葡萄园里的机器人：用机器人培土取代草甘膦
我们已为未来进行了投资
您是法国葡萄种植者吗？您对科技感兴趣吗？2022年6月，AgTech Market将与法国主要产区的葡萄种植者齐聚一堂，共同探讨工作方法、面临的挑战以及创新实践。
有关该项目的更多信息请见此处：法国葡萄园探索
导言
今日我们采访了弗洛里安·布劳，这位30岁的年轻人已在家族葡萄园积累了逾十年经验。2022年1月，弗洛里安非正式接管了葡萄园管理与酿酒事务。他与负责酒庄产品营销的兄弟博里斯共同组成家族第七代酿酒师。 他们的庄园——圣安娜酒庄（Domaine Saint Anne）坐落于法国安茹地区的布里萨克-昆塞（Brissac-Quincé）。深信除草剂并非可持续解决方案，他们于2021年12月决定投资购置除草机器人，用于 对55公顷葡萄园进行机械除草作业。让我们通过对话了解他的选择动机、投资机器人的考量、实际使用反馈以及对未来的展望。
您为什么投资机器人技术？您是否获得过任何资助？
最初，这片55公顷的庄园采用化学除草方式。随着除草剂影响研究的深入，化学品的使用限制日益严格，未来几年可能被全面禁用。我们多年来一直致力于改造庄园，力求在作业方法中彻底淘汰除草剂。寻找化学除草剂的替代方案已成为当务之急。
在研究了替代化学产品的可能性后，我们确定了两种方案。传统拖拉机方案：购置Vario拖拉机及其配套工具约需14万欧元，且需另聘专业拖拉机操作员负责土壤作业。 另一方案是除草机器人，其集成工具虽价格更高（18万欧元），但无需在庄园内额外招聘拖拉机操作员。
目前我们尚未获得任何补助金，尽管我们已向农业经营体竞争力与适应计划（PCAE）提交了项目申请。若该项目获得批准，我们最多可收回57,000欧元，这意味着该机器人的实际成本将略高于140,000欧元。
鉴于两种方案的最终价格差异不大，且该行业难以招募合格的拖拉机操作员，我们决定押注未来！
您如何知道哪种机器人技术最适合您的葡萄园？
这个项目在我脑海中逐渐成形始于2021年初。我通过观看大量视频，首先了解了市场上现有的设备。随后报名参加了本地举办的公开演示活动。这些半日活动让我得以接触制造商——他们与经销商合作，在葡萄园的真实环境中展示设备性能。
我曾与两家不同的制造商共同参与其中两场活动。当您考虑投资这些技术时，我认为亲临现场观察设备在真实工况下的运行至关重要。这比观看视频更有意义，还能让您与制造商及其经销商会面，了解他们的产品愿景，当然也能 在现实中见证设备的实际产能。
经过这些公开演示后，我对自己的选择相当确信，但最终购买前我坚决要在自家地块上测试这台机器。于是我们在庄园组织了一天的试用演示，目的是检验这款机器人能否适应庄园的特殊 环境——那些 从未耕作过的 老旧地块。 我们同时借此机会测试了其他工具，包括截流器、碎土盘、拖曳盘、克雷斯指状耙和深松机，以评估哪些设备能与庄园的土壤类型良好适配。
您是如何学会使用机器人的？您花了多长时间才感受到自主性？
除了我进行的演示操作外，在收到机器人时，制造商的专家 还进行了为期一天的现场培训 。这一天让我们深入了解机器及其反应机制， 学习如何处理人员在场及与其他机器协同作业的情况。我们还复习了工具的装配/拆卸流程 及其对应设置。培训最后，我们前往我的其中一块地块，启动机器进行自主模式运行。
启动机器时，我很快就能独立操作，培训日 结束时 进展顺利。土壤耕作则复杂得多，因为我们在此领域毫无经验。所幸我们与经销商达成协议，第一年由他负责培训耕作技术。他多次返场指导我们工具的使用时机与方法。不过经过对每件工具的充分实践、专业建议以及关键部件的直观演示后，现在机器已能自主运转！
机器的启动情况如何？优缺点分别是什么？
在机器人投放的第一周，得益于经销商和制造商的良好后续支持，我们成功完成了12公顷的除草作业。这对初次使用而言极具鼓舞意义，尤其考虑到这些地块此前从未进行过耕作。
在最初几周，我们遇到了两个主要问题：电子卡故障和地图偏移。虽然第一个问题通过更换新部件得以快速解决，但地图校准却耗费了更多时间。
在这片55公顷的庄园中，我们主动要求制造商对33.4公顷的土地进行测绘。因为必须了解的是，部分地块是由我的父亲及其父亲四十多年前亲手栽种的。这意味着某些地块并非笔直，部分葡萄藤的生长状态亦是如此。 我们耗费数次机器人测绘才与制造商共同调整完测绘数据与实际行距的偏差，过程中损失了若干株葡萄藤。
您是如何调整葡萄园布局和种植方法来整合机器人的？
葡萄园的部分区域由老藤构成，这些藤蔓弯曲扭曲且脆弱不堪。我们深知若让机器人在这种环境中作业，可能会毁坏大面积葡萄园。 若想让机器人实现无人干预的自主运行，就必须为其创造适宜的作业条件。目前，我们仍需根据自身地块特点来适应机器人的作业模式。
在这33.4公顷的葡萄园地块中，我例如更换了所有过于脆弱的地桩——这些地桩无法保护幼藤免受机器人作业工具的损伤。
之后，在化学除草与机械除草之间，我不得不重新学习所有操作，所幸我们的经销商提供了支持。从未经过耕作的葡萄藤根系表浅且脆弱。机器人初次作业会削弱植株，直到它们适应环境并发展出更强健的根系。我们也清楚，在这一年的转型期内，产量可能损失约10%，但这是必须经历的过程！
葡萄园将随着机器人的引入逐步转型。 未来几年内，我们将拔除约12公顷的老藤地块，在更适合机器人作业的环境中重新种植。
如何使用机器人？使用了多少小时？从开始使用至今，是否注意到机器有任何进化？
我们在这片土地上很幸运，拥有5至10公顷的田块，非常适合使用这台机器。田间3米的间距 既便于机器人通行，又能保证良好的作业效率。我们以 5-6公里/小时的速度作业，配备截断盘、碎土盘、拖曳盘、克雷斯指状齿和除草铲等工具，每小时可完成1.15至1.5公顷作业量，因此每块地块都能轻松实现多次作业。
我对制图系统仍缺乏完全的信心，不敢在监控它时分心从事其他活动，因此目前我仍保持在机器后方几米处。但有时整整半天，我根本不会碰任何东西。
在四个月的使用期间，我们已累计运行机器 80至100小时，完成80公顷的除草作业，具体作业次数为每块地块2/3次。目前观察显著改进尚为时过早。我了解到半转操作时间已从40秒缩短至15秒，同时其他更新也已实施，用于修正错误并增加功能。
您认为您的机器人在未来几年将如何发展和改进？您是否考虑将其他任务自动化？
目前他负责管理33.4公顷的土地，但计划将逐步扩展至整个庄园的55公顷。该项目还将持续提升可靠性、生产力和自主性。在自主性方面，我希望机器能更精准地识别人类并更好地与环境互动——这是实现更高程度自主化的关键一步，即使我不在现场也能确保其正常运作。
从法律角度而言，若能推动法律进步，使我们能与机器人保持越来越远的距离，这将使我能够在其他地方从事其他任务。
最后，我当然希望机器人能拓展除耕作之外的其他功能，从而更快实现盈利。我尤其考虑开发割草、预修剪甚至修枝等新功能。我们之所以为迎接这款机器人而改造葡萄园，正是因为我们已为下一步做好准备 ——这是对未来的押注。
对于其他考虑购买机器人的农民，您有什么建议？
我建议您充分了解市场上不同类型的机器， 亲自去查看并 到自家农场进行测试，从而确定哪款最适合您的需求。
那么我想说，你不必害怕调整和改造农场 以适应机器人的工作——这在初期看似是个大障碍，但一旦设置完成，生活就会轻松许多！
至于财务部分，每个项目和每位银行家都有所不同。但总体而言，只要项目经过充分研究、周密准备且 具备中长期盈利能力，银行家就会支持我们！
对于有兴趣的人士，欢迎前来农场实地参观我们如何将机器人融入农业生产。
还有哪些技术是您特别期待的？
在投资这款机器人之前，我曾咨询过蒸汽除草和电动除草的相关信息，但得到的反馈未能说服我。
目前，我正在研究 限制性处理方案。在大幅减少葡萄园草甘膦使用量之后，我希望也能成功降低其他植物保护产品的用量。
随着最近几周的霜冻，我也开始研究防冻塔。我们家里已经有一座防冻塔，是父亲在1997年建造的。虽然这仍是一笔不小的投资，但只要经历一年的霜冻季节，就能收回成本。
防冻塔，图片来自mon-viti.com
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