虽然中国农业机器人包括智能采摘机器人研究产出规模超过美国,但被引频次能在一定程度上反映论文的质量和影响力,高被引论文的研究内容在一定程度上可以反映该领域的研究前沿。从论文内容中进行判断,我们可以很好确定出相关的前沿方向。例如对检索到的与农业机器人相关的SCI论文进行筛选、判读,可以看出,研究主题目前聚集在3个前沿方向,分别在作业对象识别和定位算法优化,导航和路径规划算法优化,以及对作业(农业生产)对象的分选与监测研究。在作业对象识别和定位算法优化方面,各国的主要研究对番茄、甜椒、苹果、柑橘和荔枝等蔬果及杂草和作物病害等的识别,而中国在这一方向上的研究产出相对较多。导航和路径规划算法优化方面,日本和西班牙的相关研究则更加超前。美国在作业对象的分选与监测研究上产出相对较多,研究重点包括果实分选及水产养殖监测和牛奶产量与风险监测等。5.结语全球农业生产的集约化和规模化进程不断加快,但无疑随着人口的稳定和下降趋势,世界农业劳动力一定会不断减少,但各国对农业机器人的需求将持续加大。由于农业环境和作业对象的复杂性、多变性和非结构性,目前可以看到,农业机器人研发难度大,相关作业效果有待提高。智能采摘机器人可以减少人工采摘过程中的误伤和损失。海南自动智能采摘机器人解决方案
智能采摘机器人在现代农业中的广泛应用帮助农户解决了许多繁重、乏味的工作,水果采摘机器人就是其中的象征。每到果园收获时期,果农就需要聘请大量的工人进行采摘的工作。2019年我国城市化率为60.60%,“十三五”期间有1亿农村人口完成了城镇转移落户,农民的数量持续下降,中国务农的劳动力平均年龄也达到了53岁,其中60岁以上的务农劳动力占比为25%。面对农村人口老龄化趋势和劳动力短缺的困境,以技术创新为驱动力的智慧农业被认为是中国农业的未来发展形态。水果采摘机器人作为智慧农业,就能够节省大量的时间和人力成本。因此,对于水果采摘来说,自动采摘机器人将是不久将来的一个必要选择。目前各种智能水果采摘机器人的研发和推广都在加快进程,相信未来的农业生产过程中,它们会为我们大幅降低成本、大幅提高效率。江西果蔬智能采摘机器人供应商采摘机器人的使用还可以减少人工采摘过程中的人为错误和损失。
智能采摘机器人通过机器人自带的视觉系统,自动采集田间图像信息,通过云平台交互图像,为机器深度学习和训练提供数据支撑,学习完成后再由云平台将训练后的程序传给机器人,指导机器人实现自动避障、自动路径规划和拟人化采摘,不断循环训练,使机器人变得更加聪明,为水果和蔬菜等高附加值农业提供代人工解决方案。基于模块化设计,在非采摘季,科研通过更换功能夹爪,实施精细授粉、精细除草除虫等工作,为杂草控制,病虫害预警以及减少化肥和农药使用量有巨大的作用。同时可以完成如下功能:现场的空气的温度、湿度、气压等气象参数;土壤的湿度等参数;果实和蔬菜的成熟度、数量、重量等参数;这些参数为机器人进行采摘提供参考,同时将数据传送到云平台,提供给农业部、农业公司等进行数据统计、计算使用,并通过人工智能将数据进行后台的数据分析与整理,与水果、蔬菜的数据进行分析,为优化农业生产效率,病害虫害预测预警提供数据支撑。目标客户为规模化种植园、农业观光农场、农业设备租赁公司、科研院所和大学等。本产品生命周期受自动化行业影响,随着人工智能水平的不断提高,本采摘机器人系统会不断得到提高与完善。
智能采摘机器人上岗作业,就引来大家的啧啧称奇。只见它沿着温室的轨道“走入”番茄种植区,稍微停顿一会就将自己“拉长”到与人等高,并迅速伸出双臂,熟门熟路地找到成熟的番茄,用夹子夹紧后旋转一圈,番茄应声落蒂,被送入采摘框中。在15秒内,机器人双臂联动,准确无误地摘下了两个成熟的番茄。“相机是它的眼睛,机械臂和柔性爪是手,垄间平台车是脚,而植入在机器人内部的人工芯片相当于它的大脑。他们事先将几百张番茄植株的照片放在机器人面前,让它们识别出成熟的果实。机器人通过不断的深度学习掌握了如何在复杂场景下实现对果实的选择性采收,这种机器人具备自动识别和分类作物的能力,提高采摘效率。
因此末端执行器成为番茄机器人收获的研究关注点,其形式各异、功能相差极大。功能单一的剪断式末端执行器无法满足机器人采摘作业的要求,因而相继衍生出夹剪一体式和夹果断梗式两大类末端执行器。番茄成穗生长,相互触碰,造成智能采摘机器人对目标果实的夹持空间受限,夹持动作失败或把相邻果实碰伤;番茄果实的生长方位差异极大,每次采摘的姿态和作用力关系都有所变化;果梗较短且梗长不一,造成机械式刀头难以顺利实施果梗的切割,而扭断、折断果梗的力学作用规律变化很大,成功率受限,进一步加大采摘的难度。这种机器人利用先进的视觉识别技术,能够准确判断作物的成熟度。安徽果蔬智能采摘机器人公司
这种机器人具备自动充电功能,能够长时间连续工作。海南自动智能采摘机器人解决方案
随着农业生产的规模化、多样化和精确化,农业生产作业要求逐渐提高,许多作业项目(如蔬菜和水果的挑选与采摘等)都是劳动力密集型工作,再加上时令的要求,保证作业质量成为关键问题。同时,工业生产发展迅速,农业劳动力将逐渐向社会其他产业转移。随着人口的老龄化和农业劳动力的减少,农业生产成本也相应提高。水果采摘作为农产品回收的一个重要环节,也是生产中非常耗时、费力的一个环节。果蔬收获期间需投入的劳力约占整个种植过程的50%-70%。采摘机器人的研制开发,能够降低工人劳动强度和生产费用、提高劳动生产率和产品质量、保证果实适时采收,具有很大的发展潜力。海南自动智能采摘机器人解决方案