邁向農業4.0 德國研發雷射除草機器人

編按：要餵飽成長中的人口，永續集約農業將是關鍵。英國皇家學會去（2016）年曾在一場研討會上指出，輕量機器人、衛星資料和雷射殺草機將成為未來主流農法，不僅可以減少濫用，更能大幅改善能源效率。現在，德國透過產學合作計畫，成功讓「雷射除草機器人」問世。
 

談到農業永續，台灣人的印象不外乎是有機、農村再造與食農教育。但德國的永續農業，卻正在將精密機械與人工智慧的尖端科技，應用在農業栽培中。幕後後的大功臣，就是德國政府的EXIST種子基金創業計畫。藉由EXIST計畫，波昂大學的教授與學生組成了創業團隊，設計出能精準以雷射光除草的機器人，這項研究計畫也成為國際產學合作成功的經典案例。

早在1990年代，德國政府便發現：研究單位的欠缺產業創業文化，導致科研單位的成果無法應用在產業界。因此2000年，德國便創立了EXIST計畫，鼓勵研究生、學生與年輕教授提出創業計畫，解決產業問題，並提供優渥的獎金，協助將計畫成果進行量產與上市販售。
 

為了發展永續農業，減少除草劑用量是德國農業重要的研究目標。而雜草管理往往是讓有機農業發展受阻的主因之一，摒棄成本低廉的化學除草劑，有機耕作法只能以高成本的人力替代田間除草工作。為了能兼顧減少除草劑使用，與提高田間管理效率。
 

波昂大學的圖資系教授與資訊科學系教授合作，發想了一套雷射光的除草系統，藉由高能量的雷射光，照射在雜草莖桿上，阻礙雜草生長，達到除草的目的。而這項結合電腦影像分析技術與農業機械的的雷射除草機器人。這項看似瘋狂的科研計畫，卻讓研究團隊獲得EXIST的獎金。
 

除草機器人具有照相辨識系統，就像農民的眼睛，能夠精準辨認田間草相；經過電腦運算後，搭配雷射裝置，便以雷射光「砍」斷雜草。被雷射光照射過的植株，莖桿變得脆弱導致生長受阻，最後死亡。更棒的是，這系統還能搭載至各式各樣的移動式農機具，讓各種機具都變成「除草機器人」。