河南節(jié)能智能采摘機器人按需定制

來源: 發(fā)布時間:2023-11-26

各樣機多針對溫室采用電動輪式底盤或軌式底盤,少數(shù)對露地栽培而采用履帶式底盤。對通常栽培模式,由于冠層的復雜性和果實分布的隨機性,其機械臂從早期的3自由度發(fā)展到以6和7自由度關節(jié)式機械臂為主;而近藤直等針對使番茄果實倒垂生長,從而使采摘難度降低的單架式栽培模式,應用直角坐標機械臂實施采摘;Chiu等則將商用關節(jié)式機械臂與剪叉式升降機結合,從而擴大豎直方向的工作空間。植株的種植模式對智能采摘機器人采摘的性能影響很大,對傳統(tǒng)的杯形種植,果實非常分散,機器人需要很大的工作空間,同時枝干的空間分布使采摘作業(yè)非常困難。而日本的鮮食番茄一般采用單架栽培模式,由支柱和繩索支撐,在與地面垂直的方向栽培,數(shù)個果實成串懸掛生長,由于葉柄很短,果實識別簡化,同時采摘作業(yè)性能得到保證。智能采摘機器人可以通過機器人手套來實現(xiàn)柔性采摘。河南節(jié)能智能采摘機器人按需定制

智能采摘機器人

農業(yè)機器人是一種以農產品為操作對象的智能采摘機器人,它兼有人類部分信息感知和肢體行動功能,是綜合了多種學科交叉的可重復編程的柔性自動化或半自動化設備。農業(yè)機器人能夠逐步代替人力,不斷幫助農業(yè)生產降低勞動強度,同時提高勞動效率,幫助解決目前許多國家面對的勞動力稀缺難題。農業(yè)機器越來越受到農業(yè)人口較少的發(fā)達國家的重視,也成為國際農業(yè)裝備產業(yè)技術競爭的焦點之一。相對而言,我國與發(fā)達國家水平差距明顯,如農牧業(yè)工藝與機械設備結合的不夠緊密,國內穩(wěn)定性、故障率、易用性等指標不理想,生產成本較高,生產效率偏低,智能化程度不高,視覺算法的差距。但未來的農場一定將是無人農場,將會需要大量的農業(yè)機器人,國內很多研究機構和企業(yè)也在探討無人農場,也建設了無人農場的示范。雖然我國對機器人的研究起步相對較晚,但產業(yè)發(fā)展迅速,同時政策上支持力度不小,工業(yè)和信息化部、發(fā)改委、財政部于早前就曾聯(lián)合發(fā)布《機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》,為農業(yè)機器人的進一步發(fā)展提供了新機遇。據分析稱,農業(yè)機器人目前已成為世界熱點,2017-2021年期間,人工智能在農業(yè)中應用的年復合增長率為,預計2020年為111億美元。因此。江蘇蘋果智能采摘機器人價格機器人采摘可以減少人工采摘對農民的季節(jié)性影響。

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智能采摘機器人的前景大有可為!農業(yè)領域面臨的挑戰(zhàn)對人類來說比其他領域更為重要。如今世界人口總數(shù)為72億,其中有7.8億人面臨著饑餓威脅,到2050年,全球人口將要達到90億,這意味著我們生產的糧食熱量需要增長60%。如果考慮作為肉類來源的家畜消耗的糧食,那么這一增長率將達到103%。而于此同時,我們又面臨著石油農業(yè)所依靠的能源危機,面臨著化肥農藥過度使用造成的土壤和環(huán)境的破壞以及對人類健康的威脅。那么,如何在耕地資源有限的情況下增加農業(yè)的產出,同時保持可持續(xù)發(fā)展呢?人工智能就是解決的方法之一。人工智能在農業(yè)領域的研發(fā)及應用早在本世紀出就已經開始,這其中既有耕作、播種和采摘等智能機器人,也有智能探測土壤、探測病蟲害、氣候災難預警等智能識別系統(tǒng),還有在家畜養(yǎng)殖業(yè)中使用的禽畜智能穿戴產品。這些應用正在幫助我們提高產出、提高效率,同時減少農藥和化肥的使用。

    智能水果采摘機器人對瓜果類產品進行無損采摘作業(yè)。該款機器人突出的長處就是像鐵壁阿童木一樣有著“火眼金睛”,可采用單目立體視覺在果園中對果實進行定位,獲得視野內多個隨機水果目標,然后再用數(shù)學規(guī)劃方法,對采摘作業(yè)路徑進行自主規(guī)劃,伸出機械臂末端的擬人夾指來采果子。它在摘果的時候不會很粗魯,先用夾指將果枝夾緊,然后以切割的方式來切斷果枝。由于末端的執(zhí)行器具有一定通用性,因此可對多類瓜果進行作業(yè),包括荔枝、柑橘、黃瓜等。開發(fā)團隊介紹說,從工作效率來說,機器人每小時能摘40斤荔枝,是人手的兩倍。如果作業(yè)地點完成了硬底化建設,到處都有平坦的水泥路的話,機器人加上AGV小車還可進行自由移動,而在一些崎嶇不平的園子里,還是要用小推車載著才能干活。 機器人采摘可以在夜間工作,提高采摘效率。

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勞動力短缺:在一年一次的豐收中,農民可能會遇到如下問題:人手不足;天氣極端;利潤微薄;繁瑣的重復勞動。若能使用機器人對成熟的果實進行采摘和分揀,農民便可以專注于更具價值的事情。這樣的想法不算新鮮,但實踐起來卻十分困難。首先,要做到識別:果實與其他物體有分別,果實本身大小、形狀、顏色、成熟程度也不一,機器人要識別出成熟的果實,而非收集邊上的葉片。其次,要做到精細:高額作物要求機器人“小心翼翼”地操作,這涉及到更加精細的技術知識。智能采摘機器人可以通過機器視覺來識別農作物。浙江一種智能采摘機器人價格

機器人采摘可以減少人工采摘的成本。河南節(jié)能智能采摘機器人按需定制

智能采摘機器人在作業(yè)對象識別和定位、導航和路徑規(guī)劃、作業(yè)對象的分選與監(jiān)測等前沿方向上,要以開放創(chuàng)新的理念開發(fā)和應用新技術,促進具有多環(huán)境適應性的智能農業(yè)機器人的研發(fā)。在技術上,隨著云計算、大數(shù)據和人工智能等新一代信息技術與農業(yè)技術的深度融合,農業(yè)機器人作為新一代智能化農業(yè)機械將突破瓶頸并得到廣泛應用。同時,未來農牧機器人新技術研究包括深度學習、新材料、人機共融、觸覺反饋等技術,都值得全世界人類進行探索。深度學習提高農業(yè)機器人感知和決策能力,如感知包括表型特征識別、場景識別定位、作物病害識別。決策包括運動路徑優(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農業(yè)機器人感知和執(zhí)行能力,如能力反饋的感知與執(zhí)行能力。新材料可以改善農業(yè)機器人執(zhí)行能力,人機共融是未來農業(yè)發(fā)展重要的一環(huán),可提高作業(yè)效率,人機共融技術減少了研發(fā)成本,由機器人預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)略性的農業(yè)機器人系統(tǒng),實現(xiàn)無人農場,這才是農業(yè)大數(shù)據的本質內涵。河南節(jié)能智能采摘機器人按需定制