“智慧农业”(智能采摘机器人)近些年频繁被提起,各种自动化设备和监测系统也日渐代替传统农业生产中落后、繁杂的工作。例如极飞科技这一类专注研发农业科技的公司所推出的无人机产品、可以帮助农户完成打药、施肥、播种等工作,更别说还有多种智能监测设备帮助农户观察作业的生长状况。智能机器人在现代农业生产的广泛应用,可以帮助农户解决许多繁重、乏味的工作,比如水果采摘机器人。每次一到果园收获时期,果场主就需要聘请大量的人力去完成采摘的工作。而一旦有了水果采摘机器人,就能够节省大量的时间和人力成本。智能采摘机器人可以通过机器人手臂伸缩来实现多距离采摘。安徽自动智能采摘机器人案例
智能采摘机器人还分为很多种类,比如说有番茄采摘机器人,草莓采摘机器人。番茄采摘机器人使用的小型镜头能够拍摄7万像素以上的彩色图像。首先通过图像传感器检测出红色的成熟番茄,之后对形状和位置进行精细定位。机器人只会拉拽菜蒂部分,而不会损伤果实。在夜间等无人时间带也可进行作业。采摘篮装满后,将通过无线通信技术通知机器人自动更换空篮。可对番茄的收获量和品质进行数据管理,更易于制定采摘计划。正在研发中的型号采摘1颗番茄需要花费20秒左右,今后将进一步提高传感器性能,采摘速度有望提高至6秒。好的智能采摘机器人,熙岳造!天津供应智能采摘机器人功能智能采摘机器人可以通过机器人手臂旋转来实现多方向采摘。
因此末端执行器成为番茄机器人收获的研究关注点,其形式各异、功能相差极大。功能单一的剪断式末端执行器无法满足机器人采摘作业的要求,因而相继衍生出夹剪一体式和夹果断梗式两大类末端执行器。番茄成穗生长,相互触碰,造成智能采摘机器人对目标果实的夹持空间受限,夹持动作失败或把相邻果实碰伤;番茄果实的生长方位差异极大,每次采摘的姿态和作用力关系都有所变化;果梗较短且梗长不一,造成机械式刀头难以顺利实施果梗的切割,而扭断、折断果梗的力学作用规律变化很大,成功率受限,进一步加大采摘的难度。
农业机器人是一种以农产品为操作对象的智能采摘机器人,它兼有人类部分信息感知和肢体行动功能,是综合了多种学科交叉的可重复编程的柔性自动化或半自动化设备。农业机器人能够逐步代替人力,不断帮助农业生产降低劳动强度,同时提高劳动效率,帮助解决目前许多国家面对的劳动力稀缺难题。农业机器越来越受到农业人口较少的发达国家的重视,也成为国际农业装备产业技术竞争的焦点之一。相对而言,我国与发达国家水平差距明显,如农牧业工艺与机械设备结合的不够紧密,国内稳定性、故障率、易用性等指标不理想,生产成本较高,生产效率偏低,智能化程度不高,视觉算法的差距。但未来的农场一定将是无人农场,将会需要大量的农业机器人,国内很多研究机构和企业也在探讨无人农场,也建设了无人农场的示范。虽然我国对机器人的研究起步相对较晚,但产业发展迅速,同时政策上支持力度不小,工业和信息化部、发改委、财政部于早前就曾联合发布《机器人产业发展规划(2016—2020年)》,为农业机器人的进一步发展提供了新机遇。据分析称,农业机器人目前已成为世界热点,2017-2021年期间,人工智能在农业中应用的年复合增长率为,预计2020年为111亿美元。因此。智能采摘机器人作为一项引人注目的创新技术,正以其高效、精确的采摘能力带领着农业自动化的浪潮。
该智能采摘机器人主要由两部分组成:两自由度的移动载体和五自由度的机械手。其中,移动载体为履带式平台,加装了主控PC机、电源箱、采摘辅助装置、多种传感器;五自由度机械手由各自的关节驱动装置进行驱动。此开链连杆式关节型机器人,机械手固定在履带式行走机构上,采摘机器人机械臂为PRRRP结构,作业时直接与果实相接触的末端操作器固定于机械臂上。机械臂一个自由度为升降自由度,中间三个自由度为旋转自由度,第五个自由度为棱柱关节。由于苹果采摘机器人工作于非结构性、未知和不确定的环境中,其作业对象也是随机分布的,所以加装了不同种类的传感器以适应复杂的环境。其采用的传感器分为视觉传感器、位置传感器和避障传感器三类。机器人采摘可以减少人工采摘对农民的文化程度要求。河南现代智能采摘机器人服务价格
智能采摘机器人的出现,为农场主提供了更多的发展机遇。安徽自动智能采摘机器人案例
各样机多针对温室采用电动轮式底盘或轨式底盘,少数对露地栽培而采用履带式底盘。对通常栽培模式,由于冠层的复杂性和果实分布的随机性,其机械臂从早期的3自由度发展到以6和7自由度关节式机械臂为主;而近藤直等针对使番茄果实倒垂生长,从而使采摘难度降低的单架式栽培模式,应用直角坐标机械臂实施采摘;Chiu等则将商用关节式机械臂与剪叉式升降机结合,从而扩大竖直方向的工作空间。植株的种植模式对智能采摘机器人采摘的性能影响很大,对传统的杯形种植,果实非常分散,机器人需要很大的工作空间,同时枝干的空间分布使采摘作业非常困难。而日本的鲜食番茄一般采用单架栽培模式,由支柱和绳索支撑,在与地面垂直的方向栽培,数个果实成串悬挂生长,由于叶柄很短,果实识别简化,同时采摘作业性能得到保证。安徽自动智能采摘机器人案例