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充气机械臂帮助果农采苹果 — 等级 B2 — a black and white photo of a cloudy sky

充气机械臂帮助果农采苹果CEFR B2

2026年1月12日

改编自 Tina Hilding-Washington State, Futurity CC BY 4.0

照片: wanderer shoot, Unsplash

等级 B2 – 中高级
6 分钟
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华盛顿州是美国主要的苹果与甜樱桃产区,2023年这些产业为美国国内生产总值贡献超过 $2 billion。然而,果园作业正面临采收和修剪人手短缺。人口老龄化与移民农工减少,使得农场很难找到足够的采摘工人,许多果实因此在树上或地上腐烂。

为解决这个问题,华盛顿州立大学(WSU)的研究团队开发出一种低成本的充气软体机械臂,并在期刊《Smart Agricultural Technology》上发表了成果。研究团队与 Prosser Research Extension Center 及康奈尔大学的 Manoj Karkee 合作,将该机械臂装在可在果园中移动的自动化平台上进行测试,测试地点包括位于 Prosser 的 Allan Brothers Fruit。

该机械臂长约两英尺,连金属底座重量不到50磅,主要由充气软织物制成,材料成本约为 $5,500。它能够识别苹果并在大约25秒内采下一颗。因为重量轻且可充气,使用时更安全,也不太可能损伤树枝或果实;其设计适用于按直线或 V 形棚架布置的现代苹果园。WSU 助理教授 Ming Luo 指出,结构简单使其成为一种低成本、易维护且可靠的软体机器人;首席作者 Ryan Dorosh 认为这样的平台对果园环境是理想的。

目前传统机器人采摘机通常体积大且价格昂贵,而且人工采摘者每三秒可摘一个苹果,充气机械臂速度仍较慢。研究团队正在改进机械部件和识别系统以提高速度,同时开发更多功能并推动商业化,WSU 创新与创业办公室给予支持。该项目由美国国家科学基金会、美国农业部国家食品与农业研究院和华盛顿果树研究委员会资助,并在果园进行了实地测试。

  • 主要合作:Prosser Research Extension Center、康奈尔大学的 Manoj Karkee
  • 测试地点:Allan Brothers Fruit(Prosser)
  • 资助机构:美国国家科学基金会、USDA NIFA、华盛顿果树研究委员会

难词

  • 采收把成熟的果实从植物上取下
  • 人手短缺需要的劳动力比可得的少
  • 充气用空气填充使变得有弹性
  • 软体机器人用柔软材料制成的机器人
  • 自动化平台可在田间自动移动和作业的设备
  • 识别发现并判断物体或信号的种类
  • 商业化将技术转为可销售产品或服务

提示:在文章中将鼠标悬停、聚焦或轻触高亮词语,即可在阅读或听音频时快速查看简要释义。

讨论问题

  • 你认为充气软体机械臂能在多大程度上缓解果园的人手短缺问题?请说明理由并引用文章中的优点或限制。
  • 文章提到研究团队正在改进速度和识别系统。如果你是团队成员,你会优先改进哪个部分,为什么?
  • 这种技术商业化后,可能对果农和采摘工人带来哪些正面和负面影响?请给出具体例子。

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