Agricultural Robotics · 科研团队 课题组

亚利桑那大学

农业 AI 科研团队

科研团队

核心人物2

  1. 01

    William Duke Pauli

    植物科学学院副教授 · Pauli Lab

    平台主要使用课题组负责人,主导 PhytoOracle

  2. 02

    Jeffrey Demieville

    Maricopa Field Scanner 平台首席工程师

    自 2018 年任 lead engineer,常被误挂 Pauli 名下

项目与产品时间线 6 个节点

  1. 2015
    1. 融资

      ARPA-E TERRA 计划启动

      美国能源部约 2015–2019、约 3000 万美元,首个整合工程机器人+遥感+育种的表型计划

  2. 2016
    1. 里程碑

      Maricopa 田间龙门投运

      30 吨钢结构龙门沿两条 200 米钢轨行进,数据通量约 5 TB/天

  3. 2018
    1. 机构

      Demieville 出任平台首席工程师

      自 2018 年任 Maricopa Field Scanner 感知平台 lead engineer

  4. 2023
    1. 里程碑

      获吉尼斯世界纪录认证

      认证为「世界最大机器人田间扫描仪」

  5. 2025
    1. 研究

      EMS 诱变高粱表型数据集论文

      由 Maricopa 平台采集的高通量表型数据集发表

    2. 03 里程碑

      平台仍在运行

      ARPA-E TERRA 结题后由亚利桑那大学自行运营,2025 年 3 月仍有运行报道

摘自《全球农业 AI / 作物表型「物理实验平台」调研报告》,判定标准为「自有物理设施 + 真实场景」。 同系列:WUR · Iowa-State · 其他院校 · 索引

9.1 团队与项目背景

内容
机构 University of Arizona,Maricopa Agricultural Center + USDA-ARS Arid Land Agricultural Research Center
地点 Maricopa, Arizona
主要科学负责人 William Duke Pauli,Associate Professor, School of Plant Sciences(博士 2014,Montana State University);课题组 Pauli Lab(thepaulilab.com)。他领导使用该平台开展研究,并主导 PhytoOracle 数据分析工作流
平台首席工程师 Jeffrey Demieville(R&D Engineer/Scientist III),自 2018 年任 Maricopa Field Scanner Sensing Platform lead engineer
资助 DOE ARPA-E TERRA 计划,Award No. DE-AR0000594;另有 Bill & Melinda Gates Foundation
联合体 TERRA-REF 为多机构联合:UA、UIUC、Danforth、NCSA、CyVerse、National Data Service

⚠️ 一处需纠正的常见误传:网络上多处搜索摘要把「Field Scanalyzer lead engineer」的头衔归到 Duke Pauli 名下 —— 实际是 Jeffrey Demieville。Pauli 的准确定位是主要使用课题组的科学负责人,UA 官网并未授予他该设施的正式「Director」头衔。引用时请注意区分。

ARPA-E TERRA 计划背景:美国能源部的国家级资助计划(约 2015–2019,约 $30M,口径不一),面向能源高粱整合农业 + IT + 工程做高通量田间表型与育种。这是美国政府首个把工程机器人 + 遥感 + 育种大规模整合的表型计划,其遗产延续为三条线:TERRA-REF 开放数据集、Maricopa 龙门设施、TERRA-MEPP / TerraSentia 机器人。

9.2 Maricopa Field Scanalyzer(世界最大田间龙门机器人)

内容
建成 2016 年安装/投运
规模 30 吨钢结构龙门,沿两条 200 米钢轨自主行进
地位 2023 年获吉尼斯世界纪录认证「世界最大机器人田间扫描仪」
当前状态 仍在运行。ARPA-E TERRA 结题后由 University of Arizona(Maricopa Agricultural Center)自行运营,2025 年 3 月仍有运行报道;2025 年发表的 EMS 诱变高粱群体高通量表型数据集论文即由该平台采集。UA 另获 NSF 2,500 万美元项目支持相关方向

传感器与数据

  • RGB 立体相机、热红外、脉冲调制叶绿素荧光(PAM)、成像光谱仪(高光谱)、3D 激光扫描仪、环境监测站
  • 数据通量约 5 TB/天 —— 这个数字是它与所有其他田间平台的量级差距所在

代表产出:TERRA-REF 开放参考数据集(PB 级「基因组 + 表型组 + 成像」,托管于 BETYdb / Clowder / CyVerse)—— 这是计算机视觉与表型研究的国际基准数据集,也是纯软件团队最常用的公开数据来源之一。

定位判断:如果说 FIP 是精巧,Maricopa 就是蛮力 —— 用最重的钢结构、最全的传感器、最高的数据率去覆盖田间表型。它是「田间硬件天花板」。

照片

Maricopa Field Scanalyzer Maricopa Field Scanalyzer 田间龙门实景:蓝色钢结构横梁横跨试验田,两侧绿色立柱沿地面轨道移动,中央悬挂传感器吊舱;下方为整齐的作物行(幼苗期),亚利桑那典型的蓝天与荒漠地平线。来源:terraref.org

TERRA-REF 同页另有 Conviron 受控环境、无人机、地面车的配图可另行下载。


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