下圖是一株盆栽藍(lán)莓,但並不是普通花盆。盆體以六塊太陽能電池圍住側(cè)面,下方帶有輪子和全方位輪,能夠在地板上移動。而且,還安裝了用來檢測光照、溫度和水分量等花盆自身及外界情況的傳感器,具有可根據(jù)這些信息自動作出判斷的功能。
也就是說,這個花盆是一個具備檢測功能、判斷功能及移動功能的機(jī)器人。使用這種“花盆機(jī)器人”的目的是增加收獲量。那麼,從花盆機(jī)器人化和收獲量增加的關(guān)系來看,上述﹝1﹞~﹝3﹞中的哪個選項(xiàng)是正確的呢?
這種機(jī)器人由東京農(nóng)工大學(xué)研究生院副教授水內(nèi)郁夫的小組制作,名字叫做“Plantroid”。通過移動至朝陽處或背陰處來調(diào)節(jié)光照和溫度,可使光合作用效率保持在較高的狀態(tài),從而增加收獲量。
多個Plantroid的動作模擬結(jié)果顯示,即便在光照有限的植物工廠內(nèi),Plantroid也能輪流移動到朝陽的地方,從而在整體上保持良好狀態(tài)(下圖)。如果溫度下降,就移動至朝陽處,溫度過高的話,就離開朝陽處。各個Plantroid會根據(jù)“位能”(Potential)來確定移動方向,比如“朝陽處具有吸引力”、“沒有其他Plantroid的地方具有吸引力”。也就是說,會向更具吸引力的地方移動。
東京農(nóng)工大學(xué)長期從事藍(lán)莓研究,農(nóng)學(xué)院內(nèi)設(shè)有藍(lán)莓專用實(shí)驗(yàn)植物工廠。該植物工廠擁有多個可再現(xiàn)四季環(huán)境的房間,通過在這些房間內(nèi)移動藍(lán)莓樹(灌木),來促進(jìn)其生長。如果採用Plantroid,不僅可以按照確定好的順序在各個房間之間移動,還可根據(jù)自己的狀態(tài)選擇環(huán)境最為適合的房間。
上圖也是植物工廠中的研究成果之一。在自然界中,藍(lán)莓不會同時開花和結(jié)果,但植物工廠卻能做到這一點(diǎn)。也就是說,藍(lán)莓可一直開花,通過連續(xù)不斷地受粉,有望一年之中都能收獲果實(shí)。Plantroid還可幫助藍(lán)莓以個體為單位進(jìn)行更加細(xì)致的環(huán)境控制。
農(nóng)作物在地面扎根后就不能移動了。但是,像Plantroid一樣使其具備檢測、判斷及移動能力之后,就能像動物一樣自行移動。機(jī)器人技術(shù)開始帶來超越傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)概念的可能性。