屏科大生機系研發「水耕草莓省工採摘機器人」和「低功率雙波長雷射麻雀驅趕系統」
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【記者吉雄世/綜合報導】全球面臨農業人手缺乏，發展科技農業與省工系統是解決農業人口短缺問題的關鍵，屏科大生機系陳建興助理教授帶領研究團隊研發「水耕草莓省工採摘機器人」和「低功率雙波長雷射麻雀驅趕系統」。兩項成果皆以低成本的感測器結合光學影像人工智慧深度學習所研發，榮獲屏科大「110年度學生實務專題製作競賽暨成果展」第二名、教育部「2022全國技專校院實務專題競賽」生技醫農群佳作，於10月26日下午兩點於生物機電工程系系1館BE103實驗室，由陳又嘉研發長主持發表，勉勵研發團隊。
陳又嘉研發長說：「收成是直接影響農民收入的關鍵，屏科大將農業與光電專業領域知識整合，師生團隊開發出可即時辨識、採摘最符合市場需求的果實，且同時減少收成物損害的人工智慧裝置，對未來田間作業有極大的幫助」。陳建興助理教授表示：「科技農業與電動化省工機具是未來農業領域努力的方向，系上長期訓練學生機電整合、人工智慧、工程光學等跨域領技術，學生運用課堂所學知識與技能，主動將成果實體化應用於生物產業場域，展現研究能量，相信未來就業時能立即解決農業問題，引領台灣走向智慧科技農業。」
「水耕草莓省工採摘機器人」由生機系陳建興助理教授團隊、農園生產系鍾興穎助理教授及研究總中心程宛琳老師合作研發，最大特色是將微型單板電腦-樹莓派及氣壓缸二指式夾爪透過物聯網技術整合機電系統，可在不碰觸草莓的情況下摘取，不僅節省頻繁的人力作業，同時能在屏科大綠能生物工廠遠端監控環境的多功能溫室中種植水耕草莓，亦進行採摘驗證，其辨識及採摘成功率高達8成。
有上述研發經驗累積，生機系陳建興助理教授團隊今年持續展現研發能量，開發「低功率雙波長雷射麻雀驅趕系統」，以低功率雷射(<10 mW)和雙波長雷射整合光學式偵測系統進行驅鳥，該低功率雙波長雷射掃描不會造成飛禽不適，僅以驅趕目的達到效果。未來更能應用於去除鳥害或病蟲等環境生態防治，可視為提高農作物收成極佳潛力的智慧農機具。
兩項智能農機皆以提升田間作業效率及產能為目的，面對艱困的農業勞動力人口短缺及老化問題，未來需要更多跨領域人才研發適地適性的農機具輔助農民。擁有這兩項先進的發明，未來如有機會與廠商合作量產，將能為台灣科技農業創下重要的貢獻。
圖1:陳又嘉研發長(右2)生機系陳志堅主任(右1)生機系陳建興助理教授(左3)及參與研發的兩位生機系同學共同合影。
圖2:生機系陳建興助理教授(右1)與同學說明裝置設計。
圖3:生機系陳建興助理教授與同學說明裝置設計。
圖4:生機系同學觀察低功率雙波長雷射麻雀驅趕系統測試。
圖5:生機系陳建興助理教授(左)帶領兩位同學研發「水耕草莓省工採摘機器人」。
圖6:參與水耕草莓省工採摘機器人的兩位同學現場測試採摘草莓。
圖7:「水耕草莓省工採摘機器人」進行採摘模擬試驗。
圖8:低功率雙波長雷射麻雀驅趕系統模擬測試。
