植株的種植模式對智能采摘機器人的采摘性能有著重要的影響。傳統(tǒng)的杯形種植模式果實分散,機器人需要大的工作空間,同時枝干的空間分布使采摘作業(yè)非常困難。相比之下,日本的鮮食番茄采用單架栽培模式,由支柱和繩索支撐,在與地面垂直的方向栽培,數(shù)個果實成串懸掛生長,由于葉柄很短,果實識別簡化,同時采摘作業(yè)性能得到保證。針對溫室采用電動輪式底盤或軌式底盤的機器人較多,少數(shù)對露地栽培而采用履帶式底盤。對于通常栽培模式,由于冠層的復雜性和果實分布的隨機性,機械臂從早期的3自由度發(fā)展到以6和7自由度關(guān)節(jié)式機械臂為主。而近藤直等針對使番茄果實倒垂生長,從而使采摘難度降低的單架式栽培模式,應用直角坐標機械臂實施采摘。Chiu等則將商用關(guān)節(jié)式機械臂與剪叉式升降機結(jié)合,從而擴大豎直方向的工作空間。智能采摘機器人可以通過機器人手臂旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)多方向采摘。浙江小番茄智能采摘機器人定制
智能采摘機器人在軌道上運行,使用前列人工智能圖像識別算法來識別西紅柿的位置、顏色和形狀,然后收獲那些被識別為足夠成熟的西紅柿。為了做到這一點,它使用了一個「特殊的終端效應器」,讓它能夠在不損壞西紅柿的情況下采摘西紅柿。這一點至關(guān)重要,因為這西紅柿是打算賣給顧客吃的。這種機器人能夠以每分鐘10個左右的速度,也就是每六秒鐘采摘一個軟軟的紅番茄。雖然這可能不會比人類執(zhí)行同樣的任務要快很多,但機器人能夠提高人類效率,畢竟它能夠持續(xù)不停地工作——這意味著它可以在夜班或者人類員工度假的時候上班,完全不需要請病假或休假。浙江草莓智能采摘機器人品牌機器人采摘可以減少人工采摘對農(nóng)民的時間成本。
蘋果智能采摘機器人在2017年就得到了A輪融資。直到2019年上半年,這個蘋果機器人正式在新西蘭投入商用。據(jù)悉,這款歷時四年研發(fā)的蘋果采摘機器人備受關(guān)注。該款機器人借助先進的計算機視覺技術(shù),采取真空抽吸的系統(tǒng)采摘蘋果,可以準確繞開未成熟的蘋果,農(nóng)場的工作人員可以在遠處進行操控。芒果采摘機器人在幾個月前,由昆士蘭大學研究人員研發(fā)的芒果采摘機器人在一哥名為耶蓬的小鎮(zhèn)農(nóng)場的表現(xiàn)讓農(nóng)場主十分興奮,實現(xiàn)了75%的采收效率。根據(jù)介紹,該機器人是通過LED燈,傳感器和攝像頭來獲取水果的重量,位置和成熟程度。采摘過程中不會損傷芒果外皮,還能根據(jù)成熟度、大小進行分批采摘,為他們下一步分級蘋果品質(zhì)和包裝提供不少便利。除了昆士蘭大學之外,像谷歌、新西蘭等地也在今年推出了芒果采摘機器人。漿果采摘機器人可能大家認為只有比較堅硬的水果、或者是體積比較大的水果才方便機器人識別和采摘的話就錯了。今年英國普利茅斯大學和英國大的漿果種植商HallHunter合作研發(fā)了一款可以采摘漿果的采摘機器人Robocrop。據(jù)悉,這款機器人可以采摘覆盤子、樹莓等多種漿果,每臺每天采摘數(shù)量超過了萬個。但是這款機器人的造價成本有點高。
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;繁瑣的重復勞動。若能使用機器人對成熟的果實進行采摘和分揀,農(nóng)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(shù)知識。機器人采摘的速度比人工采摘快得多。
智能采摘機器人還分為很多種類,比如說有番茄采摘機器人,草莓采摘機器人。番茄采摘機器人使用的小型鏡頭能夠拍攝7萬像素以上的彩色圖像。首先通過圖像傳感器檢測出紅色的成熟番茄,之后對形狀和位置進行精細定位。機器人只會拉拽菜蒂部分,而不會損傷果實。在夜間等無人時間帶也可進行作業(yè)。采摘籃裝滿后,將通過無線通信技術(shù)通知機器人自動更換空籃??蓪Ψ训氖斋@量和品質(zhì)進行數(shù)據(jù)管理,更易于制定采摘計劃。正在研發(fā)中的型號采摘1顆番茄需要花費20秒左右,今后將進一步提高傳感器性能,采摘速度有望提高至6秒。好的智能采摘機器人,熙岳造!機器人采摘可以減少人工采摘對農(nóng)民的體力要求。河南一種智能采摘機器人售價
智能采摘機器人可以通過傳感器來檢測農(nóng)作物的成熟度。浙江小番茄智能采摘機器人定制
深度學習提高農(nóng)業(yè)機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農(nóng)業(yè)機器人感知和執(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)機器人執(zhí)行能力,人機共融是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展重要的一環(huán),可提高作業(yè)效率,人機共融技術(shù)減少了研發(fā)成本,由機器人預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)機器人系統(tǒng),實現(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。智能采摘機器人在作業(yè)對象識別和定位、導航和路徑規(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)和應用新技術(shù),促進具有多環(huán)境適應性的智能農(nóng)業(yè)機器人的研發(fā)。在技術(shù)上,隨著云計算、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)機器人作為新一代智能化農(nóng)業(yè)機械將突破瓶頸并得到廣泛應用。同時,未來農(nóng)牧機器人新技術(shù)研究包括深度學習、新材料、人機共融、觸覺反饋等技術(shù),都值得全世界人類進行探索。浙江小番茄智能采摘機器人定制