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美国AppHarvest智能采摘机器人

AppHarvest企业解读与发展背景

企业名称： AppHarvest。

创立情况： 于2017年1月由Jonathan Webb创立。

企业定位： 一家可持续发展的科技农业公司，通过机器人和人工智能技术开发和运营高科技室内农场。

行业地位： 已经建成世界上最大的高科技室内农场，是纳斯达克上市公司（代码为APPH）。

农场网络布局： AppHarvest目前在肯塔基州莫尔黑德经营其旗舰农场，生产西红柿；室内农场比露天种植减少了高达90%的用水量，同时产量为露天种植的30倍；正在开发一个农场网络，以生产各种葡萄作物、沙拉蔬菜和浆果，另外三个农场已于2022年年底投入运营。

极端气候： 极端干旱、肆虐的野火和快速变化的气候威胁着农业生产，使传统的粮食系统变得不可靠。

AppHarvest智能采摘机器人技术解读

1．产品简介

Virgo

Virgo是一款收割机器人，可以识别和收割多种作物，包括西红柿、辣椒、黄瓜等50多种

2．工作方式

（1）机器人收割

● 通用机器人收割机：识别和收获多种不同大小的作物；摄像机与红外激光相结合，生成一个区域的3D彩色扫描图像；机器人能够在机械臂和夹具到达之前找到障碍最少和最短的路线来采摘作物

● 效益：机器人学习如何最有效地收获任何给定配置的作物

（2）人工智能

● 室内农场智能机器人：评估作物健康度并提供实时信息；自动检测和消灭害虫

● 准确预测作物产量：从工作安排到运输，再到零售计划的制订，可以完成许多下游决策优化工作

（3）用水系统

● 水资源短缺：水资源短缺将成为粮食种植的重要限制因素

● 循环灌溉系统：配置4公顷的蓄水池；采用纳米气泡技术，不断充气，经过沙子和紫外线双重过滤，剩余的水再次过滤并重复使用。采用农场的闭环灌溉系统滴灌作业，雾化系统会产生细微的雾气，然后蒸发，消耗设施内的额外热量，增加室内湿度，增强作物的光合作用

● 效益：与传统农业相比，用水量减少90%

（4）混合照明系统

● 照明光源（3种）：阳光、高效LED和高压钠灯（可在较冷的天气兼做热源）

● 照明系统：屋顶由漫射玻璃组成，可让阳光最大限度地照射进来；LED采用被动冷却系统，减少辐射热；采用优化的宽光束光学器件，可以更好地分配光线；使用蓝光和红光的混合光线，红光刺激作物开花，蓝光刺激作物生长

● 效益：最大限度地提高光照、高效LED和高压钠灯的效率，以促进全年可持续的作物生长

（5）精准种植

● 传感器监测：使用300个传感器来监测气候，并计算每株植物茁壮成长所需的光照、水、湿度和二氧化碳的精确水平，确保每株植物获得准确数量的营养和水分

● 效益：每公顷土地上种植的水果和蔬菜比传统种植最多可多出30倍

（6）综合虫害管理

● 使用益虫来控制害虫数量

● 使用传感器和人类侦查员在害虫成灾之前及早识别害虫

（7）工蜂授粉

监控所有68个隔间和684行植物的授粉情况

（8）质检分拣

从种植区将西红柿送到加工车间，完成数字化的质检品控，细化到每一批次的重量、颜色，以及收获日期等；分拣线通过传感器智能分拣，同时还能检测糖度和柔软度

3．技术应用与案例

（1）应用范围

温室农业

（2）应用案例

肯塔基州里士满的高科技温室（25公顷的土豆种植）

农作物流通处理解读

1．优质农作物处理

（1）优质水果和蔬菜

销售到美国顶级食品服务网点和便利店，如Wendy’s和Kroger

（2）成熟的即食水果和蔬菜

通过食品服务分销商出售给当地零售商和餐馆

2．非优质农作物处理

（1）过度成熟或不完美的水果和蔬菜

用于增值产品，例如沙拉酱中的西红柿

（2）稍微过熟或不完美的水果和蔬菜

赠给当地的食物银行，与Feeding America的成员God’s Pantry Food Bank合作，该银行与450个食品储藏室和膳食计划机构合作，向肯塔基州中部和东部的50个县分发食物

（3）不能供人类食用的水果和蔬菜

用作当地农场的动物饲料

国内借鉴解读

1．品质产品需求

（1）要求提高

现在我国城市居民生活水平提高很快，对蔬菜的卫生安全、品质都有严格要求

（2）质优价高

反季节、无公害蔬菜、瓜果深受市民欢迎，但价格往往比较高

2．应用场景

（1）大棚技术

大棚生产利用自然能源，实施避雨栽培技术、节水灌溉技术、配方施肥、标准化生产技术，能使产品附加值大幅提高，更利于建立一批有规模的优质农产品生产基地

（2）全天候作业

所有栽培操作可以随时进行，可以提高农民收入，提高产业化水平，提高抵御自然灾害的能力，延长作物生长时间，提高作物产量等

视频解析

农特（抖音）