椰子是非常美味的，可以用來制作各種各樣的產品，但是收獲椰子并不是一件容易的事。經過專門訓練的收割者必須冒著生命危險爬上大約15米高的樹，才能砍下一束椰子。印度的一組研究人員設計了一種名叫Amaran的機器人，可以減少人類采摘者冒這種風險的需要。但是機器人能勝任這項任務嗎？

研究人員在最新一期的IEEE/ASME Transactions on Mechatronics上發表了一篇論文，描述了這種爬樹機器人。在實驗室測試的同時，他們還比較了Amaran的椰子收獲能力和一個50歲的老練收割者的能力。雖然這個人在總速度方面勝過機器人，但機器人的耐力卻很出色。

為了攀爬，Amaran依靠一個環狀的身體，圍繞著直徑不等的樹木。該機器人攜帶一個控制模塊、電機驅動器、電源管理單元和無線通信接口。八個輪子可以幫助其在樹上下移動，也可以繞著樹干旋轉。Amaran由地面上的一個人控制，他可以使用應用程序或操縱桿系統來引導機器人的動作。

一旦Amaran接近它的目標，一個附加的控制器單元會揮舞一個4自由度的機械臂來剪斷椰子束。作為一項安全功能，如果Amaran的主電池沒電了，備用單元會插入，以幫助機器人返回地面。

印度南部Amrita Vishwa Vidyapeetham大學的助理教授Rajesh Kannan Megalingam說，他的團隊從2014年就開始研究Amaran。“世界上沒有兩棵椰子樹是一樣的。每一個的大小都是獨一無二的，并有其獨特的排列整齊的椰子束和葉子，”他解釋說。“因此，建造一個完美的機器人是一項極具挑戰性的任務。”

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

—Rajesh Kannan Megalingam, Amrita Vishwa Vidyapeetham University

在實驗室測試機器人時，Megalingam和他的同事發現，當樹干相對于垂直軸的傾斜度達到30度時，Amaran能夠爬樹。Megalingam說，許多椰子樹，特別是在某些環境條件下，都是以這樣的角度生長的。

接下來，研究人員在田間對Amaran進行了測試，并將其收獲椰子的能力與志愿者進行了比較 -- 這些樹的高度從6.2米到15.2米不等。

人類平均需要11.8分鐘才能收獲一棵樹的椰子，而Amaran在平均每棵樹花費的時間為21.9分鐘（值得注意的是，其中14分鐘是專門用來在樹的底部安裝機器人，這是在它開始攀爬之前）。

Photo: HuT Labs

但是Megalingam指出，Amaran在一天之內可以收獲更多的樹。例如，在他們的試驗中，人類收割者可以每天爬15棵樹，而只要操作者不累的話，機器人每天最多可以收獲22棵樹。盡管機器人目前是遙控操作的，但未來的改進可能會使它更具自主性，提高爬坡速度和收獲能力。

“我們的最終目標是使這種產品商業化，并幫助椰子種植戶，”Megalingam說。“在喀拉拉邦，只有7000名受過訓練的椰子樹攀巖者，而其需求實際要大約50000名受過訓練的攀巖者。印度其他一些地區的情況也類似，比如Tamil Nadu、Andhra和Karnataka，那里大量種植椰子。”

他承認，目前機器人的成本是影響其廣泛部署的一個障礙，但他指出，社區成員可以共同努力，共同分擔機器人的成本和利用率。他指出，最重要的是，“使用Amaran采摘椰子不會對人的生命造成危險。任何受過適當訓練的人都可以操作Amaran。之前，通常只有男性工人從事這種爬樹采摘工作。但是，無論性別、體力和技能如何，任何人都可以操作Amaran。