的路面,農民為了安全噴藥,大熱天下還得穿著雨衣、戴著密不透風的口罩及護目鏡,辛苦地來回穿梭在好幾公頃的葡萄園。有鑑於此,工研院在經濟部與農業部的共同支持下推動農工跨域合作,導入無人化的噴藥行動載具,讓農民作業安全又省力,提高產能與效率!

這台行動載具,研發過程並沒有想像中輕鬆!為了要克服在泥濘起伏的地面行走,以及考量車型500公斤重,載運300公斤的農藥,特地在車子底盤裝置了四輪傳動系統;除此之外,還要能夠在狹小的葡萄樹間穿梭自如,研發人員進行反覆的測試,終於順利地將轉彎半徑控制在1.25公尺以內,實現四輪轉向的功能,讓這台噴藥車在葡萄園中能夠輕鬆自如地行走,現階段農民可以透過遙控器輕鬆操控,電動化的載具也能降低操作時的廢氣排放,並成功幫助農民將噴藥時間縮短為原本的8分之1!

有了電動遙控載具,未來研究人員將進一步升級加裝光達GPS系統,仿照掃地機器人的概念,能自動偵測、閃避,讓農民無需親自操控,達到全自動、全無人的自走噴藥效果。這一切研發努力都是為了提高農務作業的效率,使得噴藥作業更加智慧且省時。

除了導入智電載具輔助農民,工研院更針對農作物所需要的特定光譜進行研究,開發出外型像星際大戰裡的小幽浮,還會發出微微紅光的「LED智慧光源系統模組」,原來是可以幫助葡萄園不用靠天吃飯的祕密武器!

遙控全能  智慧省時

植物在不同的生長時期,需要不同的波長去促進生長。想要知道LED燈的光要哪一種顏色、如何控制不同生長期的光波?就要靠一顆神祕的球──「積分球」,它的內層塗料是硫酸鋇,可以讓光反射的更加均勻。藉由能使光線均勻擴散的積分球,連接光譜儀可以進行不同波長的LED燈設計,組裝適合葡萄生長光譜的燈具,打造出農民在葡萄不同生長期更換燈具,可以自動調整光品質的「LED智慧光源系統模組」。

另外,研發工程師更透過「配光曲線量測系統」,量測出「LED智慧光源系統模組」的照明角度,設計照射夾角可以到達140度,光照直徑達2.5公尺,可以照顧到更多葡萄寶寶。與過去傳統燈具不同,透過由下往上照明的燈具設計,葡萄更容易被均勻的照射到,控制器還能讓單一燈具提供生長階段不同的補光需求,使葡萄果實生長大小均勻,賣相變得大顆飽滿、漂亮,自然市場價格就高!賣相好除了提升市場產值至少一成以上,對農民來說,還比傳統全光譜燈具節電50%呢!

在台灣農業面臨人口老化、人力短缺的狀況下,農業透過農工合作進行智慧轉型,僅提供農民更省工安全的環境、提高生產力,還能為地球環境的永續盡一分心力。

(本文由i創設計部落格授權提供)

26 07 2024

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