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农业转型新契机!擎壤科技打造台湾在地「EG




    有道是:「没操作过空拍机,也看过空拍机飞;没看过空拍机飞,至少也看过空拍画面。」

    最近几年来空拍逐渐成为大家的摄影新宠儿,大至预算极高的电影製作,小至个人玩乐拍摄,甚至连家庭记录影片没有个空拍镜头似乎就落伍了一样(大误)。但其实随着机械技术、卫星定位、软体演算系统大步迈进,在「无人机」领域中受惠的不只有空拍机,而是有了更多元的应用,像是跟你我生活更息息相关的「农业」也一样可以利用无人机来大幅提昇效率,成为农业转型的新契机!

    农业转型新契机!擎壤科技打造台湾在地「EG
    就在日前的 Maker Faire Taipei 2018 创客嘉年华活动中,大编有机会採访到台湾在地的农用无人机研发团队「擎壤科技 Earthgen Tech」的副执行长 Hans,要来和我们聊聊目前无人机到底该怎幺应用在农业中?它又可以创造什幺样的效果呢?
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    农用无人机 V.S 空拍无人机

    大编一坐定就忍不住抛出这个问题,因为正如前头所说的,近年来因为空拍摄影掀起热潮,大家对于无人机都有了基础的认识与想像,那「农用无人机」与一般的「空拍无人机」最大的差别在什幺地方呢?

    Hans 向我们解释,擎壤科技目前所研发的「EG-2 智能多旋翼农用无人机」是应用在「喷洒农药」的阶段,最大特色在于它的飞行高度距离地面约 1~2 公尺,大概是人们平视的位置,与空拍机起飞后保持在 3~10 公尺,甚至更高的飞行模式是截然不同的。而在这个高度範围中所遭遇到的障碍物,远比在高空来的多上许多;再加上为求农药喷洒确实,因此飞行时不能有忽高忽低的状况。所以农用无人机对于飞行的稳定度要求相对严格,光是调教定高飞行的系统,团队就反覆做了多次测试与改良。
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    另外一项差异在于农用无人机需要载重 5~15 公斤的稀释农药,与一般追求可携带的小型空拍机的结构是完全不同的,不仅要有更高的结构强度,动力上也必须有更好的搭配组合。而这两方面刚好都是擎壤科技的优势,因为团队成员背景皆来自于成大航太系的无人机实验室,对于无人机领域的研究成果与技术精进不断传承下来,已有超过十年以上的经历。Hans 表示团队在整合性方面,像是研究整体机构、动力搭配、电量设置,以及飞控调教都有相对丰富的经验。
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    农用无人机 V.S 传统人力喷洒

    过去喷洒农药几乎都是以人力为主,一步一步慢慢走,一条一条慢慢喷,据团队计算,每一分田大概得花费 1 小时的时间才能喷洒完毕,并且在体力有限的状况下,随着农田面积变大,速度只会越来越慢。至于使用无人机喷洒,同样的一分田可以缩短为3分钟完成任务,如果再算上前中后的调药、装药、换药等流程,最多可提昇 20~30倍的效率。
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    不仅仅是缩短时间、增加效率,在同样的面积之下,使用无人机喷洒所需要的农药量也可以大幅减少,其中的关键是农用无人机採用的雾化喷头,可将农药喷洒的颗粒变得更加细微,使作物更容易吸收。再加上无人机飞行时所产生的下沉气流,经过反覆的实测计算,可使农药有效且均匀的喷洒在作物上,使作物能够整株完整授药,也不容易产生大幅度的农药逸散问题。甚至这个飞行所产生的强大的向下气流,可以避免传统因风速大到一定的程度就无法进行人工喷洒的状况,可以有效的增加喷洒效率。

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    另外无人机飞行喷洒不重複路线也是减少农药量的一大关键。目前团队所推出的无人机可分成「目视手动飞行」与「自动飞行」两种版本,其中自动飞行模式採用高阶的「实时动态技术Real Time Kinematic(RTK)」,一样架构于GPS卫星定位系统中,它会接收各国不同卫星讯号,去综合并即时运算目前位置的差分约为多少,再将资料传输给飞行器,进而达到精準定位的目标,精準度可达公分等级。

    Hans 也与我们分享,每次在飞行前都会依据每块田做出不同的调整,加上台湾农地的造型奇特,农田中障碍物也较多,所以前置作业大概要花费约半个小时的时间,确认障碍物位置与测画农田範围。在初次设定好之后,取得的所有参数都可以持续使用,因此第二次喷洒时的前置作业就只需花费五分钟即可起飞。
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    农业人口高龄化 V.S 无人机学习门槛

    听完前面的介绍,是否有种可以理解,但当自己要实际操作时,可能又会觉得困难重重呢?事实上擎壤科技当初跨足农用无人机开发,就是有鉴于台湾农业人口逐渐老化,加上农村人口大量外移,于是希望可以透过无人机来改善农业工作环境并提升效率。因此他们自然也了解操作无人机的学习成本对年长农民来说相对较高,接受意愿也较低的状况。

    于是团队经过这一年多来实际施作上百块农田,出勤超过百次的经验,开始找到更明确的方向,积极的与各地青农合作,希望藉由年纪较轻、对于科技有一定程度认识的青年农民来实际试用,给予团队关于无人机的意见反馈。同时规划结合青农、当地的农会,来组成代喷队,抑或是跟传统的代喷公司做结合,达到 B2B 而非单纯 B2C 的模式,藉着原本产业的网络打入市场中,降低门槛。其目的不是为了颠覆推翻过去的模式,而是提供一个新的解决办法,让事情变得更有效率。
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    台湾设计製造 V.S 国外进口销售

    最后也聊到团队目前推出的「EG-2 智能多旋翼农用无人机」都是针对台湾的环境所设计,因为过去可见到中国与其他国家进口的农用无人机都使採用 10~15 公升的水箱,导致无人机的整体体积较为庞大。但考量台湾农田面积小,畸零地多,加上中间障碍物也多,所以需要较高机动性的产品。于是团队在设计时,希望可以减轻机身重量,选用碳纤维结构与相对安全塑料桨叶,将空重量大约 4~5 公斤左右,加上 5 公升的水箱,依旧可以确保其机动性。
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    轻量化带来的优点还包括减少轴距,缩小体积,减少电池体积与重量,马达与桨叶的维修成本也可以随之降低。多方的成本精简与市场规划的考量,让搭配 RTK 系统的自动飞行版本的售价比起中国知名 D 牌动辄 70 万元,可降低将近一半的售价,使农用无人机来得更加亲民多,更不用提擎壤科技团队从设计研发製造全都在台湾,后勤维修来的更加容易无负担。

    听完团队介绍之后,大编感到一股的热血,对于农用无人机的未来是相当看好!虽然你我可能都不会有机会实际操作它,但或许不久的将来就能在经过农田时,看到无人机在农田上嗡嗡翁的勤做工,正如团队标语所说的「为台湾农业打造全新的生活态度」。当然如果各位刚好是有需求者,想要了解更多相关的资讯,不妨到 擎壤科技 Facebook粉丝专页 上瞧瞧吧~