研究人员设计了一种名叫Amaran的机器人

椰子是非常美味的，可以用来制作各种各样的产品，但是收获椰子并不是一件容易的事。经过专门训练的收割者必须冒着生命危险爬上大约15米高的树，才能砍下一束椰子。印度的一组研究人员设计了一种名叫Amaran的机器人，可以减少人类采摘者冒这种风险的需要。但是机器人能胜任这项任务吗？

研究人员在最新一期的IEEE/ASME Transactions on Mechatronics上发表了一篇论文，描述了这种爬树机器人。在实验室测试的同时，他们还比较了Amaran的椰子收获能力和一个50岁的老练收割者的能力。虽然这个人在总速度方面胜过机器人，但机器人的耐力却很出色。

为了攀爬，Amaran依靠一个环状的身体，围绕着直径不等的树木。该机器人携带一个控制模块、电机驱动器、电源管理单元和无线通信接口。八个轮子可以帮助其在树上下移动，也可以绕着树干旋转。Amaran由地面上的一个人控制，他可以使用应用程序或操纵杆系统来引导机器人的动作。

一旦Amaran接近它的目标，一个附加的控制器单元会挥舞一个4自由度的机械臂来剪断椰子束。作为一项安全功能，如果Amaran的主电池没电了，备用单元会插入，以帮助机器人返回地面。

印度南部Amrita Vishwa Vidyapeetham大学的助理教授Rajesh Kannan Megalingam说，他的团队从2014年就开始研究Amaran。“世界上没有两棵椰子树是一样的。每一个的大小都是独一无二的，并有其独特的排列整齐的椰子束和叶子，”他解释说。“因此，建造一个完美的机器人是一项极具挑战性的任务。”

“No two coconut trees are the same … So building a perfect robot is an extremely challenging task.”

—Rajesh Kannan Megalingam, Amrita Vishwa Vidyapeetham University

在实验室测试机器人时，Megalingam和他的同事发现，当树干相对于垂直轴的倾斜度达到30度时，Amaran能够爬树。Megalingam说，许多椰子树，特别是在某些环境条件下，都是以这样的角度生长的。

接下来，研究人员在田间对Amaran进行了测试，并将其收获椰子的能力与志愿者进行了比较 -- 这些树的高度从6.2米到15.2米不等。

人类平均需要11.8分钟才能收获一棵树的椰子，而Amaran在平均每棵树花费的时间为21.9分钟（值得注意的是，其中14分钟是专门用来在树的底部安装机器人，这是在它开始攀爬之前）。

Photo: HuT Labs

但是Megalingam指出，Amaran在一天之内可以收获更多的树。例如，在他们的试验中，人类收割者可以每天爬15棵树，而只要操作者不累的话，机器人每天最多可以收获22棵树。尽管机器人目前是遥控操作的，但未来的改进可能会使它更具自主性，提高爬坡速度和收获能力。

“我们的最终目标是使这种产品商业化，并帮助椰子种植户，”Megalingam说。“在喀拉拉邦，只有7000名受过训练的椰子树攀岩者，而其需求实际要大约50000名受过训练的攀岩者。印度其他一些地区的情况也类似，比如Tamil Nadu、Andhra和Karnataka，那里大量种植椰子。”

他承认，目前机器人的成本是影响其广泛部署的一个障碍，但他指出，社区成员可以共同努力，共同分担机器人的成本和利用率。他指出，最重要的是，“使用Amaran采摘椰子不会对人的生命造成危险。任何受过适当训练的人都可以操作Amaran。之前，通常只有男性工人从事这种爬树采摘工作。但是，无论性别、体力和技能如何，任何人都可以操作Amaran。