各樣機(jī)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(fù)雜性和果實(shí)分布的隨機(jī)性,其機(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。植株的種植模式對智能采摘機(jī)器人采摘的性能影響很大,對傳統(tǒng)的杯形種植,果實(shí)非常分散,機(jī)器人需要很大的工作空間,同時(shí)枝干的空間分布使采摘作業(yè)非常困難。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(gè)果實(shí)成串懸掛生長,由于葉柄很短,果實(shí)識別簡化,同時(shí)采摘作業(yè)性能得到保證。智能采摘機(jī)器人可以通過機(jī)器人手套來實(shí)現(xiàn)柔性采摘。河南節(jié)能智能采摘機(jī)器人按需定制
農(nóng)業(yè)機(jī)器人是一種以農(nóng)產(chǎn)品為操作對象的智能采摘機(jī)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(xué)科交叉的可重復(fù)編程的柔性自動化或半自動化設(shè)備。農(nóng)業(yè)機(jī)器人能夠逐步代替人力,不斷幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)降低勞動強(qiáng)度,同時(shí)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(nóng)業(yè)機(jī)器越來越受到農(nóng)業(yè)人口較少的發(fā)達(dá)國家的重視,也成為國際農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)競爭的焦點(diǎn)之一。相對而言,我國與發(fā)達(dá)國家水平差距明顯,如農(nóng)牧業(yè)工藝與機(jī)械設(shè)備結(jié)合的不夠緊密,國內(nèi)穩(wěn)定性、故障率、易用性等指標(biāo)不理想,生產(chǎn)成本較高,生產(chǎn)效率偏低,智能化程度不高,視覺算法的差距。但未來的農(nóng)場一定將是無人農(nóng)場,將會需要大量的農(nóng)業(yè)機(jī)器人,國內(nèi)很多研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)也在探討無人農(nóng)場,也建設(shè)了無人農(nóng)場的示范。雖然我國對機(jī)器人的研究起步相對較晚,但產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,同時(shí)政策上支持力度不小,工業(yè)和信息化部、發(fā)改委、財(cái)政部于早前就曾聯(lián)合發(fā)布《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》,為農(nóng)業(yè)機(jī)器人的進(jìn)一步發(fā)展提供了新機(jī)遇。據(jù)分析稱,農(nóng)業(yè)機(jī)器人目前已成為世界熱點(diǎn),2017-2021年期間,人工智能在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的年復(fù)合增長率為,預(yù)計(jì)2020年為111億美元。因此。江蘇蘋果智能采摘機(jī)器人價(jià)格機(jī)器人采摘可以減少人工采摘對農(nóng)民的季節(jié)性影響。
智能采摘機(jī)器人的前景大有可為!農(nóng)業(yè)領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)對人類來說比其他領(lǐng)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(dá)到90億,這意味著我們生產(chǎn)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(dá)到103%。而于此同時(shí),我們又面臨著石油農(nóng)業(yè)所依靠的能源危機(jī),面臨著化肥農(nóng)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(nóng)業(yè)的產(chǎn)出,同時(shí)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(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研發(fā)及應(yīng)用早在本世紀(jì)出就已經(jīng)開始,這其中既有耕作、播種和采摘等智能機(jī)器人,也有智能探測土壤、探測病蟲害、氣候?yàn)?zāi)難預(yù)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(chǎn)品。這些應(yīng)用正在幫助我們提高產(chǎn)出、提高效率,同時(shí)減少農(nóng)藥和化肥的使用。
智能水果采摘機(jī)器人對瓜果類產(chǎn)品進(jìn)行無損采摘作業(yè)。該款機(jī)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(shí)進(jìn)行定位,獲得視野內(nèi)多個(gè)隨機(jī)水果目標(biāo),然后再用數(shù)學(xué)規(guī)劃方法,對采摘作業(yè)路徑進(jìn)行自主規(guī)劃,伸出機(jī)械臂末端的擬人夾指來采果子。它在摘果的時(shí)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(jìn)行作業(yè),包括荔枝、柑橘、黃瓜等。開發(fā)團(tuán)隊(duì)介紹說,從工作效率來說,機(jī)器人每小時(shí)能摘40斤荔枝,是人手的兩倍。如果作業(yè)地點(diǎn)完成了硬底化建設(shè),到處都有平坦的水泥路的話,機(jī)器人加上AGV小車還可進(jìn)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(jī)器人采摘可以在夜間工作,提高采摘效率。
勞動力短缺:在一年一次的豐收中,農(nóng)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(fù)勞動。若能使用機(jī)器人對成熟的果實(shí)進(jìn)行采摘和分揀,農(nóng)民便可以專注于更具價(jià)值的事情。這樣的想法不算新鮮,但實(shí)踐起來卻十分困難。首先,要做到識別:果實(shí)與其他物體有分別,果實(shí)本身大小、形狀、顏色、成熟程度也不一,機(jī)器人要識別出成熟的果實(shí),而非收集邊上的葉片。其次,要做到精細(xì):高額作物要求機(jī)器人“小心翼翼”地操作,這涉及到更加精細(xì)的技術(shù)知識。智能采摘機(jī)器人可以通過機(jī)器視覺來識別農(nóng)作物。浙江一種智能采摘機(jī)器人價(jià)格
機(jī)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(jī)器人按需定制
智能采摘機(jī)器人在作業(yè)對象識別和定位、導(dǎo)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(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)。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別、場景識別定位、作物病害識別。決策包括運(yùn)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(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。河南節(jié)能智能采摘機(jī)器人按需定制