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河南一種智能采摘機(jī)器人

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-04-30

      在15秒內(nèi),機(jī)器人雙臂聯(lián)動,準(zhǔn)確無誤地摘下了兩個(gè)成熟的番茄?!跋鄼C(jī)是它的眼睛,機(jī)械臂和柔性爪是手,壟間平臺車是腳,而植入在機(jī)器人內(nèi)部的人工芯片相當(dāng)于它的大腦。他們事先將幾百張番茄植株的照片放在機(jī)器人面前,讓它們識別出成熟的果實(shí)。機(jī)器人通過不斷的深度學(xué)習(xí)掌握了如何在復(fù)雜場景下實(shí)現(xiàn)對果實(shí)的選擇性采收,智能采摘機(jī)器人上崗作業(yè),就引來大家的嘖嘖稱奇。只見它沿著溫室的軌道“走入”番茄種植區(qū),稍微停頓一會就將自己“拉長”到與人等高,并迅速伸出雙臂,熟門熟路地找到成熟的番茄,用夾子夾緊后旋轉(zhuǎn)一圈,番茄應(yīng)聲落蒂,被送入采摘框中。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。河南一種智能采摘機(jī)器人

智能采摘機(jī)器人

    從運(yùn)輸、噴藥、授粉、巡檢、采摘,幾乎每個(gè)流程都實(shí)現(xiàn)了少人化作業(yè),據(jù)林森介紹,這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)在山東壽光智慧農(nóng)業(yè)科技園進(jìn)行了廣泛應(yīng)用。盡管現(xiàn)場的機(jī)器人看上去行動比較緩慢,有一點(diǎn)笨笨的,但其實(shí)這只是為了現(xiàn)場的安全而特意減慢了速度。實(shí)際上,在無人環(huán)境中應(yīng)用的機(jī)器人采摘速度會更快,基本能達(dá)到2—3秒左右一次,同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人的協(xié)作作業(yè)。智能采摘機(jī)器人的技術(shù)創(chuàng)新,要說機(jī)器人,可以說是男人比較大的浪漫。動漫里的自動化機(jī)器人總是讓人心馳神往。但在農(nóng)業(yè)的現(xiàn)實(shí)生活中,目前大面積商業(yè)化的智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)品只有兩個(gè):一是無人機(jī),二是自動駕駛拖拉機(jī)。這兩樣?xùn)|西聽上去蠻厲害的,但似乎和機(jī)器人相比,還是少了點(diǎn)什么。如果農(nóng)業(yè)機(jī)器人能夠大范圍的進(jìn)行使用的話,就能解決很大一部分勞動力緊張和人工成本高昂的問題。設(shè)施園藝機(jī)器人主要運(yùn)用于番茄種植,這個(gè)系統(tǒng)幾乎覆蓋了番茄種植過程中的所有生產(chǎn)流程。 上海節(jié)能智能采摘機(jī)器人優(yōu)勢智能采摘機(jī)器人基于視覺算法,為小車提供前進(jìn)方向的牽引和定位。

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解放農(nóng)民雙手?智能采摘機(jī)器人如此顛覆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)!智能AI機(jī)器人已經(jīng)在我們身邊存在一些時(shí)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(jī)器人給住客送外賣、在房間里幫客人控制房間設(shè)備;一些餐館也使用智能機(jī)器人為食客送餐。智能機(jī)器人在很大程度上幫助了我們的生活。人工生產(chǎn),在yi情走向常態(tài)化的時(shí)代背景下,成本無疑進(jìn)一步提高。這也催生了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步轉(zhuǎn)型。對于大多數(shù)的作物來說,這仍是一個(gè)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(nóng)業(yè)而言是相當(dāng)重要的。事實(shí)上,在美國一些農(nóng)莊,農(nóng)業(yè)已經(jīng)達(dá)到了很高度的自動化和機(jī)械化。根據(jù)之前的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,美國農(nóng)業(yè)所需的勞動力只占美國勞動力總數(shù)不到2%。這當(dāng)然歸功于此前農(nóng)業(yè)機(jī)器的崛起。智能機(jī)器人用處更多的環(huán)節(jié)便是采摘收獲的時(shí)候。很久之前,農(nóng)民們就可以通過大型機(jī)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(jī)器進(jìn)行采摘。這些作物不像上述的幾種作物,禁得起大型機(jī)器的“粗魯對待”。

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。智能采摘機(jī)器人基于視覺算法,通過前置攝像頭對前進(jìn)方向道路判斷是否有障礙物,保證車輛前進(jìn)方向的安全。

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    機(jī)械臂第1個(gè)自由度為升降自由度,中間三個(gè)自由度為旋轉(zhuǎn)自由度,第五個(gè)自由度為棱柱關(guān)節(jié)。由于蘋果采摘機(jī)器人工作于非結(jié)構(gòu)性、未知和不確定的環(huán)境中,其作業(yè)對象也是隨機(jī)分布的,所以加裝了不同種類的傳感器以適應(yīng)復(fù)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。熙岳智能現(xiàn)已自行研制了蘋果智能采摘機(jī)器人,該機(jī)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(jī)械手。其中,移動載體為履帶式平臺,加裝了主控PC機(jī)、電源箱、采摘輔助裝置、多種傳感器;五自由度機(jī)械手由各自的關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置進(jìn)行驅(qū)動。此開鏈連桿式關(guān)節(jié)型機(jī)器人,機(jī)械手固定在履帶式行走機(jī)構(gòu)上,采摘機(jī)器人機(jī)械臂為PRRRP結(jié)構(gòu),作業(yè)時(shí)直接與果實(shí)相接觸的末端操作器固定于機(jī)械臂上。 智能采摘機(jī)器人具備簡單的語音識別功能,可進(jìn)行簡單的人機(jī)交互。天津果實(shí)智能采摘機(jī)器人產(chǎn)品介紹

智能采摘機(jī)器人設(shè)備持續(xù)不間斷工作達(dá)2小時(shí)以上,為確保演示效果,每臺機(jī)器人多配置一組電源。河南一種智能采摘機(jī)器人

    因此末端執(zhí)行器成為番茄機(jī)器人收獲的研究關(guān)注點(diǎn),其形式各異、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。番茄成穗生長,相互觸碰,造成智能采摘機(jī)器人對目標(biāo)果實(shí)的夾持空間受限,夾持動作失敗或把相鄰果實(shí)碰傷;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。河南一種智能采摘機(jī)器人

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