我國作為水果生產大國,國家對采摘機械化的發(fā)展十分重視,智能采摘機器人對我國未來水果產業(yè)發(fā)展的作用十分重大。結合水果生產種植環(huán)境和實際采摘過程,基于機器視覺技術對水果采摘過程的試驗研究,設計了智能水果采摘機器人樣機,實現(xiàn)農業(yè)生產水果的智能采摘。
該機器人由機械結構部分和電氣智能控制系統(tǒng)兩部分構成。機械結構包括可移動載體、機械手臂、夾持器和橫向滑動裝置;電氣智能控制系統(tǒng)主要包括工控計算機、伺服電機驅動、雙CCD攝像機、傳感器控制模塊、數(shù)據采集卡、GPIB卡、運動控制卡、鋰電池供電箱、GPIB卡和控制系統(tǒng)。 小車配置視覺識別功能,對小車前進指引方向并定位。上海多功能智能采摘機器人功能
該智能采摘機器人主要由兩部分組成:兩自由度的移動載體和五自由度的機械手。其中,移動載體為履帶式平臺,加裝了主控PC機、電源箱、采摘輔助裝置、多種傳感器;五自由度機械手由各自的關節(jié)驅動裝置進行驅動。此開鏈連桿式關節(jié)型機器人,機械手固定在履帶式行走機構上,采摘機器人機械臂為PRRRP結構,作業(yè)時直接與果實相接觸的末端操作器固定于機械臂上。機械臂一個自由度為升降自由度,中間三個自由度為旋轉自由度,第五個自由度為棱柱關節(jié)。由于蘋果采摘機器人工作于非結構性、未知和不確定的環(huán)境中,其作業(yè)對象也是隨機分布的,所以加裝了不同種類的傳感器以適應復雜的環(huán)境。其采用的傳感器分為視覺傳感器、位置傳感器和避障傳感器三類。山東桃子智能采摘機器人定制小車為整套機器人系統(tǒng)提供動力系統(tǒng)。
智能水果采摘機器人能一個“人”頂兩個人用,已在廣東一些水果合作社里“赤膊上陣”,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”,可采用雙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。
“智慧農業(yè)”(智能采摘機器人)近些年頻繁被提起,各種自動化設備和監(jiān)測系統(tǒng)也日漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)農業(yè)生產中落后、繁雜的工作。例如極飛科技這一類專注研發(fā)農業(yè)科技的公司所推出的無人機產品、可以幫助農戶完成打藥、施肥、播種等工作,更別說還有多種智能監(jiān)測設備幫助農戶觀察作業(yè)的生長狀況。智能機器人在現(xiàn)代農業(yè)生產的廣泛應用,可以幫助農戶解決許多繁重、乏味的工作,比如水果采摘機器人。每次一到果園收獲時期,果場主就需要聘請大量的人力去完成采摘的工作。而一旦有了水果采摘機器人,就能夠節(jié)省大量的時間和人力成本。而小編就跟大家介紹幾種水果采摘機器人。草莓采摘機器人挪威環(huán)境與生命科學大學近展出了一款Noronn采摘機器人,這是一款可以分辨出種植在塑料隧道上的草莓的成熟程度,然后自動采摘并根據大小分類的機器人。這一款草莓機器人已經被歐洲的大型草莓種植園普遍接受。當然也不是沒有缺點的,這一款機器人雖然可以工作一整天,但根據國內普遍采用田間栽培的草莓來說,無疑是不適用的。但是隨著蔬果機器人的普及,從田間種植轉向塑料隧道架種植也是非常有可能的。蘋果采摘機器人美國AbundantRobotics公司,是近年來比較受關注的農業(yè)機器人初創(chuàng)科技公司。 每次放入小番茄后判斷采摘籃是否已滿,若未滿可以繼續(xù)采摘并放入,若采摘籃都已滿,小車自動行駛到下料區(qū)。
解放農民雙手?智能采摘機器人如此顛覆農業(yè)生產!智能AI機器人已經在我們身邊存在一些時間了。有一些家庭會購買智能家庭助手來輔助操控家中的智能家電;一些酒店也通過智能機器人給住客送外賣、在房間里幫客人控制房間設備;一些餐館也使用智能機器人為食客送餐。智能機器人在很大程度上幫助了我們的生活。人工生產,在yi情走向常態(tài)化的時代背景下,成本無疑進一步提高。這也催生了農業(yè)生產的進一步轉型。對于大多數(shù)的作物來說,這仍是一個非常昂貴的命題“部分自動化,甚至全部自動化的重要性,對農業(yè)而言是相當重要的。”農業(yè)科技風險投資公司AgFunder的創(chuàng)始合伙人Leclerc這樣評論。事實上,在美國一些農莊,農業(yè)已經達到了很高度的自動化和機械化。根據之前的數(shù)據統(tǒng)計顯示,美國農業(yè)所需的勞動力只占美國勞動力總數(shù)不到2%。這當然歸功于此前農業(yè)機器的崛起。智能機器人用處更多的環(huán)節(jié)便是采摘收獲的時候。很久之前,農民們就可以通過大型機械來收割馬鈴薯、小麥、玉米等這類田間作物。但像一些綠葉類蔬菜和柔軟的水果,此前還無法通過機器進行采摘。這些作物不像上述的幾種作物,禁得起大型機器的“粗魯對待”。 可自行的移動,配合著帶有傳感器的照相機。江西品質智能采摘機器人品牌
模塊化設計使得本移動平臺可更換夾爪實施精細授粉、精細除草除蟲、病蟲害預警并減少化肥和農藥使用量。上海多功能智能采摘機器人功能
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。 上海多功能智能采摘機器人功能
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