中國推出新型人形機器人 GEAIR 2.0 自動化農作物授粉工作

·作者 Henderson·Engineering
中國推出新型人形機器人 GEAIR 2.0 自動化農作物授粉工作
重點
  • GEAIR 2.0 是一款新型人形機械人,專為自動化授粉而設計。
  • 機械人能在無需人類監督下,自主識別花朵並進行授粉。
  • 自動化授粉能減少人工需求,降低育種成本並提高效率。
  • 這項技術有助於支持大規模雜交作物的發展,促進農業現代化。

一款旨在支援作物育種的新型人形機械人於北京揭幕,突顯出具身人工智慧在農業中的日益應用。GEAIR 2.0 在第 33 屆中國北京種子行業大會上展示,作為一個能夠自主執行雜交授粉任務的系統。這款機械人由中國科學院基因與發育生物學研究所的團隊開發,設計上能在複雜的作物環境中運行,而無需持續的人類控制。其開發者表示,升級後的系統提升了機械人在葉片和樹枝間工作的能力,同時增強了其花朵識別的準確性。

GEAIR 2.0 的技術特點

GEAIR 2.0 結合了機器人技術、人工智慧和生物技術,自動化雜交授粉,這是育種過程中一個勞動密集的步驟。這款人形機械人能夠識別花朵、在植物周圍導航,並自主進行授粉,從而使其在沒有持續人類監督的情況下,能夠長時間工作。升級後的機械人使用兩隻手臂,而不是之前的柔性單臂系統,這使其能夠更有效地在葉片和樹枝之間活動,並適應作物內部變化的環境。其識別雌蕊的準確度由 85% 提升至 92.8%。

在北京的發布會上,GEAIR 2.0 展示了番茄授粉的過程,使用一隻手握住花粉管,另一隻手操作授粉刷。這台機械人在每次授粉中用時少於 10 秒,而單次浸入花粉的刷子可以支持約 50 次授粉。

這一系統的名稱指的是基因編輯與基於人工智慧的機器人技術的結合。研究人員通過基因編輯創造出雄性不育的植物,暴露出雌蕊,使機械人更容易識別和進入這些生殖結構。這一方法被描述為「作物-機器人共同設計」,並在 2025 年發表於《Cell》的研究中詳細說明。研究人員發現,自動化的番茄交叉授粉能夠達到與人工方法相當的效率,並後來將該方法擴展至大豆。開發者表示,自動化授粉有助於減少對人工勞動的需求,降低育種成本,並提高雜交育種的效率。

自動化授粉的優勢

機械人還能夠在不同環境條件下進行重複性任務,從而可能對大規模作物育種作業有幫助。

在這一過程中,研究人員首先對植物進行改造以暴露雌蕊,省去了工人手動打開花瓣的需要,讓機械人更容易接觸到生殖結構。然後,機械人必須在茂密的作物中導航,避開樹枝和葉片,並準確找到針狀的雌蕊,以完成授粉。這使其能夠在不同的白天與多變的氣候條件下,長時間執行重複的育種任務。《全球時報》報導指出,專家認為,雜交授粉體力要求高,且通常必須在狹窄的時間窗口內完成。機械人可以讓農民管理這一過程,同時減少所需的人工勞動。

研究人員形容這一方法為生物技術與人工智慧的整合,旨在使作物育種更高效,並減少對密集人工工作的依賴。

這項技術可能有助於降低育種成本,同時提高生產力,支持大規模雜交作物的發展。推動人工智慧驅動的育種也是中國更廣泛的現代化農業和增強食品生產的努力之一。中國的糧食產量在 2025 年達到 7.15 億噸的歷史高點,而國家計劃到 2030 年將綜合糧食生產能力提升至約 7.25 億噸。具身人工智慧等技術可能在達成這些目標中發揮作用。

自動化授粉對農業的影響

GEAIR 2.0 的推出標誌著農業自動化的重要進展,尤其是在雜交授粉這一勞動密集的過程中。透過機器人技術與基因編輯的結合,這款機械人不僅提高了授粉的準確性,還能在多變的環境中長時間工作,顯著減少對人工的依賴。這種技術的應用不僅有助於提高作物育種的效率,還能降低成本,支持中國在糧食生產上的長期目標,進一步推動農業現代化。

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Henderson