在機器人的田野上

邱月燁

人們總會擔憂未來機器人搶奪工作的問題，但如果是那些又臟又累的工作呢？比如農業。

農業，這個最古老的人類生產活動，因為糧食問題與勞動力短缺，正在逐漸“遠離”人類。在《舌尖上的中國2》中，我們還能看到中國偏遠的農村地區那些雇傭麥客進行收割的田野。但在一些發達國家的現代化大農場大牧場中，這些樸素的勞動力正在慢慢減少。

麥客們成日辛勤的勞作與目前機械化收割機的極高的效率形成鮮明的反差。在英國，一個收割機司機可以坐在有空調的駕駛室里，在衛星的引導下操作聯合收割機。據《經濟學人》報道，在2008年，一臺型號為紐荷蘭CR9090的聯合收割機在8小時內就能收割551噸小麥，這是個驚人的數字。當然，這樣一臺收割機需花費58萬美元，必須得顯示出其效率的優勢，因為農場主們可不會亂花錢。

人類一直在找替代人力的勞動力，從動物到機械化，如今是機器人。日本、歐洲等勞動力人口緊缺的國家以及美國、澳大利亞、新西蘭等大規模農牧場，是最早投入農業機器人研發的。荷蘭瓦赫寧根大學的機器人研究者艾德特.凡.亨登（Eldert van Henten）曾指出：“農業工作沒有趣味和聲望可言，收入一般也不高，工作內容卻又累又臟，所以大家都希望進入城市，去工廠或辦公室工作。雖然人口在增加，也都需要吃飯，愿意從事農業生產的人口卻在急劇縮減之中。”

那些種植蘋果、橙子或者草莓的農場主是最積極的機器人擁躉，這些作物需要經常看護，收獲時也要用手一個個摘取。在發達國家，農場主越來越難找到合適薪酬的工人，特別是在有季節性需求的時候。在美國的加利福尼亞州，農場主在收獲的高峰期大約需要雇傭45萬人，這些人主要都是移民。但人手還是不夠，有些作物就只能腐爛在架上了。就連日本出產的精致而昂貴的草莓，也會在收獲高峰期因勞動力短缺而導致采摘成本非常高。盡管在未來幾年有糧食短缺的擔憂，但現在農民們更擔心的是勞動力短缺。

出于現實與效率的考慮，機器人從上世紀70年代開始，越來越多地出現在農牧場中。如同所有工業機器人一樣，農業機器人也是多種多樣的，據日本京都大學農業機器人專家近藤直（Naoshi kondo）教授所著的《農業機器人》介紹，其核心組成包括視覺系統、執行器與機械臂、車輛自動化等。

農業機器人與工業機器人一樣，功能都較為“專業化”，各有各的形狀，大小不一。但農牧場是很特別的機器人應用場景，比工廠里復雜得多。實現自動化工廠比實現自動化農場要簡單，因為工廠的環境是可控的。在室外，天氣是持續變化的，光線是變化的，土地會從草地變成泥漿，動物和人也在四周活動。更復雜的是，農業機器人面對的是不標準化的產品，這跟汽車零部件、電子產品等的自動化生產組裝完全是兩碼事。果蔬會在枝干上隨風飄動，顏色、形狀、大小都不一樣，采摘時還會有枝葉遮擋。這是造成農業機器人功能細分的原因之一。當然，隨著機器視覺、傳感系統、計算機能力的提升，吃苦耐勞的農業機器人會變得更聰明、安全、靈巧。

目前，在商用市場上，比較常見的農業機器人主要有三類，可完成各種繁重體力勞動的農田機器人，比如苗圃機器人（搬運花盆并擺放整齊）、除草機器人、插秧機器人、施肥機器人等；可實現蔬菜水果自動收獲、分選、分級等工作的果蔬機器人，比如采摘蘋果、采蘑菇、蔬菜嫁接機器人等；可替代人養牲畜、擠牛奶、剪羊毛等工作的畜牧機器人，如牧羊機器人、喂奶及擠奶機器人等。

農田和果蔬機器人是運用得比較廣泛的機器人之一，小范圍的全自動種植園基本可以實現了。比如MIT曾在溫室搭建起自動化平臺，種植圣女果。在這個完全由機器人管理的溫室里，每一株植物都配有傳感器，以監控其生長狀態。如果一株植物有點干，那么機器人就會被召喚來澆水。當一個小番茄被鑒定為成熟了，機器人就會調用其視覺系統來定位它所在的藤架位置，然后伸出長長的機械臂把小番茄摘下來。現在，已經有人開發出適合于采摘葡萄的機器，并運用在諸如勃艮第等地區的葡萄酒莊。不知道機器人參與葡萄的采摘過程，會對葡萄酒的風味產生什么影響呢？

除了代替面朝黃土背朝天的農民，機器人還可以代替牧民放牛放羊，喂草擠奶。一個名為AUTOGRASSMILK的項目就獲得了歐盟的“第七框架計劃”（7th Framework Programme，簡稱FP7，是歐盟投資最多的全球性科技開發計劃）的資助。據介紹，這個一個旨在造福于中小畜牧企業的合作計劃，幫助資助對象實現可持續的農業生態系統，以實現放牧與機器人擠奶的一體化和自動化。據公開資料顯示，目前愛爾蘭和比利時分別有7個和4個農場參與了該項目。

今年3月，歐盟就該項目的經濟可行性在愛爾蘭進行了評估，自動擠奶系統獲得了非常好的發展，據預測，截至2020年，將會有20%的奶牛由機器人進行擠奶。不過一個有趣的問題是，奶牛是不是能很好地適應機器擠奶呢？

這正是測試的目的，如何通過一個系統經濟有效地實現自動擠奶與放牧。研究者利用70頭奶牛對一臺自動擠奶機器進行了試驗——奶牛走過一套擠奶機器系統完成擠奶后，就可以到草場吃到新鮮的草料。也就是說，奶牛想要吃到草料，就必須經過擠奶機器人。研究人員通過這樣一種方式讓奶牛自愿走近擠奶機器人，據說測試期間它們平均每天會自覺走過三次。如果這套“擠奶-放牧”機器人系統能夠成功，養殖人員甚至可以不用出現，或者可以同時照看幾頭奶牛——那些不適應新機器的奶牛，還是需要靠人力來擠奶。

愛爾蘭農業與食品發展部的動物與草場研究創新中心項目主管和高級研究員伯納黛特.奧布萊恩介紹道，目前這套系統只適用70-75只奶牛規模的農場，而對于那些有500頭以上奶牛的新西蘭大牧場主來說，他們雖更希望也更歡迎機器人的出現，但可能需要更多設備。

或許傳統的農牧場是人們最后一個想到的被機器人入侵的領域，但事實并非如此，這里有太多需要也可以由機器人代替的工作。不過，對于新興事物，總一個現實的問題：技術成熟度與成本。一臺采摘葡萄的機器人，需要2.5萬歐元的造價成本，而上述歐盟測試的放牧與擠奶一體化系統，一套核心設備需要13.7萬歐元，牧場升級改造則需要9.6萬歐元。

要看到的是，勞動力短缺與糧食短缺是不可逃避的問題，用機器代替人力，也是不可逆的歷史與未來。相信不久的將來，更多更美味的食物會經農業機器人之手送到餐桌上來。