河南農(nóng)業(yè)智能采摘機器人趨勢

未來智能采摘機器人行業(yè)怎么發(fā)展呢？人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域所面臨的挑戰(zhàn)比其他任何行業(yè)都要大。現(xiàn)階段看到的一些人工智能成功應(yīng)用的例子大都是在特定的地理環(huán)境或者特定的種植養(yǎng)殖模式。當外界環(huán)境變換后，如何挑戰(zhàn)算法和模型是這些人工智能公司面臨的挑戰(zhàn)，這需要來自行業(yè)間以及農(nóng)學(xué)家之間更多的協(xié)作。在農(nóng)田中的各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施但不管現(xiàn)實困難如何，無法忽視的一個現(xiàn)狀是：農(nóng)業(yè)已經(jīng)進入一個新的環(huán)境，新的秩序，新的世界。人們可以繼續(xù)采用傳統(tǒng)方法從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，但是未來的農(nóng)業(yè)一定是以更明智的方式：使用大數(shù)據(jù)、人工智能和機器人。智能采摘機器人可以通過機器人手臂伸展來實現(xiàn)多范圍采摘。河南農(nóng)業(yè)智能采摘機器人趨勢

（智能采摘機器人）農(nóng)業(yè)人工智能行業(yè)，2025年為308億美元，主要包括農(nóng)業(yè)無人機，無人拖拉機、智能收獲機、智能除草機、擠奶機器人、農(nóng)業(yè)自動化與控制系統(tǒng)等。農(nóng)業(yè)機器人的廣泛應(yīng)用是人工智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域市場快速發(fā)展的重要因素。而目前中國農(nóng)業(yè)機器人研究產(chǎn)出規(guī)模已經(jīng)超過美國，同時重點關(guān)注在收獲和采摘機器人。2013—2018年，世界所有能檢索到與農(nóng)業(yè)機器人研究相關(guān)的SCI論文，數(shù)量為484篇（檢索日期截止到2018年12月）論文數(shù)據(jù)表明，相關(guān)農(nóng)業(yè)機器人的研究論文從2013年的53篇增加到了2017年的114篇。山東現(xiàn)代智能采摘機器人趨勢智能采摘機器人可以通過機器人手指來實現(xiàn)精細采摘。

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(fù)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(yīng)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。

優(yōu)化后的文章：番茄機器人采摘過程中，由于番茄成穗生長，相互觸碰，導(dǎo)致機器人對目標果實的夾持空間受限，夾持動作失敗或把相鄰果實碰傷。此外，番茄果實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，造成機械式刀頭難以順利實施果梗的切割，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，進一步加大采摘的難度。為了解決這些問題，末端執(zhí)行器成為番茄機器人收獲的研究關(guān)注點。不同形式的末端執(zhí)行器功能相差極大，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。這些末端執(zhí)行器能夠適應(yīng)不同的采摘場景，提高采摘的成功率和效率。總之，針對番茄機器人采摘過程中的種種問題，末端執(zhí)行器的研究和優(yōu)化是非常重要的，可以提高機器人采摘的效率和成功率，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來更多的便利和效益。機器人采摘可以減少人工采摘對農(nóng)民的工作時間要求。

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(wù)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。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(yīng)器」，讓它能夠在不損壞西紅柿的情況下采摘西紅柿。智能采摘機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.吉林現(xiàn)代智能采摘機器人供應(yīng)商

機器人采摘可以減少人工采摘的錯誤率。河南農(nóng)業(yè)智能采摘機器人趨勢

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(yīng)用。同時，未來農(nóng)牧機器人新技術(shù)研究包括深度學(xué)習(xí)、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。深度學(xué)習(xí)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(yù)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(dǎo)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(yīng)用新技術(shù)，促進具有多環(huán)境適應(yīng)性的智能農(nóng)業(yè)機器人的研發(fā)。河南農(nóng)業(yè)智能采摘機器人趨勢