协同栽培是索尼计算机科学实验室股份有限公司（Sony CSL）高级研究员Masatoshi Funabashi博士倡导的一种新的农业方法，其中各种植物混合并高密度生长，建立了丰富的生物多样性，同时受益于生态系统的自组织能力。

然而，如此茂密的植被需要经常维护——种子需要播种，杂草需要修剪，作物需要收割。因此，生态文化需要高水平的生态素养和复杂的决策。

 

虽然协同栽培存在的操作问题可以通过使用农业机器人来解决，但大多数现有的机器人只能在简单的农田环境中自动完成上述三项任务中的一项，因此达不到执行协同栽培所需的识字和决策技能。此外，机器人可能会与植物进行不必要的接触并损坏它们，影响它们的生长和收获。

随着人们对环境问题的认识不断提高，人类与传统机器人的性能之间的差距促使创新来改善后者。由早稻田大学助理教授Takuya Otani领导的一组研究人员与可持续能源公司和索尼CSL合作，设计了一种可以有效进行协同栽培的新型机器人。

这种机器人被称为SynRobo，“syn”传达了“与人类在一起”的意思。它管理着生长在太阳能电池板树荫下的各种混合植物，这是一个未被利用的空间。他们的文章于2022年12月21日发表在《农业》第13卷第1期。

大谷简要介绍了这款新型机器人的设计。“它有一个四轮机构，可以在不平坦的土地上移动，还有一个机械臂，可以伸缩以帮助克服障碍。机器人可以在斜坡上移动，避开小台阶。该系统还利用360度摄像头识别和操纵周围环境。此外，它还装载了各种农具——锚（用于打孔）、修剪剪刀和收割装置。机器人使用机械臂和可以水平移动的正交轴工作台来调整其位置。”

除了这些固有特征外，研究人员还发明了高效播种技术。他们用土壤覆盖不同植物的种子，制成大小相等的球。这些使得它们的形状和大小一致，因此机器人可以轻松地从多种植物中播种种子。此外，还开发了一个易于使用的、由人控制的操纵系统，以促进机器人的功能。该系统帮助它操作工具、实现自动播种和切换任务。

这种新型机器人可以在茂密的植被中成功播种、修剪和收割，由于其小巧灵活的身体，在执行任务时与环境的接触最小。此外，与简单的控制器相比，新的操纵系统使机器人能够更好地避开障碍物50%，同时减少49%的操作时间。

“这项研究开发了一种农业机器人，可以在多种植物密集混合生长的环境中工作，”奥塔尼告诉。“它可以广泛用于普通农业和生态农业，只需要在与不同植物合作时更换工具。这种机器人将有助于提高单位面积产量和提高农业效率。此外，它的农业操作数据将有助于使操作系统自动化。因此，机器人可以在过多的环境中帮助农业事实上，可持续能源公司目前正准备在日本的废弃油田和肯尼亚的沙漠化地区等地将这一创新商业化。”

这些进步将促进与可再生能源相结合的生态农业，并有助于解决包括气候变化和能源危机在内的各种紧迫问题，目前的研究是实现可持续农业和碳中和的关键一步。

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