農進廳掌握果園用自主駕駛農業機器人核心技術

2024.07.17. 公正經濟 — 農村振興廳17日表示，將開發在果園中自動駕駛、代替人力進行除草、搬運、防治等農作業的機器人，並透過農家現場實證，加速商業化，以利快速推廣普及。

農村比城市更快邁入超高齡社會，亟需機械化來彌補勞動力損失。儘管農村人口高齡化與減少導致農機使用比例上升，但年長農民在路面不平整或坡地操作農機時仍面臨困難。

此外，噴灑必要農藥耗時且有藥害風險，搬運農資也易導致肌肉骨骼疾病，許多農民因此面臨困境。

為此，農振廳開發了在蘋果、梨、桃等果園中，利用高精度衛星定位系統（RTK-GNSS）、雷射感測器光學雷達（LiDAR）及影像裝置等，沿設定路徑行駛並執行除草、搬運、防治等農作業的機器人。同時，正將這些機器人改良至可在實際現場應用的水準，並驗證其效果。

光學雷達是發射雷射脈衝，接收其照射物體後反射回來的光，以測量距離等，並將物體形狀影像化的技術。

遇障礙物暫停再作業

利用雷射感測器，除草機器人在1.5公尺內偵測到果樹、工作人員等障礙物時，會在10公分左右處停止，待障礙物移開後再繼續除草。此外，除草機器人底部裝有接觸式停止裝置，確保機器人碰觸物體時能立即停止。

除草機器人與搬運機器人採用氣壓彈簧等緩衝裝置，以減少地面衝擊，並能靈活應對崎嶇路面。

機器人往返作業區與集貨場，輔助人力

與業界合作，將防治機器人的驅動方式從引擎改為電力。並新增功能，當防治中藥劑用盡時，機器人可自行移動至補充位置補充藥劑。

搬運機器人平時跟隨作業人員，執行收穫物或農具搬運等農作業，並配備「穿梭」功能，作業人員可依需求將機器人從目前位置派往集貨場等指定地點。收穫中的作業人員啟動穿梭功能後，機器人會移動至預先指定的位置，執行搬運收穫物等任務，完成後再返回作業人員所在處。這可減少作業人員中斷工作往返集貨場的時間。

機器人彼此協作，甚至補充藥劑

除草機器人上方預留空間，使其可兼作載運物品的搬運機器人。

搬運機器人方面，為用於機器人間的協同作業，計劃新增將防治機器人所需的藥液運送至中途點的功能。這項技術是當防治機器人發出藥劑即將用盡的通知時，搬運機器人載運藥液出發，在防治機器人經過的路徑上補充藥液。加入此技術後，可減少防治機器人為補充藥劑而移動的時間及電池消耗，提高作業效率。

農村振興廳自去年起，為期5年（至2027年）推動農業機器人現場實證支援事業，以實現農業機器人商業化，並驗證其對提升農家生產力、減少安全事故等農作業便利性的效果。

透過此計畫，以農村主產地據點為基礎，在移植、除草、防治、收穫等栽培全過程投入多種多台機器人。目前，與數位自動化、機器人農作、病蟲害預警及水分逆境管理等相關的機器人，已投入咸陽（洋蔥）、唐津（稻米）、居昌（蘋果）、沃川（桃子）、漣川（大豆）、金堤（小麥）等地進行效果驗證。將根據這些結果，規劃不僅是果樹，也讓糧食與蔬菜領域能實現無人農作。

此外，自2025年起推動新技術示範推廣計畫，以補強、改善農業機器人技術。除草機器人將應用於7處，搬運機器人應用於5處。電動化防治機器人則規劃於2025年進行現場實證研究，2026年應用於3處。為搶佔核心技術，各機器人的工業財產權已確保。

同時，為促進農業機器人應用於其他領域，也推動跨機構合作。首先，今年5月已與韓國水資源公社簽署業務協議，計劃將除草機器人投入韓國水資源公社管理的淨水廠周邊廣大綠地進行示範應用。