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)領域所面臨的挑戰(zhàn)比其他任何行業(yè)都要大?,F(xiàn)階段看到的一些人工智能成功應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)學家之間更多的協(xié)作,。在農(nóng)田中的各種物聯(lián)網(wǎng)設施但不管現(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)機器人的廣泛應用是人工智能農(nóng)業(yè)領域市場快速發(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等則將商用關節(jié)式機械臂與剪叉式升降機結合,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)行器能夠適應不同的采摘場景,,提高采摘的成功率和效率??傊?,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。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,。智能采摘機器人上面還安裝有燈光設備,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
在技術上,,隨著云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等新一代信息技術與農(nóng)業(yè)技術的深度融合,,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)牧機器人新技術研究包括深度學習、新材料,、人機共融,、觸覺反饋等技術,都值得全世界人類進行探索,。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,,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),。河南農(nóng)業(yè)智能采摘機器人趨勢