為確保植物以理想的狀態(tài)生長，在苗圃或園藝中心，重達(dá) 10 kg 的盆栽需要每天定期移動(dòng)和重新擺放。這是一項(xiàng)艱巨而費(fèi)力的工作。頗具遠(yuǎn)見的法國 Instar Robotics 公司的 Pierre Delarboulas 和 Adrien Jauffret 為此帶來了轉(zhuǎn)機(jī)。他們的自主機(jī)器人“Trooper”負(fù)責(zé)搬運(yùn)盆栽，為園藝行業(yè)的自動(dòng)化做出了貢獻(xiàn)。SICK 3D 激光雷達(dá) MRS1000 能夠在惡劣環(huán)境中確保準(zhǔn)確導(dǎo)航和環(huán)境監(jiān)測(cè)。

Trooper：用于園藝種植的自主運(yùn)輸機(jī)器人

Instar Robotics 是一家年輕的初創(chuàng)公司，由 Pierre Delarboulas 和 Adrien Jauffret 于 2018 年創(chuàng)立。兩位科學(xué)工作者均擁有人工智能和機(jī)器人技術(shù)的博士學(xué)位，并且很久以前就對(duì)機(jī)器人技術(shù)產(chǎn)生了興趣。他們的理想是：讓實(shí)用的機(jī)器人技術(shù)為人們的日常生活提供支持，讓人們重新專注于自己的職業(yè)。

幫助苗圃搬運(yùn)盆栽

公司創(chuàng)始人從小就有從事農(nóng)業(yè)工作的愿望。該行業(yè)尤其給機(jī)器人技術(shù)帶來了眾多技術(shù)挑戰(zhàn)。戶外應(yīng)用的條件豐富多樣，而且不斷變化（環(huán)境、天氣、土壤...）。因此，必須開發(fā)出適應(yīng)性強(qiáng)、靈活可靠的機(jī)器人。

經(jīng)過廣泛的研究，兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)園藝行業(yè)和盆栽搬運(yùn)是一項(xiàng)以人工為主、重復(fù)性強(qiáng)、體力消耗大的工作。此外，這些工作通常由季節(jié)工完成，由于條件艱苦，這些工人越來越難找。因此，所有先決條件均已具備，可以開發(fā)一種能夠減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度的機(jī)器人解決方案。

苗圃中有兩項(xiàng)工作對(duì)植物的品質(zhì)尤為重要：將植物擺放得更近或更遠(yuǎn)。前者適用于種植初期，目的是優(yōu)化可用空間。在準(zhǔn)備階段和上盆期間，要將花盆“呈長方形”彼此相鄰地“放在大廳地板上”，以促進(jìn)最初的生長階段。

一段時(shí)間后，這些花盆會(huì)被單獨(dú)運(yùn)到苗圃的不同位置。這樣既能讓植物茁壯成長，又能防止疾病傳播。有些苗圃占地?cái)?shù)百公頃，要運(yùn)送 10 萬多個(gè)最重可達(dá) 10 kg 的花盆?？上攵?，這種高度重復(fù)性的工作將從自動(dòng)化解決方案中受益匪淺。

開發(fā)搬運(yùn)機(jī)器人，減輕苗圃工作量

因此，很有必要開發(fā)一種小型自主機(jī)器人來幫助園藝師和苗圃公司將花盆從公司內(nèi)部的 A 處運(yùn)送到 B 處，以及將它們靠近或分開——Trooper 由此誕生。

環(huán)境感知是最早出現(xiàn)的問題之一。機(jī)器人必須能夠：

?自主移動(dòng)

?感知周圍環(huán)境

?識(shí)別障礙物

?識(shí)別花盆

?正確定位以抓取花盆

?確定方向

?并且以安全的方式與人類合作完成所有

這些工作

因此，3D 激光雷達(dá)成為理想之選——最終，Instar Robotics 選擇了多層掃描激光雷達(dá) MRS1000。

用于環(huán)境感知的 Trooper“眼睛”

MRS1000 是一種多層掃描激光雷達(dá)，Pierre Delarboulas 將其形容為“Trooper 的眼睛”。它能生成點(diǎn)云，提供與物體之間的距離用于計(jì)算路線，還可以建立形狀模型以重建物體。Instar Robotics 公司開發(fā)的算法通過搜索由點(diǎn)云和激光雷達(dá)四個(gè)掃描層重建的圓（即花盆）來識(shí)別物體。

傳感器還能直接確定物體的反射，以便根據(jù)物體的顏色進(jìn)行更好的區(qū)分。這就提高了機(jī)器人的反應(yīng)靈活性：它能做出更好的決策，并與環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕?dòng)。

3D 激光雷達(dá)的出色性能帶來巨大成功

MRS1000 - 激光掃描儀傳感器

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MRS1000 的性能是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵因素之一。它可以在 275° 的視野范圍內(nèi)探測(cè)和測(cè)量物體。通過在四個(gè)不同的平面上同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，MRS1000 能夠?qū)ξ矬w進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)并跟蹤其移動(dòng)方向。堅(jiān)固耐用的外殼防塵、耐熱、防潮。得益于 HDDM+ 技術(shù)，即使在霧天或強(qiáng)光下也特別可靠和高效，滿足 Instar Robotics 的所有要求。

為苗圃節(jié)省 15% 的空間

Pierre Delarboulas 說：“園藝師們一致認(rèn)為，Trooper 到來之前和到來之后的變化可謂翻天覆地?！毙袠I(yè)的勞動(dòng)力短缺問題十分突出，主要原因是需要頻繁調(diào)整盆栽距離所帶來的繁重工作。機(jī)器人使員工們可以從這項(xiàng)工作中解脫出來，有更多的時(shí)間和精力投入到其他要求更高、更有動(dòng)力的工作中去。

項(xiàng)目在效率方面的表現(xiàn)也非常出色。機(jī)器人永不疲倦，在任何天氣條件下都能工作，并能將花盆放置在理想的位置。這為苗圃節(jié)省了 15% 的操作空間。

根據(jù)機(jī)器的使用情況，投資一臺(tái)機(jī)器人大約需要四到五年就能收回成本。對(duì)于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的投資來說，這是一個(gè)相對(duì)較短的時(shí)間。

“始終有人為我們提供支持”

這是 Pierre Delarboulas 對(duì)法國 SICK 各個(gè)團(tuán)隊(duì)的評(píng)價(jià)。Trooper 是與 SICK 共同設(shè)計(jì)并不斷改進(jìn)的。例如，由于傳感器在機(jī)器人上的位置，最初非常容易受到外部條件（雨水、泥土）的影響。因此必須使用定制的防護(hù)罩對(duì)其進(jìn)行遮蔽。經(jīng)過 SICK 團(tuán)隊(duì)的研究，設(shè)計(jì)出了更緊湊的保護(hù)裝置，以實(shí)現(xiàn)更好的性能。雙方對(duì)于此次合作都非常滿意。

前景如何

新產(chǎn)品前景廣闊，目前正在開發(fā)三種新工具，以擴(kuò)充 Trooper 的功能，解決園藝行業(yè)勞動(dòng)力短缺的問題：

?切割和修剪植物

?用膠帶包裹植物進(jìn)行害蟲防治

?土壤處理，例如在花盆中的植物周圍均勻

施肥