智能采摘機器人的技術創(chuàng)新,要說機器人,可以說是男人比較大的浪漫。動漫里的自動化機器人總是讓人心馳神往。但在農業(yè)的現(xiàn)實生活中,目前大面積商業(yè)化的智慧農業(yè)產品只有兩個:一是無人機,二是自動駕駛拖拉機。這兩樣東西聽上去蠻厲害的,但似乎和機器人相比,還是少了點什么。如果農業(yè)機器人能夠大范圍的進行使用的話,就能解決很大一部分勞動力緊張和人工成本高昂的問題。設施園藝機器人主要運用于番茄種植,這個系統(tǒng)幾乎覆蓋了番茄種植過程中的所有生產流程。從運輸、噴藥、授粉、巡檢、采摘,幾乎每個流程都實現(xiàn)了少人化作業(yè),據林森介紹,這個項目已經在山東壽光智慧農業(yè)科技園進行了廣泛應用。盡管現(xiàn)場的機器人看上去行動比較緩慢,有一點笨笨的,但其實這只是為了現(xiàn)場的安全而特意減慢了速度。實際上,在無人環(huán)境中應用的機器人采摘速度會更快,基本能達到2—3秒左右一次,同時也能實現(xiàn)多機器人的協(xié)作作業(yè)。采摘時需要大量的人力去采摘而且還得需要專業(yè)的,現(xiàn)在只需要一個這樣的機器人,既節(jié)省了人力還節(jié)省了成本。果實智能采摘機器人價格
每到果園收獲時期,果農就需要聘請大量的工人進行采摘的工作。2019年我國城市化率為60.60%,“十三五”期間有1億農村人口完成了城鎮(zhèn)轉移落戶,農民的數量持續(xù)下降,中國務農1線的勞動力平均年齡也達到了53歲,其中60歲以上的務農勞動力占比為25%。面對農村人口老齡化趨勢和勞動力短缺的困境,以技術創(chuàng)新為驅動力的智慧農業(yè)被認為是中國農業(yè)的未來發(fā)展形態(tài)。水果采摘機器人作為智慧農業(yè)的表率者,就能夠節(jié)省大量的時間和人力成本。因此,對于水果采摘來說,自動采摘機器人將是不久將來的一個必要選擇。目前各種智能水果采摘機器人的研發(fā)和推廣都在加快進程,相信未來的農業(yè)生產過程中,它們會為我們大幅降低成本、大幅提高效率。天津農業(yè)智能采摘機器人性能前端安裝2臺200w像素工業(yè)相機,在前進時對前方的道路進行觀察,躲避障礙物,運動速度5km/h。
隨著農業(yè)生產的規(guī)模化、多樣化和精確化,農業(yè)生產作業(yè)要求逐漸提高,許多作業(yè)項目(如蔬菜和水果的挑選與采摘等)都是勞動力密集型工作,再加上時令的要求,保證作業(yè)質量成為關鍵問題。同時,工業(yè)生產發(fā)展迅速,農業(yè)勞動力將逐漸向社會其他產業(yè)轉移。隨著人口的老齡化和農業(yè)勞動力的減少,農業(yè)生產成本也相應提高。水果采摘作為農產品回收的一個重要環(huán)節(jié),也是生產中非常耗時、費力的一個環(huán)節(jié)。果蔬收獲期間需投入的勞力約占整個種植過程的50%-70%。采摘機器人的研制開發(fā),能夠降低工人勞動強度和生產費用、提高勞動生產率和產品質量、保證果實適時采收,具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
在一年一次的豐收中,農民可能會遇到如下問題:人手不足;天氣極端;利潤微?。环爆嵉闹貜蛣趧?。若能使用機器人對成熟的果實進行采摘和分揀,農民便可以專注于更具價值的事情。這樣的想法不算新鮮,但實踐起來卻十分困難。首先,要做到識別:果實與其他物體有分別,果實本身大小、形狀、顏色、成熟程度也不一,機器人要識別出成熟的果實,而非收集邊上的葉片。其次,要做到精細:高額作物要求機器人“小心翼翼”地操作,這涉及到更加精細的技術知識。采摘機器人還配備了智能控制系統(tǒng),可以根據不同作物的特點進行優(yōu)化的采摘策略。
在作業(yè)對象識別和定位算法優(yōu)化方面,各國的主要研究對番茄、甜椒、蘋果、柑橘和荔枝等蔬果及雜草和作物病害等的識別,而中國在這一方向上的研究產出相對較多。導航和路徑規(guī)劃算法優(yōu)化方面,日本和西班牙的相關研究則更加超前。美國在作業(yè)對象的分選與監(jiān)測研究上產出相對較多,研究重點包括果實分選及水產養(yǎng)殖監(jiān)測和牛奶產量與風險監(jiān)測等。5.結語全球農業(yè)生產的集約化和規(guī)模化進程不斷加快,但無疑隨著人口的穩(wěn)定和下降趨勢,世界農業(yè)勞動力一定會不斷減少,但各國對農業(yè)機器人的需求將持續(xù)加大。由于農業(yè)環(huán)境和作業(yè)對象的復雜性、多變性和非結構性,目前可以看到,農業(yè)機器人研發(fā)難度大,相關作業(yè)效果有待提高。雖然中國農業(yè)機器人包括智能采摘機器人研究產出規(guī)模超過美國,但被引頻次能在一定程度上反映論文的質量和影響力,高被引論文的研究內容在一定程度上可以反映該領域的研究前沿。從論文內容中進行判斷,我們可以很好確定出相關的前沿方向。例如對檢索到的與農業(yè)機器人相關的SCI論文進行篩選、判讀,可以看出,研究主題目前聚集在3個前沿方向,分別在作業(yè)對象識別和定位算法優(yōu)化,導航和路徑規(guī)劃算法優(yōu)化,以及對作業(yè)(農業(yè)生產)對象的分選與監(jiān)測研究??蓽y量果實和蔬菜的成熟度、數量、重量等參數,并將數據傳送到云平臺。江蘇草莓智能采摘機器人用途
智能采摘機器人還具備自主導航功能,可以在農田中自由移動,找到目標作物。果實智能采摘機器人價格
智能采摘機器人應用于當下的農業(yè)行業(yè)還是很好的,能為農業(yè)生產提高效率。當前,我國城鎮(zhèn)化和人口老齡化快速推進,致使農業(yè)生產勞動力短缺和人工成本大幅度增長,采用機械化和自動化裝備代替農業(yè)人工成為必然發(fā)展方向。人工智能和新一代信息科技的快速發(fā)展,使農業(yè)機器人的廣泛應用成為可能。設施農業(yè)是我國農民豐收致富的產業(yè),同時也是典型的勞動密集型產業(yè),是農業(yè)機器人典型的應用領域。機器人協(xié)同作業(yè)調度系統(tǒng)具有多機器人管理調度功能,具有定時定區(qū)域自動運行,機器人自動對接,多機器人協(xié)調作業(yè),溫室智慧管控等功能。果實智能采摘機器人價格