基于3D打印技术的全自动农耕系统Farmbot

日前，来自美国加州的工程师 Rory Landon Aronson使用3D打印机开发出一款开源的数字化自动耕作机器Farmbot。 

客观地说，Farmbot并非是一台3D打印机，但它的机械结构和技术原理与数控铣床和Carthesian 3D打印机非常相似。Aronson在其说明上如此描述：“FarmBot是一款开源、可扩展的自动化精耕设备和软件。”它包括一个可伸缩的框架，可沿X、Y、Z方向运动，就像一台3D打印机，但是它并没有安装打挤出机、打印头之类的3D打印机核心部件，而是代之以传感器和用于优化耕作输出的装置，比如种子喷射器，犁和水喷嘴等。使用一个Arduino主控板和树莓派，FarmBot的工具头就可以精确地定位，并进行各种操作，如整地、播种、浇水、施肥、杂草控制和数据采集等。



Farmbot的操作主要通过一个基于Web技术架构的软件。Aronson称该软件“简单、可扩展、容易破解”：它很容易修改，以适应不同类型的蔬菜、农场规模或技术。据我们了解，该软件界面友好，应用目标涵盖食品生产的整个范围：从最小化耕作成本和提高精耕能力，到实际播种、选择性浇水和收获蔬菜等。


 
以下是FarmBot自动化耕作系统与传统的农耕技术相比的一些优势：
一台机器可种植多种作物；
能够实现浇水、喷洒、播种间距的最优化操作；
全自动化，可全天候运作
近乎无限可能的农场设
结合“大数据”采集和基于数据分析进行决策、“智能农业”
能够最大效率地利用耕作空间
可使庭院式耕作系统变为产业化操作 

Farmbot通过对当前3D打印机软件和硬件的巧妙修改把农业带到了下一个世纪。而且Farmbot的所有软硬件设计都是开源的。开发者Aronson解释说：“这个项目的目标是建立一个开放的和可访问的技术来使每一个人都能生产粮食。我希望能够建立一个在线设计社区，让大家自由共享Farmbot的软硬件开放源代码、数据和文档，并在此基础上进一步的开发，使每一个人都能创建和操作一个耕作设备。”


 
Aronson最早在2011年就产生了这个革命性的想法，当时他还在加州理工学院学习机械工程。当时他正在学习一种选择性拔除杂草而不破坏其它植物的拖拉机。“看到这个设备，我的脑袋里突然有了个更好的想法，那就是FarmBot的雏形。”


 
接下来的几年里，开发进展很慢，但进入2014年后，Farmbot的开发突然加速，过去几个月该项目已初见端倪。硬件和软件都快弄好了，而Aronson正在Kickstarter上募资开发一个包含全部耕作知识的免费数据库OpenFarm，可以让自己的机器随时访问所需的数据。根据Aronson的计划，将会在2015年初为其Farmbot设备发起众筹募资。

我们觉得，像Farmbot这样的设备能够把每个阳台、每个庭院都变成全自动的小型农场，让每一个人都能自己生产粮食、蔬菜。如果真能普及，不仅可以彻底解决人类最根本的粮食问题，而且可能对人类社会的发展起到深远的影响。
 
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