浙江節(jié)能智能采摘機(jī)器人按需定制

果蔬采摘機(jī)器人（智能采摘機(jī)器人）研究始于20世紀(jì)60年代的美國(guó)，采用的收獲方式主要有機(jī)械震搖式和氣動(dòng)震搖式，其缺點(diǎn)是果實(shí)易損，效率不高。此后，隨著電子技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)和人工智能技術(shù)的成熟，采摘機(jī)器人的研究和開(kāi)發(fā)技術(shù)得到了快速發(fā)展。國(guó)內(nèi)對(duì)采摘機(jī)器人的研究有一定的成果，但大多還停留在研究階段，而這些采摘機(jī)器人體積比較大，制作成本比較高，智能化程度不是很高，距離完全應(yīng)用在實(shí)際農(nóng)業(yè)中還有一定的差距。目前，國(guó)內(nèi)番茄采摘作業(yè)基本上依靠手工完成，增加了工人的體力消耗，影響工作效率，且工人休息時(shí)得不到很好的休息條件，特別是在天氣炎熱時(shí)，不能充分放松，影響后續(xù)的工作。因此，研發(fā)自動(dòng)化的采摘機(jī)器人非常有必要。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種番茄采摘機(jī)器人，替代人工操作，完成番茄的智能采摘?jiǎng)幼?自動(dòng)化程度高，省時(shí)省力，節(jié)省人力成本。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，熙岳目前采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種番茄采摘機(jī)器人，包括底盤(pán)，所述底盤(pán)的上端且前方設(shè)有雷達(dá)掃描裝置，所述雷達(dá)掃描裝置的上方設(shè)有顯示裝置。 每次放入小番茄后判斷采摘籃是否已滿(mǎn)，若未滿(mǎn)可以繼續(xù)采摘并放入，若采摘籃都已滿(mǎn)，小車(chē)自動(dòng)行駛到下料區(qū)。浙江節(jié)能智能采摘機(jī)器人按需定制

智能采摘機(jī)器人在軌道上運(yùn)行，使用前列人工智能圖像識(shí)別算法來(lái)識(shí)別西紅柿的位置、顏色和形狀，然后收獲那些被識(shí)別為足夠成熟的西紅柿。為了做到這一點(diǎn)，它使用了一個(gè)「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。這一點(diǎn)至關(guān)重要，因?yàn)檫@西紅柿是打算賣(mài)給顧客吃的。這種機(jī)器人能夠以每分鐘10個(gè)左右的速度，也就是每六秒鐘采摘一個(gè)軟軟的紅番茄。雖然這可能不會(huì)比人類(lèi)執(zhí)行同樣的任務(wù)要快很多，但機(jī)器人能夠提高人類(lèi)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(lèi)員工度假的時(shí)候上班，完全不需要請(qǐng)病假或休假。上海一種智能采摘機(jī)器人私人定做智能識(shí)別小番茄果實(shí)、識(shí)別小番茄果實(shí)成熟度、識(shí)別小番茄果實(shí)的好壞情況，并將小番茄的坐標(biāo)傳遞給控制系統(tǒng)。

番茄智能采摘機(jī)器人怎么工作的呢？番茄串的采收環(huán)境復(fù)雜，果實(shí)體積相對(duì)較大，機(jī)械臂采收運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃不僅要考慮如何采摘，還需要考慮采摘后如何避開(kāi)障礙，并從復(fù)雜環(huán)境中提取出番茄串。為此，該研究以溫室栽培的番茄串采摘為對(duì)象，提出了基于空間分割的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃算法。首先通過(guò)聚類(lèi)擬合環(huán)境中的枝條，簡(jiǎn)化空間障礙物；然后分割采摘空間，篩選可行采摘空間，并引入評(píng)價(jià)函數(shù)選取比較好采摘空間，指導(dǎo)機(jī)械臂以合理有效的姿態(tài)完成采摘；在采摘任務(wù)的基礎(chǔ)上加入實(shí)時(shí)避障子任務(wù)，引導(dǎo)機(jī)械臂躲避障礙完成任務(wù)，保證采摘番茄串任務(wù)安全無(wú)損。在以上研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)大量采收試驗(yàn)驗(yàn)證算法的有效性。

植株的種植模式對(duì)智能采摘機(jī)器人采摘的性能影響很大，對(duì)傳統(tǒng)的杯形種植，果實(shí)非常分散，機(jī)器人需要很大的工作空間，同時(shí)枝干的空間分布使采摘作業(yè)非常困難。而日本的鮮食番茄一般采用單架栽培模式，由支柱和繩索支撐,在與地面垂直的方向栽培，數(shù)個(gè)果實(shí)成串懸掛生長(zhǎng)，由于葉柄很短，果實(shí)識(shí)別簡(jiǎn)化，同時(shí)采摘作業(yè)性能得到保證。各樣機(jī)多針對(duì)溫室采用電動(dòng)輪式底盤(pán)或軌式底盤(pán)，少數(shù)對(duì)露地栽培而采用履帶式底盤(pán)。對(duì)通常栽培模式，由于冠層的復(fù)雜性和果實(shí)分布的隨機(jī)性，其機(jī)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(jī)械臂為主；而近藤直等針對(duì)使番茄果實(shí)倒垂生長(zhǎng)，從而使采摘難度降低的單架式栽培模式，應(yīng)用直角坐標(biāo)機(jī)械臂實(shí)施采摘；Chiu 等則將商用關(guān)節(jié)式機(jī)械臂與剪叉式升降機(jī)結(jié)合，從而擴(kuò)大豎直方向的工作空間。利用人工智能識(shí)別以及機(jī)械手臂的操作相結(jié)合，識(shí)別果實(shí)的成熟度并且熟練的采摘西紅柿。

（智能采摘機(jī)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(wú)人機(jī)，無(wú)人拖拉機(jī)、智能收獲機(jī)、智能除草機(jī)、擠奶機(jī)器人、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化與控制系統(tǒng)等。農(nóng)業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用是人工智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域市場(chǎng)快速發(fā)展的重要因素。而目前中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究產(chǎn)出規(guī)模已經(jīng)超過(guò)美國(guó)，同時(shí)重點(diǎn)關(guān)注在收獲和采摘機(jī)器人。2013—2018年，世界所有能檢索到與農(nóng)業(yè)機(jī)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(jī)器人的研究論文從2013年的53篇增加到了2017年的114篇。 小車(chē)上安裝一個(gè)10寸的工業(yè)一體機(jī)，做整個(gè)系統(tǒng)的處理。廣東自制智能采摘機(jī)器人私人定做

同時(shí)采用智能識(shí)別技術(shù)檢測(cè)小番茄果實(shí)、小番茄成熟度、壞果監(jiān)測(cè)，進(jìn)行智能采摘，并投放到采摘籃里。浙江節(jié)能智能采摘機(jī)器人按需定制

熙岳從農(nóng)業(yè)行業(yè)當(dāng)前的情況出發(fā)，設(shè)計(jì)和研發(fā)了智能采摘機(jī)器人。水果和蔬菜既是人類(lèi)生活中必不可少的食物，也是重要的經(jīng)濟(jì)作物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年全球的水果和蔬菜產(chǎn)量分別達(dá)6.8億t和12.6億t，其中全球鮮食果蔬與加工果蔬的比例約為7:3。中國(guó)蔬菜、水果的種植面積和產(chǎn)量均穩(wěn)居世界前列，但其加工果蔬的比例占5％左右。在我國(guó)，近年來(lái)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力特別是青壯年勞動(dòng)力也迅速向其他行業(yè)轉(zhuǎn)移，農(nóng)忙季節(jié)廣大農(nóng)村開(kāi)始出現(xiàn)勞力荒，農(nóng)村留守老人、婦女的勞動(dòng)強(qiáng)度增加，生產(chǎn)效率明顯降低。果蔬生產(chǎn)的快速發(fā)展和農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力短缺、勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大的矛盾日益顯現(xiàn)，而替代選擇性收獲這一復(fù)雜人力勞動(dòng)只有通過(guò)采摘機(jī)器人技術(shù)的深入研究才能實(shí)現(xiàn)。果蔬采摘機(jī)器人的研究開(kāi)發(fā)，對(duì)于減輕農(nóng)業(yè)從業(yè)者的勞動(dòng)強(qiáng)度、解放農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力和提高果蔬的集約化生產(chǎn)水平，都具有重要的意義。浙江節(jié)能智能采摘機(jī)器人按需定制

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