成人综合亚洲日韩欧美色_一级操逼黄片_久草新在线观看_国产视频一区二区三_亚洲毛片无码专区_亚洲成人丰满熟妇麻豆_色偷偷AV男人的天堂京东热_久久99国产乱子伦精品动漫免费_最近更新中文字幕精品电影_中国一级特大黄片

未來已來！農業(yè)采摘機器人發(fā)展現(xiàn)狀

2024-01-20 10:14:09 admin

在農業(yè)領域，采摘水果、收割蔬菜聽上去很簡單，其實這是冗長而無趣的工作，很難激起人們的上班熱情。為了降低果園里員工突然辭職的風險，許多人將目光轉向農業(yè)機器人，以減少對手工勞動的依賴，并提高整體生產率。

01

采摘機器人的發(fā)展現(xiàn)狀


國際上，一些以日本和美國為代表的發(fā)達國家，已經(jīng)從20世紀80年代開始研究采摘機器人，并取得了一些成果。而我國直到20世紀90年代，中國才開始研究果蔬采摘機器人，而且相對于其他發(fā)達國家，中國的研究工作具有起步晚，發(fā)展慢，投資少的特點。相比于其他國家農業(yè)機器人技術的日漸成熟，我國不管在技術的研發(fā)還是應用上都還處于起步階段。
受市場投資、發(fā)展速度和機器人技術差距影響，早期我國農業(yè)機器人的發(fā)展較為艱難。但隨著自動化和城鎮(zhèn)化進程的不斷加快，我國農業(yè)機器人的研發(fā)范圍取得一定進展。同時，在國家經(jīng)濟、科技都獲得快速發(fā)展的情況下，國家加大了對農業(yè)機械化發(fā)展的扶持力度，如今我國農業(yè)機器人已經(jīng)迎來了良好發(fā)展期。玻璃連棟溫室

02

采摘機器人的情況分析


采摘機器人的應用場景


機器人采收是農林業(yè)現(xiàn)代化的關鍵技術之一。基于采收機器人采收對象進行分類，主要類型有蘋果采收機器人、草莓采收機器人、番茄采收機器人、黃瓜采收機器人和林業(yè)采收機器人等。

采摘機器人解決方案組成


1.智能化的果實識別和定位：開發(fā)智能化的圖像處理算法、采用主動光源、采用多傳感器信息融合提高采摘機器人的感知功能。開發(fā)新型傳感器或按照一定融合策略構造傳感器陣列，以彌補單個缺陷，以及提出新的融合方法來提高傳感器的靈敏度和反應度以完善探測結果。

2.機械本體的優(yōu)化設計：在滿足機器人性能的前提下，針對采摘作業(yè)對象的特點，設計簡單、緊湊、輕巧、采摘無損高效的機械手，是必須解決的問題。目前，在果蔬機械采摘過程中，迫切要求農業(yè)機器人能實現(xiàn)一些果蔬抓持和操作的穩(wěn)定性，具有力閉環(huán)控制的抓取手或采摘機構將成為解決問題的途徑。
3.路徑規(guī)劃和運動控制技術：為了靈活地接近果實，提高其采摘的效率，收獲機器人往往存在冗余自由度，這對機器人的軌跡規(guī)劃、運動控制、避障行走等方面都提出了更復雜、更嚴格的要求。因此，必須研究開發(fā)出自適應性強和路徑算法最優(yōu)的智能化機器人。

采摘機器人發(fā)展的難點


目前農林業(yè)采收機器人的研究仍存在一些問題亟待解決。
（1）末端執(zhí)行器。機器人采收作物的收獲率、作物的完整程度以及采收完成后對原植株的損壞程度也是制約農林業(yè)采收機器人投入實際生產的重要原因。采收機器人的采收過程需要仿照人工作業(yè)，但是機械采摘末端執(zhí)行器的設計限制了采收機器人在復雜環(huán)境下采收的成功率和采收下的作物的完好程度。

同時農林業(yè)采收機器人的采收要盡量避免采收過程中對農作物植株的損傷，破壞性的采收是不可取的。因此，采收機器人末端執(zhí)行器的設計既要考慮到末端執(zhí)行器在枝葉間運動的靈活性，又要考慮采摘手爪對果蔬進行采收作業(yè)時接觸力的大小、摘取的方式，以保證果蔬的完好。
（2）圖像識別技術。目前對于采收作物的圖像識別技術已有了較多的研究，但是面對自然環(huán)境下生長的農作物，光照、枝葉遮擋和果實熟度等都是采收機器人工作時需要考慮的干擾因素，因此采收機器人對于成熟作物的識別率與識別速度始終難以達到較高的水平，這也導致機器人難以投入實際的農林業(yè)生產。

采收機器人準確識別成熟作物的速度與精度是提升機器人作業(yè)效率的關鍵。利用高效的算法和先進的傳感器，將數(shù)據(jù)采集設備與視覺系統(tǒng)結合，提高視覺系統(tǒng)對信息的處理速度，同時利用機器學習和深度學習等技術不斷提高對成熟果實作物的識別精度將會成為未來圖像識別技術的發(fā)展方向。
（3）導航定位技術。隨著精準農業(yè)、設施農業(yè)的發(fā)展，高架栽培、溫室栽培等新型栽培方式將逐漸取代傳統(tǒng)的露天種植。而采收機器人在壟間的路徑規(guī)劃與障礙規(guī)避速度會對采收機器人的作業(yè)速度產生極大影響。采用人工神經(jīng)元網(wǎng)絡技術，結合機器學習等方法提高機器人對復雜環(huán)境的識別和處理能力將是未來導航定位技術發(fā)展的關鍵。

（4）柔性結構。目前，農林業(yè)采收機器人基本都是針對特殊作物研究制造的特型機器人，泛用性差。采收機器人的設計和制造不應只滿足于單種類的作物，應該提高機器人的泛用性，通過更換末端執(zhí)行器和控制程序能夠完成多種類型的作物收獲作業(yè)，甚至是將播種、施肥和噴藥等多種農林業(yè)生產作業(yè)集成到一臺機器人上。
（5）機器人本體設計。目前，農林業(yè)采收機器人由于所需的傳感器、圖像采集設備等儀器以及本體造價等原因導致其成本高昂。因此，對采收機器人結構的簡化既能有效降低其生產成本，又能提高機器人在復雜環(huán)境下工作靈巧性。同時簡化操作能讓農林業(yè)采收機器人能夠更快地在農林業(yè)生產中得到普及。

03

總結


目前，大部分果蔬采摘機器人還處于研究階段，離實用化和商品化還有一定的距離。在采摘機器人的智能化果實識別和定位、機械本體的優(yōu)化設計、路徑規(guī)劃和運動控制技術、開放式的控制系統(tǒng)體系結構等方面有待進一步的研究。隨著農業(yè)工廠化經(jīng)營模式的推廣和采摘機器人成本的降低，采摘機器人最終會走出實驗室，實現(xiàn)商業(yè)化應用，推動現(xiàn)代農業(yè)向著裝備技術精細化、自動化、智能化方向的發(fā)展。