科学家尝试用智能机器人清除杂草

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当美国内布拉斯加大学的化学和生物工程教授亨德里克·杰·维尔约恩开车经过爱荷华州时，他注意到大豆地里的杂草每一季都在增加。罪魁祸首是一种叫做苋菜的抗草甘膦杂草。这种杂草正在威胁美国中西部的农作物。

目前，用于防治苋菜的杀虫剂被称为“麦草畏”，但它对邻近地区有毁灭性的影响——对树木和其他作物造成损害，因为它在强风条件下容易漂移。

作为人类幸福与食物链密切相关这一概念的坚定信仰者，维尔琼在美国物理协会(AIP)的《流体物理学杂志》上报道说，他受到启发，发明了一种可以消除任何农药漂移风险的杂草处理方法。

农药溶液可以稳定在一个旋转的水平圆筒上，类似于木制的蜂蜜调羹Viljoen说，“它的稳定性取决于涂抹器旋转的速度。然而，鼓只是更大过程的一部分。我们还在处理滚筒的一些技术细节，例如通过滚筒*的储物盒芯补充农药。”

对植物施用杀虫剂的不同方法有不同的效果。Viljoen解释道:“只有当我们了解杀虫剂的活性成分是如何进入杂草的，它们是如何进入韧皮部(植物携带活性成分的‘维管系统’)的，以及它们的杀灭机制的有效性，我们才能想出最好的设计方案。”

要在杂草上喷洒杀虫剂，滚筒可以安装在小型机器人或拖拉机上。“我们目前的研究目标是开发一种系统，利用无人驾驶飞行器对田地进行成像，并将图像输入经过训练的神经网络，以识别杂草。”Viljoen说，“机器人将利用关于杂草种类及其确切位置的信息来寻找杂草。”

Viljoen团队的主要发现之一是，操作滚轮的首选方法是旋转滚轮，使滚轮底部的原始速度与机器人的行进方向一致。他们正在做实验，以确定苋菜红对农药的任何吸收偏差，并对滚筒表面的一部分进行锯齿处理。(慢慢地)

相关论文信息:DOI:10.1063/1.5080443

《中国科学日报》(2019-04-25第二版国际版)