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FarmHarvestBot 農場採果機器人-專案規格討論帶起 會議記錄

時間： 2018/9/10(一) 19:30-21:00 地點： Internet, Zoom
說明： 專案規格帶起討論，順便將目前的一些專案狀態跟大家報告，讓大家彼此交流，認識。雖然目前專案規格什麼都沒有，主要也是先收集大家一些看法，慢慢猜一下規格開始

會議記錄：
與會：
- 哈爸, Cheng Hsun Tseng, 許益祥, Roland Shiu, 陳志弘, 吳政龍
- Eric Yang,Robert Lee,Chang Jack, Jason Shen,黃世昌, victor ,Jack Huang
- 等約 25 位夥伴

記錄:
- 會議非常熱鬧，專案內夥伴竟然上線 25 位
- 哈爸簡介目前專案展開架構與共筆內更新
- 新夥伴自我介紹，彼此認識一下
- 哈爸說明目前起始規格頁狀態與內容
- 挖坑各子模組夥伴協助規格展開（附圖為挖坑結果）
- 夥伴建議建構子群組，討論子群組分法。並確認建構子討論群組
-- 類手臂： 含機構，夾具，相關韌體, Arduino
-- 視覺：ML, 公開資料集，3D 影像與定位
-- 載具：自走車，含電機
-- 軟體：ROS, Web, App, 雲端，RPI，Linux
- 夥伴補充 FBTUG中區實作區 的建議
- 會議有錄影，供專案夥伴內部查詢與同步

會議文件：
https://paper.dropbox.com/…/FBTUG-FarmHarvestBot--AMcyG4ZOe…

哈爸

感謝哈爸以及社團內的厲害前輩們不斷一同努力推廣
Mini FarmBot 小型智慧農場才得以讓更多人知道
創客萊吧 MakerLab 「Mini FarmBot 小型智慧農場組裝PA」又來囉
這次歡迎有興趣的朋友帶著好奇的心一同來研究這台厲害的機器~
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? 課程時間：07/28(六)-07/29(日) 09：00-18：00

# 歡迎大家多多轉發宣傳
# 讓我們一同研究出更棒的機構吧

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所有智慧農業知識讓你一次滿足
不用北中南各地趴趴走

我們特別邀請
# 深度參與農事和自製小農業機械 的陳幸延老師
# minifarmbot機構專業 的Joe Hou 侯專益老師
# 規劃農業環境監控系統 的陳新豪老師
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㊙ 四位講師與大家分享私密的~~精彩的~~
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怎麼可以錯過近距離和講師接觸發問的機會呢！
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? 活動時間：2018.07.14(六) 13：00 - 17：00
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^_^ 這種機構用在農業好像也不錯~ 或許可左右開弓, 加大工作面積, 灑水, 播種..., 收起來體積剩 1/3~1/5
https://www.facebook.com/GIGadgets.Fans/videos/1814068318672449/

最近剛好看到一篇智慧(AI)農業的應用文，雖然已經有點久(2016)，但很符合MAKER玩AI的精神。首先他定立了一個清楚的目標「解決分類問題」，第二有專家(老農媽媽)可以定義分類等級(監督式學習標籤)並標註資料提供訓練學習，第三有完全土砲的迷你機電AI整合系統(有樹莓派、視覺取像及分級機構)，更重要的是當發現樣本訓練後有95%但實際才70%的準確率後有想到要增加樣本及改成雲端執行。這個案例很能讓MAKER觸類旁通，更完整內容請參考下文。

3/10 FBTUG 年會, 3/31 AI_ROBOT 大會
經由這兩次的推進與曝光，很多的夥伴開始重視 FBTUG, 也對 Mini FarmBot 很有興趣

讓哈爸來彙整一下跟社群報告目前的現況

1. 發現目前的 Mini FarmBot 很適合做教育的推廣，滿多夥伴想拿來當招生的題材，以及用作學生的專案

2. 研究用途，這樣可換頭 XYZ 的機構，再加上 FBTUG Commander 簡單的控制，滿適合做一些生物與醫學相關研究的工具。有一些機靈的夥伴，開始往這方面投入

3. 一些示範場域，展示上的應用，也滿合適使用 Mini FarmBot 的。

全開放的 FBTUG, 大家自己展開, 玩自己喜歡玩的摟！

哈爸

來說一下這次 FBTUG(FarmBot Taiwan User Group) 年會 Talk 的規劃與設計。
基本上就是整個 FBTUG 一年來的成果大放送。

範圍從機構，韌體，軟體研發，製造與組裝，場域經驗，以及未來想發展的可能性

所有分享不是高來高去，都是有成果，有 Code/設計/文件/經驗的釋出，藉這次年會，分享所有的成果給關心開源農業的夥伴們。

也就是為何哈爸說 收穫絕對滿滿，沒到絕對後悔！

順便介紹講師給大家，讓大家好好串連，各自展開後續！
大家務必把握年會交流的機會，記得烙人

哈爸 : Keynote, FBTUG 2018 Introduction, Status and Plan
侯專益 Joe Ho : Ｍini FarmBot 的構想及初期開發
楊清陽 Brian Yang : Mini-FarmBot 後期設計與製造
姚穎 ZombieYao Ying : FBTUG 軟體設計與建構
鍾易峻 Jarvis Chung : 當NAS遇見智慧農耕
陳柏宏 Lock Chen : FBTUG 台南開放場域的建構
吳飛宏 Bill WU : 一台到未來很多台 快速佈置
陳志弘 : 陳志弘 Mini-FarmBot 組裝甘苦談
紀尚豪 Michael Chi : 物聯網技術在養殖業的應用
蕭盈璋 : 蕭創力 ROS 在 Mini-FarmBot上應用的可行性
陳幸延 : 陳幸延 開源的作物資料庫

FBTUG-2018 年會 講師/講題介紹
https://paper.dropbox.com/…/FBTUG-2018-YTuNK3u7xAxnhlxN9dfrv

哈爸

苦行僧 iCShop 經過多次修正後，終於釋出 Mini FarmBot BOM/機構資料，感謝開源貢獻。請夥伴把握！

BOM
MiniFarmBot-BOM_V1.0.xlsx : https://drive.google.com/…/1ysvSCp9iSv6FEtTGBXKJZDkIB0…/view

機構資料
MiniFarmbot- Design V1.0.zip : 3DP/雷切檔下載點
https://drive.google.com/…/1SZ-N785FLABSfRIA0NRRUUY-ev…/view

哈爸

過年胡思亂想，分享 FBTUG/FarmBot 的價值

臉書排版不易，入共筆看比較合適！

FarmBot 的價值

FarmBot 平台，根本上全開源是最大革命性的貢獻，主要在農業情境上的自動化機器，一個開放的一般型農業機器，有機會形成一個新的農業自動化體系，可能是一個新產業的基礎

- 大方向上
- 運用全開源軟硬體/機構/生產體系，建構出的影響，讓所有人都可以取得相關技術與資源，做出自己的改裝與應用。
- 在特色上，從 3DP 平台，站上 RPI, 所以各式各樣的軟體加值變得可能，雲端軟體的整合，讓廣域農業資料可以匯集，產生更多後台智慧，在接上相關環境氣候資料，做出農業建議。
- 另外由於有擷取分析影響的設備能力，能經由辨識與進步中的 AI 來做出更多智慧的判斷，這部分也是傳統自動化一直想突破的範疇

- 價值體系建構在之前的開放體系
- 3DP（3D 印表機） - 簡單 XYZ 架構，機構零件很容易取得，電機開源，韌體開源，已經在產業界成功使用
- RPI (樹莓派) - PC 級的 Maker 套件，開放核心軟體，使用 Linux, 是全世界非常活躍的 PC 類開發版，有強大完整的軟體支援
- Linux 與各式的開源軟體套件，建構網頁的前後台

- 技術架構突破點
- 機構上加上 UTM （Universal Tool Mount） 動態換頭, 可根據不同需要隨時更換夾具，大大擴展各式樣的可能性
- 建構雲端系統，統一設備的管理與維護，可持續升級，改善使用者體驗
- 自動化情境加入影像，搭上近期的 AI/ML，有機會在農業場域，開創出新局

- 農業情境上
- 澆水，防水設計
- 雲端種植管理系統，像開心農場的遊戲型態，輕輕鬆鬆種植

- 教育與產業訓練
- 整個系統，各自的組件，都是個專門的技術，一般一個人能學好一兩個組件就很難能可貴了。實務上，接軌附近的組件，由於隔行，基本上會不得其門而入，學習與問題的解決都非常沒有效率。這個情況，會造成整合上，特別的困難。
- 傳統上，由下而上的學習，一個科別一個科別的學，怎麼學也學不完，基礎學好，還是接不上實務，更何況是產業上新的突破。有效率的學習方式，應該是由上而下，有個整體，使用與學習自己當下需要的部分，其他的部分，有個整體大概的了解。這樣相對容易入手，也容易引發學習動機，因為隨時有些許的進展。
- 有價值的東西，通常會被封閉，才能獲利。在傳統上，這些專業的元件，設計資訊都是封閉的，所以我們無法取得設計細節，也沒有辦法去學習與改善，在產業上，也就造成各式各樣的切割與破碎。讓想要升級與進步的廠商，也不得其門而入。
- 在此面向，開放才是解法，整體性的開放，才能讓整個設計能充分被討論，檢視，學習的過程才能扎實，而不是老是學習到各部分的皮毛。
- 藉由各自小部分的學習與改善，公開提出自己的貢獻，跟社群夥伴切磋，更快的修正與改善自己的專業技能，是非常有效率的學習
- 自動化產業訓練
- 價值在跨組件的學習
- 機構專長的多學習電機
- 電機人員，多碰機構與軟體（Linux）
- 軟體人員，多學電機與情境相關軟體
- AI 人員，多學農業情境與設備間的連結
- 各子組件學習重點
FarmBot 是個整合的場域時做情境，單一主題的學習，一般都會有更合適的教材，所以其實不建議在這麼複雜的套件中，學習一些基本的東西。所以學習的重點都會是這個套件比較特別的部分，以及子系統之間的介面設計與實作技巧
- 機構
- UTM 機構的換頭設計
- 強力磁鐵的設計，接合力道與動態分離與結合
- 如何在換頭時，電機也能順利接合
- 換頭的防水，防氣設計
- 電機與韌體
- 將電機系統設計成控制子元件
- 用命令組來控制
- 多命令之間的同步設計
- 命令與 GPIO/UART 的設計
- 各式命令的實作
- 控制軟體
- Python + Serial + Python GUI 程式實作
- Script 自動化實作
- 全年度定時自動化控制
- 環境感測與資料收集
- Linux 開放軟體
- Python+OpenCV : 影像與辨識
- RESPAPI/MQTT 與雲端的軟體通訊介面
- Python 各式套件
- 圖像與生產過程記錄與管理
- 雲端軟體
- 個人自動化農園管理
- [ 請補充 ]
- 農業大數據
- 將各地的農場數據收集，取得環境數據，種植數據
- 各地種植數據的分析，產生更多種植智慧
- 將每一次的種植，做出科學紀錄，經由持續分析，改善種植相關參數，深化種植技術
- 深度學習
- 設備自動化與AI 建構配套
- 如何順利做好特徵標記
- 如何有效收集訓練圖輯
- 執行期結果收集與訓練反饋

FBTUG 的價值

FBTUG 主要在強化 FarmBot 價值在台灣農業自動化產業的進展，讓這些產業價值與相關的技術在台灣深耕與落地。方法是藉由組織開放的社群體系，建構研發能量，實際嘗試進行各類型的 POC, 後續經由實際供應的體系，讓設備能真正在農業場域試煉，讓農民真的用得上，對台灣農業的進步，帶來一丁點的幫助

- 開放研發社群
- 藉由社群開放性的連結，集合各領域的專家，一步一步打造相關的系統與改造
- 將開發與設計的經驗，經由 Code, 文件，分享，討論，讓結果與大家共享，耕耘整個開源體系
- 分享世界各地類似的經驗與成果，促進社群學習效率
- 積極組織專家群，經由更密切的跨領域的討論與共創設計，逐步改善與落實設計
- 結合專家群與生產體系，讓研發能量能與產業體系接軌

https://paper.dropbox.com/…/FBTUG-FBTUGFarmBot-o0ra74V2wM6n…

哈爸

FBTUG 新年新希望，做做夢也是滿開心的

FBTUG 目前
初步站穩自我開發平臺的建構。我們順利的基本掌握
- 開源 FarmBot 機構設計，所以我們有辦法在改裝出 Mini FarmBot，有辦法客製化 UTM 的子零件
- 自己自動化的平台，研發行平台, FBTUG Commander，為農場自動化建構基礎
- Mini FarmBot 上架推出，表示我們站上製造與銷售平台，有能力讓更多人可以取得，進一步研發，也能試著站上真實場域，看看我們離真的可用還有多遠
- 產業工程師的學習平台，全開放的文件/軟體/Source Code，可以取得的硬體/零件/相關設計資料，社群專家的協助，相信能給自動化產業工程師，很好的學習磨煉的平台

FBTUG 的目標
一直很專注，也很遠大，讓這台開源農業機器，在台灣生根/發芽/茁壯，真實站上農業場域，讓農民用得到

- 生根：社群 KnowHow 持續成長，很多 KnowHow 也慢慢被不少夥伴共同建立，算是生根吧
- 發芽/成長: 機構/韌體/軟體/雲端 社群都有專家駐守，工程分工體系慢慢建立了，製造/通路也初步成型，算是發芽/成長吧
- 茁壯: 努力中
- 站上農業場域：還有距離
- 讓農民用得到：還遠得很

FarmBot 的價值
FarmBot 平台，根本上全開源是最大革命性的貢獻

- 運用全開源軟硬體/機構/生產體系，建構出的影響，讓所有人都可以取得相關技術與資源，做出自己的改裝與應用。
- 在特色上，在農業情境上，從 3DP 平台，站上 RPI, 所以各式各樣的軟體加值變得可能，雲端軟體的整合，讓廣域農業資料可以匯集，產生更多後台智慧，在接上相關環境氣候資料，做出農業建議。
- 另外由於有擷取分析影響的設備能力，能經由辨識與進步中的 AI 來做出更多智慧的判斷，這部分也是傳統自動化一直想突破的範疇

持續往前
在略為站上軟體平台後，我們的重點下一步是站上 AI 平台，讓設備真的看影像，分析影像，運用訓練過的智慧，來分析與智慧的驅動自動化。這部分，相當困難，就是所謂

Mini FarmBot AI 平台的建構
- 我們需要知道 產業價值在哪，往那個方向前進，才是務實的做法，而不是只關注在學習與技術上的突破
- 在需要的情境中，我們需要發展 AI 相關的基礎智慧，比方說蔬果分類，育苗狀態，這部分我們都不會
- 針對需要的情境，我們需要更完整自動化能力的支援，比方說輸送帶的支援，一次一個育苗盤的批次處理，一些需要動作的機構與電機
- 基礎 AI , 基礎自動化 在 FarmBot 中整合到能順利運作

FarmBot 客製化版本的推出
- Mini FarmBot 太小台了，研發/教育/產業訓練 以及很特別的情境（比方說育苗）還很合適
- 一般個人使用者，需要類似原廠 FarmBot 的大小，以及 +- 幾公尺大小的客製化
這部分工程變異少一些，由出貨體系建構支援能量，就可以有機會達到，讓最簡單的農業場域，可以先站上

Mini FarmBot 開源教育訓練資源的發酵
- 適合教育/產業訓練 如果能有更多的開放教案，開源的課程，工作坊，產業的訓練課程的開設，才能加速大家的學習與進步
- 教育與訓練也是個專業，開放式教材的建構，設計，分享也是非常花功夫的，這部分需要更多有心的教育夥伴來幫忙

FBTUG SI(系統整合商) 來為真實場域服務，在特殊場域能發揮實質用途
- 研發這些就算做得再好，農民也是不需要知道這些工程細節，需要有廠商來安裝，維護，才有可能讓農民使用
- 產業支援的體系建構才是能站上農業場域的關鍵，其實也是最多錢的地方。相關有心耕耘的廠商，請務必關注

其他
開放的環境，大家愛怎麼玩就怎麼玩
- 移動版 FarmBot
- 大型農場版 FarmBot
- 水上/天上版 FarmBot
- 各式 UTM 改裝
- 更融入農業情境的 AI 與自動化應用

超期待這個關鍵的突破年，跟大家攜手，一步一腳印，給開放農業一點實質的幫助！

詳細參考：FBTUG 2018 農曆年發想
https://paper.dropbox.com/doc/FBTUG-r0v4X1YEY7OOYQpHAdpCu

哈爸