智能采摘機(jī)器人顫抖著、猶豫著，就像一個蹣跚學(xué)步的孩子在喝湯時不想把湯灑出來一樣，在確定眼前的覆盆子已經(jīng)成熟后，小心翼翼地把它摘了下來放進(jìn)一個小果籃中，整個過程大約持續(xù)了一分鐘。這是世界上首臺“采摘機(jī)器人”采摘一顆覆盆子的過程。據(jù)英國《衛(wèi)報》報道，對于一個耗資70萬英鎊研發(fā)出來的機(jī)器人來說，采摘認(rèn)為完成得有點(diǎn)艱難。但如果一切按計劃進(jìn)行，這將是水果采摘業(yè)的未來。隨著英國農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展導(dǎo)致勞動力成本不斷上漲和“脫歐”引發(fā)的來自東歐的季節(jié)性工人短缺，英國“采摘機(jī)器人”從研發(fā)進(jìn)入試驗(yàn)階段。這臺帶有機(jī)械手臂的輪式機(jī)器人高，正在西蘇塞克斯郡的霍爾.亨特農(nóng)場溫室進(jìn)行實(shí)地試驗(yàn)。在傳感器和3D攝像機(jī)的引導(dǎo)下，機(jī)器人的鉗子通過人工智能將成熟的水果放大，然后進(jìn)行采摘。英國普利茅斯大學(xué)下屬的野外工作機(jī)器人公司稱，由于機(jī)器人不會感到累，它們每天可以工作20小時，每臺機(jī)器人每天將能夠采摘，遠(yuǎn)高于人類工人每天8小時采摘。這款采摘機(jī)器人是該公司是與霍爾?亨特合作開發(fā)的。霍爾?亨特是英國主要的漿果種植者之一，為特易購(Tesco)、瑪莎百貨（Marks&Spencer）和維特羅斯（Waitrose）大型超市供貨。據(jù)研發(fā)人員介紹，當(dāng)機(jī)器人全速工作時。 智能機(jī)器人大多也都完全的可以代替人類。浙江自動化智能采摘機(jī)器人

農(nóng)業(yè)機(jī)器人（智能采摘機(jī)器人）指的是一種以農(nóng)產(chǎn)品為操作對象，兼有人類部分信息感知和肢體行動功能，是綜合了多種學(xué)科交叉的可重復(fù)編程的柔性自動化或半自動化設(shè)備。農(nóng)業(yè)機(jī)器人能夠逐步代替人力而且不斷幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)降低勞動強(qiáng)度，同時，其還可提高勞動效率，幫助解決目前許多國家面對的勞動力稀缺難題。農(nóng)業(yè)機(jī)器越來越受到農(nóng)業(yè)人口較少的發(fā)達(dá)國家的重視，也成為國際農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)競爭的焦點(diǎn)之一。相對而言，我國與發(fā)達(dá)國家水平差距明顯，如農(nóng)牧業(yè)工藝與機(jī)械設(shè)備結(jié)合的不夠緊密，國內(nèi)穩(wěn)定性、故障率、易用性等指標(biāo)不理想，生產(chǎn)成本較高，生產(chǎn)效率偏低，智能化程度不高，視覺算法的差距。但未來的農(nóng)場一定將是無人農(nóng)場，將會需要大量的農(nóng)業(yè)機(jī)器人，國內(nèi)很多研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)也在探討無人農(nóng)場，也建設(shè)了無人農(nóng)場的示范，雖然我國對機(jī)器人的研究起步相對較晚，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，同時政策上支持力度不小，工業(yè)和信息化部、發(fā)改委、財政部于早前就曾聯(lián)合發(fā)布《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》，就為農(nóng)業(yè)機(jī)器人的進(jìn)一步發(fā)展提供了新機(jī)遇。據(jù)分析稱，農(nóng)業(yè)機(jī)器人目前已成為世界熱點(diǎn)，2017-2021年期間，人工智能在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的年復(fù)合增長率為。2016年為，預(yù)計2020年為111億美元。 天津供應(yīng)智能采摘機(jī)器人模塊化設(shè)計使得本移動平臺可更換夾爪實(shí)施精細(xì)授粉、精細(xì)除草除蟲、病蟲害預(yù)警并減少化肥和農(nóng)藥使用量。

雖然中國農(nóng)業(yè)機(jī)器人包括智能采摘機(jī)器人研究產(chǎn)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(zhì)量和影響力，高被引論文的研究內(nèi)容在一定程度上可以反映該領(lǐng)域的研究前沿。從論文內(nèi)容中進(jìn)行判斷，我們可以很好確定出相關(guān)的前沿方向。例如對檢索到的與農(nóng)業(yè)機(jī)器人相關(guān)的SCI論文進(jìn)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(dǎo)航和路徑規(guī)劃算法優(yōu)化，以及對作業(yè)（農(nóng)業(yè)生產(chǎn)）對象的分選與監(jiān)測研究。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(chǎn)出相對較多。導(dǎo)航和路徑規(guī)劃算法優(yōu)化方面，日本和西班牙的相關(guān)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(chǎn)出相對較多，研究重點(diǎn)包括果實(shí)分選及水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測和牛奶產(chǎn)量與風(fēng)險監(jiān)測等。5.結(jié)語全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的集約化和規(guī)模化進(jìn)程不斷加快，但無疑隨著人口的穩(wěn)定和下降趨勢，世界農(nóng)業(yè)勞動力一定會不斷減少，但各國對農(nóng)業(yè)機(jī)器人的需求將持續(xù)加大。由于農(nóng)業(yè)環(huán)境和作業(yè)對象的復(fù)雜性、多變性和非結(jié)構(gòu)性，目前可以看到，農(nóng)業(yè)機(jī)器人研發(fā)難度大，相關(guān)作業(yè)效果有待提高。

    而且在處理的過程中又不允許產(chǎn)品出現(xiàn)任何的損壞或者擦傷，這對于機(jī)器人的作業(yè)提出了更加苛刻的要求?！钡峡喜┦坷^續(xù)解釋說：“為了避免對于這些敏感的柔性物品的損壞，第二代RBOHand采用了一個柔性的工具夾子，并將其與一個工業(yè)的手臂相結(jié)合，成功的克服了這一系列的難題?！痹撊彳洐C(jī)器人手臂的控制組件是空氣壓力，當(dāng)空氣流入機(jī)器人手臂時，機(jī)器人的手指、手掌以及拇指不斷調(diào)節(jié)自身的形狀來適應(yīng)物體的形狀，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在不損壞物體的前提下抓取物體。機(jī)器人手臂的制動器被安裝在印刷支架上，通過空氣在機(jī)器人手臂的特定區(qū)域的流動來推動其做出相應(yīng)的運(yùn)動。這一舉措簡化了控制步驟，使得環(huán)境以及資源得到更加有效的利用。智能化倉庫服務(wù)迪肯博士說：“我們有針對性的設(shè)計了一組實(shí)驗(yàn)來測試機(jī)器人手臂將水果在國際標(biāo)準(zhǔn)的水果容器中進(jìn)行貯存的過程中的抓取性能，測試結(jié)果顯示，機(jī)器人手臂能夠在水果容器中有效的選取區(qū)域進(jìn)行水果的抓取，這表明機(jī)器人手臂能夠成功的適應(yīng)各種物體的形狀?！钡峡喜┦空f：“顯而易見，在不久的將來奧克杜公司還將利用第二代RBOHand對水果或者蔬菜的成熟程度進(jìn)行判斷和區(qū)分。機(jī)器人和機(jī)器學(xué)習(xí)正幫助促進(jìn)新的、更具可持續(xù)性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方法的發(fā)展。

在番茄采摘機(jī)器人演示區(qū)，智能采摘機(jī)器人的眼睛通過識別紅色，感應(yīng)到成熟西紅柿所在位置，感應(yīng)信號及位置信息傳輸給機(jī)械手臂，機(jī)械手臂前端有刀片，會把西紅柿柄部剪斷，機(jī)械手臂把西紅柿拿到機(jī)器人自帶的收納籃中。溫室大棚中常年連續(xù)種植會出現(xiàn)連作障礙，連作障礙發(fā)生的主要危害是土傳病害，也就是土壤中有害微生物增多，常規(guī)的消毒方法以“悶棚”為主，北京中農(nóng)天陸微納米氣泡水科技有限公司研發(fā)出了土壤消毒機(jī)，以灌溉水源為“殺菌劑”，利用微納米曝氣技術(shù)產(chǎn)生高濃度臭氧水、對保護(hù)地內(nèi)土壤和空氣進(jìn)行聯(lián)合殺菌消毒，能夠有效緩解土壤菌、細(xì)菌、病毒等土傳病害的侵?jǐn)_。園區(qū)現(xiàn)場聚集了100多家涉農(nóng)企業(yè)的技術(shù)設(shè)備和200項(xiàng)科研院校**教授的科研成果，不僅有蔬菜種植所需的機(jī)械展示，還包括溫室配套設(shè)施、園林灌溉、信息物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)禽產(chǎn)品、植物保護(hù)、化肥農(nóng)藥等。參展企業(yè)來自北京、河北、山東、河南、黑龍江省、江蘇、安徽等地，以及日本、韓國、荷蘭、德國等國家。同時采用智能識別技術(shù)檢測小番茄果實(shí)、小番茄成熟度、壞果監(jiān)測，進(jìn)行智能采摘，并投放到采摘籃里。福建自動智能采摘機(jī)器人案例

本方案采用視覺算法檢測定位小番茄的位置，并對小車進(jìn)行引導(dǎo)前行、控制柔性夾爪以及障礙物啟停功能。浙江自動化智能采摘機(jī)器人

熙岳為什么要做智能采摘機(jī)器人這個領(lǐng)域呢？現(xiàn)在國內(nèi)農(nóng)業(yè)的人工成本還是比機(jī)器人的成本要低，尤其對于采摘機(jī)器人來說，采摘通常一年一次大部分時間都是閑置狀態(tài)，會制約行業(yè)的發(fā)展。采摘機(jī)器人的普及可能需要兩個條件：1、國內(nèi)農(nóng)業(yè)人工工資繼續(xù)上漲到接近發(fā)達(dá)國家或者農(nóng)業(yè)勞動力完全匱乏甚至連老年勞動力都不再有的時候2、避免一年使用一次的單功能機(jī)器人，將末端設(shè)計成可更換的、能適應(yīng)多種場景，提高機(jī)器人的使用率。不管怎么說，農(nóng)業(yè)這個古老的行業(yè)需要更多人的關(guān)注和投入，共同努力推進(jìn)它的發(fā)展。浙江自動化智能采摘機(jī)器人

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