产业观测－纾解劳力短缺 AI机器人务农成新趋势

图／本报资料照片

全球面临农业劳动力不足与从业人口老化，农事作业的人机协作模式，成了提升工作效率、缓解劳动缺口的重要解方之一。传统农用载具大多依赖燃油引擎，在净零碳排浪潮下，电动化或改变动力来源的农用载具，成为未来发展趋势。台湾目前电动化农用载具的发展，虽然是以小型农机为主，但逐步发展出大型化与长时操作的功能，思维势不可挡。有鉴于大型电动农用具需要更大的扭力与续航力，电池容量、尺寸或价格，以及持续供应多元化低碳电力的方便性，成为发展重点。

■电动农机低碳运作

在多元化替代传统燃油方案中，包含液化天然气（LNG）燃料，以及近期热门的常温液态甲醇燃料。电动农用载具动力方案中，高温甲醇燃料电池（HTMFCs）是低碳发电装置，与传统电池不同，只需要持续添加甲醇即可发电，系统具备四大特征，包括：一、运作时只排放水和少量二氧化碳，没有其他有害物、大幅减少环境污染；二、比氢气更易于存储和运输，与添加燃油相同的是，可持续操作之便利性；三、甲醇燃料来源广泛，如天然气、生物质等，价格较低能降低运营成本；四、可即时补充，相较电动载具需要较长的充电时间，甲醇燃料电池载具加注燃料后，能迅速恢复运行，且速度快，提升工作效率。

此类新的能源供应，以及搭载三电系统（电池、电机、电控）并具备智慧功能的智电型农业机械，未来将能提升作业效率与使用便利性。工研院将在9月11日至13日在台湾智慧农业周中展出的国产「高温甲醇燃料电池农用载具」，结合可分散式供电与控制的系统，延长电动农用载具操作时间，还能够替换不同的农事应用模组，包括载重、割草、喷药等，让农用载具从刻板印象中冒烟嗡嗡响的传统机械，化身多功能「变形金刚」，提升农用协作载具的应用多元性。

在电动化的助力下，结合台湾强大的智慧模组周边产业，以智慧机器人来取代需要大量劳力或有作业风险的农事成为未来趋势。由于维系着「水果王国」美誉的台湾农民，越来越多借由搭建温网室、棚架等设施，来提供一年四季多样化的瓜果生产，并借以降低环境变迁造成对生产的影响，过程中需要人工悉心照顾，才能让瓜果在过程中顺利接受授粉、开花并结果。

■机器人也会授粉、喷药、采摘

以替植物进行授粉作业为例，部分农民虽以蜜蜂协助授粉，但授粉效果有限，目前大多以人工授粉为主，成功率高但成本也较多，且常需要在高温作业环境下长时间工作，辛苦又有中暑风险；在采果方面，目前仍需要雇工来协助，在劳动力来源不足情况下，现在需要提高薪资、甚至提供住宿等优渥条件来征求合适的采果工。以温室番茄为例，果品成熟与否还跟辨色的经验有关，采摘作业皆需要付出时间、精力，维持好的品质。

面对缺工冲击，让具备学习过授粉、采果知识的AI智慧机器人来协作，如同广告台词「机器也能检土豆」，未来年轻人能更轻松投入务农工作。AI协作机器人特点在于：一、同一位机器人同时拥有授粉、精准喷药与采摘功能，提高生产效率；二、运用影像边缘运算技术，针对所拍摄到的影像进行即时扫描分析，即时精确抓出目标瓜果的位置，机器人可进行授粉或采摘；三、以机器人补足原先的人力缺口，降低部分成本。目前工研院开发的「授粉/采摘机器人系统」雏形机，已经与高雄区农业改良场合作在番茄温室完成概念测试，并借由人工智慧持续累积经验值。因为包括智慧控制核心与机械作动周边在内的零件都是全国产，维修容易，相信未来在智动化农事协作机器人发展上，能够迈出国产商业化竞争力的一大步。