河南農(nóng)業(yè)智能采摘機(jī)器人趨勢(shì)

未來智能采摘機(jī)器人行業(yè)怎么發(fā)展呢？人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域所面臨的挑戰(zhàn)比其他任何行業(yè)都要大。現(xiàn)階段看到的一些人工智能成功應(yīng)用的例子大都是在特定的地理環(huán)境或者特定的種植養(yǎng)殖模式。當(dāng)外界環(huán)境變換后，如何挑戰(zhàn)算法和模型是這些人工智能公司面臨的挑戰(zhàn)，這需要來自行業(yè)間以及農(nóng)學(xué)家之間更多的協(xié)作。在農(nóng)田中的各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施但不管現(xiàn)實(shí)困難如何，無法忽視的一個(gè)現(xiàn)狀是：農(nóng)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新的環(huán)境，新的秩序，新的世界。人們可以繼續(xù)采用傳統(tǒng)方法從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，但是未來的農(nóng)業(yè)一定是以更明智的方式：使用大數(shù)據(jù)、人工智能和機(jī)器人。智能采摘機(jī)器人可以通過機(jī)器人手臂伸展來實(shí)現(xiàn)多范圍采摘。河南農(nóng)業(yè)智能采摘機(jī)器人趨勢(shì)

（智能采摘機(jī)器人）農(nóng)業(yè)人工智能行業(yè)，2025年為308億美元，主要包括農(nóng)業(yè)無人機(jī)，無人拖拉機(jī)、智能收獲機(jī)、智能除草機(jī)、擠奶機(jī)器人、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化與控制系統(tǒng)等。農(nóng)業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用是人工智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域市場快速發(fā)展的重要因素。而目前中國農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究產(chǎn)出規(guī)模已經(jīng)超過美國，同時(shí)重點(diǎn)關(guān)注在收獲和采摘機(jī)器人。2013—2018年，世界所有能檢索到與農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究相關(guān)的SCI論文，數(shù)量為484篇（檢索日期截止到2018年12月）論文數(shù)據(jù)表明，相關(guān)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究論文從2013年的53篇增加到了2017年的114篇。山東現(xiàn)代智能采摘機(jī)器人趨勢(shì)智能采摘機(jī)器人可以通過機(jī)器人手指來實(shí)現(xiàn)精細(xì)采摘。

植株的種植模式對(duì)智能采摘機(jī)器人的采摘性能有著重要的影響。傳統(tǒng)的杯形種植模式果實(shí)分散，機(jī)器人需要大的工作空間，同時(shí)枝干的空間分布使采摘作業(yè)非常困難。相比之下，日本的鮮食番茄采用單架栽培模式，由支柱和繩索支撐，在與地面垂直的方向栽培，數(shù)個(gè)果實(shí)成串懸掛生長，由于葉柄很短，果實(shí)識(shí)別簡化，同時(shí)采摘作業(yè)性能得到保證。針對(duì)溫室采用電動(dòng)輪式底盤或軌式底盤的機(jī)器人較多，少數(shù)對(duì)露地栽培而采用履帶式底盤。對(duì)于通常栽培模式，由于冠層的復(fù)雜性和果實(shí)分布的隨機(jī)性，機(jī)械臂從早期的3自由度發(fā)展到以6和7自由度關(guān)節(jié)式機(jī)械臂為主。而近藤直等針對(duì)使番茄果實(shí)倒垂生長，從而使采摘難度降低的單架式栽培模式，應(yīng)用直角坐標(biāo)機(jī)械臂實(shí)施采摘。Chiu等則將商用關(guān)節(jié)式機(jī)械臂與剪叉式升降機(jī)結(jié)合，從而擴(kuò)大豎直方向的工作空間。

優(yōu)化后的文章：番茄機(jī)器人采摘過程中，由于番茄成穗生長，相互觸碰，導(dǎo)致機(jī)器人對(duì)目標(biāo)果實(shí)的夾持空間受限，夾持動(dòng)作失敗或把相鄰果實(shí)碰傷。此外，番茄果實(shí)的生長方位差異極大，每次采摘的姿態(tài)和作用力關(guān)系都有所變化。果梗較短且梗長不一，造成機(jī)械式刀頭難以順利實(shí)施果梗的切割，而扭斷、折斷果梗的力學(xué)作用規(guī)律變化很大，成功率受限，進(jìn)一步加大采摘的難度。為了解決這些問題，末端執(zhí)行器成為番茄機(jī)器人收獲的研究關(guān)注點(diǎn)。不同形式的末端執(zhí)行器功能相差極大，功能單一的剪斷式末端執(zhí)行器無法滿足機(jī)器人采摘作業(yè)的要求，因而相繼衍生出夾剪一體式和夾果斷梗式兩大類末端執(zhí)行器。這些末端執(zhí)行器能夠適應(yīng)不同的采摘場景，提高采摘的成功率和效率?？傊?，針對(duì)番茄機(jī)器人采摘過程中的種種問題，末端執(zhí)行器的研究和優(yōu)化是非常重要的，可以提高機(jī)器人采摘的效率和成功率，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來更多的便利和效益。機(jī)器人采摘可以減少人工采摘對(duì)農(nóng)民的工作時(shí)間要求。

這一點(diǎn)至關(guān)重要，因?yàn)檫@西紅柿是打算賣給顧客吃的。這種機(jī)器人能夠以每分鐘10個(gè)左右的速度，也就是每六秒鐘采摘一個(gè)軟軟的紅番茄。雖然這可能不會(huì)比人類執(zhí)行同樣的任務(wù)要快很多，但機(jī)器人能夠提高人類效率，畢竟它能夠持續(xù)不停地工作——這意味著它可以在夜班或者人類員工度假的時(shí)候上班，完全不需要請(qǐng)病假或休假。智能采摘機(jī)器人在軌道上運(yùn)行，使用前列人工智能圖像識(shí)別算法來識(shí)別西紅柿的位置、顏色和形狀，然后收獲那些被識(shí)別為足夠成熟的西紅柿。為了做到這一點(diǎn)，它使用了一個(gè)「特殊的終端效應(yīng)器」，讓它能夠在不損壞西紅柿的情況下采摘西紅柿。智能采摘機(jī)器人上面還安裝有燈光設(shè)備，所以即便是在晚上也可以工作.吉林現(xiàn)代智能采摘機(jī)器人供應(yīng)商

機(jī)器人采摘可以減少人工采摘的錯(cuò)誤率。河南農(nóng)業(yè)智能采摘機(jī)器人趨勢(shì)

在技術(shù)上，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)技術(shù)的深度融合，農(nóng)業(yè)機(jī)器人作為新一代智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械將突破瓶頸并得到廣泛應(yīng)用。同時(shí)，未來農(nóng)牧機(jī)器人新技術(shù)研究包括深度學(xué)習(xí)、新材料、人機(jī)共融、觸覺反饋等技術(shù)，都值得全世界人類進(jìn)行探索。深度學(xué)習(xí)提高農(nóng)業(yè)機(jī)器人感知和決策能力，如感知包括表型特征識(shí)別、場景識(shí)別定位、作物病害識(shí)別。決策包括運(yùn)動(dòng)路徑優(yōu)化、作業(yè)姿態(tài)優(yōu)化、作業(yè)次序優(yōu)化。觸覺反饋控制要增強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)器人感知和執(zhí)行能力，如能力反饋的感知與執(zhí)行能力。新材料可以改善農(nóng)業(yè)機(jī)器人執(zhí)行能力，人機(jī)共融是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展重要的一環(huán)，可提高作業(yè)效率，人機(jī)共融技術(shù)減少了研發(fā)成本，由機(jī)器人預(yù)測人的意圖配合完成工作。建立更加龐大的、宏觀的、虛擬的、戰(zhàn)略性的農(nóng)業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無人農(nóng)場，這才是農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的本質(zhì)內(nèi)涵。智能采摘機(jī)器人在作業(yè)對(duì)象識(shí)別和定位、導(dǎo)航和路徑規(guī)劃、作業(yè)對(duì)象的分選與監(jiān)測等前沿方向上，要以開放創(chuàng)新的理念開發(fā)和應(yīng)用新技術(shù)，促進(jìn)具有多環(huán)境適應(yīng)性的智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)。河南農(nóng)業(yè)智能采摘機(jī)器人趨勢(shì)