（ChinaIT.com訊）隨著科技的發(fā)展，越來越多的無人化農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人逐漸浮現(xiàn)。2022年3月全國兩會(huì)，全國政協(xié)委員在提案中建議支持農(nóng)業(yè)機(jī)器人創(chuàng)新應(yīng)用，加快智能制造與農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)深度融合。在政府政策的大力支持下，我國智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)發(fā)展快速，農(nóng)業(yè)機(jī)器人使用得到推廣。
農(nóng)業(yè)機(jī)器人是一種新型的智能農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備，是人工智能監(jiān)測、自動(dòng)控制、圖像識別技術(shù)、環(huán)境建模算法、感應(yīng)器、柔性執(zhí)行等先進(jìn)技術(shù)的集合。
農(nóng)業(yè)機(jī)器人近年來發(fā)展迅速，在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式、解決勞動(dòng)力不足以及實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的規(guī)模化、多樣化和精準(zhǔn)化等方面顯示出了極大的優(yōu)越性，已逐漸成為農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的重要方向之一。
機(jī)器人成為采摘小助手，智慧農(nóng)業(yè)迎來新升級
朝聞道機(jī)器人（TAObotics）是國內(nèi)優(yōu)秀的智能機(jī)器人系統(tǒng)和解決方案服務(wù)商，特別推出智慧農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人系統(tǒng)RS-AGR。
以自然果園環(huán)境中機(jī)器人采摘果蔬為原型，綜合運(yùn)用嵌入式系統(tǒng)、移動(dòng)機(jī)器人自主導(dǎo)航定位、機(jī)械臂規(guī)劃、視覺識別、傳感器與控制器、云計(jì)算等技術(shù)，依托智能無人車、多軸機(jī)器臂、機(jī)械夾爪、雙目攝像頭、激光雷達(dá)、深度攝像頭、慣導(dǎo)系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)、智能網(wǎng)關(guān)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)果蔬的無人化采摘。
智慧農(nóng)業(yè)采摘平臺RS-AGR借助自主導(dǎo)航系統(tǒng)，依托 SLAM 算法構(gòu)建導(dǎo)航地圖，在果園自然環(huán)境中自主移動(dòng)，通過視覺系統(tǒng)借助圖像處理算法識別目標(biāo)果實(shí)記錄果蔬方位，通過坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換得到一系列果實(shí)的空間坐標(biāo)點(diǎn)，機(jī)械臂根據(jù)果實(shí)坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解算得到合適的運(yùn)動(dòng)軌跡，驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)到達(dá)指定目標(biāo)點(diǎn)，末端執(zhí)行器通過手眼協(xié)同控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)修正末端執(zhí)行器的采摘姿態(tài)，進(jìn)行抓取，抓取過程中實(shí)時(shí)反饋采摘狀態(tài)，待夾住果蔬后通過扭轉(zhuǎn)使其脫離枝干，放置籃子中，完成采摘作業(yè)。
對于果蔬種類識別，在開放的復(fù)雜環(huán)境中識別目標(biāo)物體通常會(huì)因?yàn)轭愃聘蓴_物與自然光線等在實(shí)際場景下的識別率降低，尤其是傳統(tǒng)的識別方案在物體遮掩等問題上表現(xiàn)不太理想，為了解決這個(gè)問題，該項(xiàng)目的果蔬識別系統(tǒng)主要圍繞深度學(xué)習(xí)，基于YOLO算法來實(shí)現(xiàn)果蔬識別。
上海首個(gè)全機(jī)器人智慧農(nóng)場
目前，在金山亭林的上海首個(gè)全機(jī)器人智慧農(nóng)場，已經(jīng)擁有了6款自主知識產(chǎn)權(quán)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人，24小時(shí)田間巡查、檢測種植環(huán)境等都可以遠(yuǎn)程控制完成。
此外，利用3D打印技術(shù)研發(fā)的風(fēng)力發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)樣式，也即將在農(nóng)場首次啟用。眼下，在金山亭林已經(jīng)建立起了上海首個(gè)全機(jī)器人智慧農(nóng)場，開墾、除草、施肥都可以由機(jī)器人完成。
目前，研發(fā)人員正在開發(fā)一款采摘機(jī)器人，它不但可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械式收割，還能做到智能判斷哪些果實(shí)已經(jīng)成熟，哪些還不能摘，智慧程度可以媲美專業(yè)果農(nóng)。
草莓采摘機(jī)器人
Organifarms公司在2022年的綠色科技大會(huì)Greentech上展示了其草莓采摘機(jī)器人 ，并贏得了綠色科技創(chuàng)新獎(jiǎng)的概念類獎(jiǎng)項(xiàng)。自那時(shí)起，該公司不斷努力改進(jìn)機(jī)器人，并開發(fā)最小可行產(chǎn)品（MVP）。Organifarms公司的首席通信官Hannah Brown 解釋，機(jī)器人現(xiàn)在移動(dòng)得更快，但還沒有達(dá)到理想速度；這將在冬季進(jìn)行優(yōu)化。"Berry "現(xiàn)在還具有更好的存儲能力，可以存儲四個(gè)板條箱（多達(dá)20公斤的水果）。該公司繼續(xù)開發(fā)機(jī)器人的導(dǎo)航技能，以確保它能夠有效地在植物冠層中進(jìn)行移動(dòng)，在不損害莖和葉的情況下收獲水果。
"我們的機(jī)器人現(xiàn)在可以自主換行。我們?nèi)栽谂μ岣卟烧俣龋繕?biāo)是每小時(shí)10公斤，包括所有駕駛時(shí)間和板條箱交換。而我們的電池將能夠運(yùn)行12小時(shí)，"Hannah 解釋說。
Organifarms與Delphy合作，在研究中心對 "Berry "進(jìn)行了一整個(gè)季節(jié)的測試，并使用了不同的草莓品種。該公司仍在德國進(jìn)行試驗(yàn)， Organifarms公司準(zhǔn)備在2023年向市場推出 機(jī)器人，并已獲得第一批客戶。
在“智慧農(nóng)業(yè)”的發(fā)展當(dāng)中，農(nóng)業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用正愈發(fā)廣泛，發(fā)揮其關(guān)鍵角色作用，以完成執(zhí)行自動(dòng)化、智能化的艱巨任務(wù)。目前，農(nóng)業(yè)機(jī)器人已經(jīng)能完成播種、種植、耕作、采摘、收割、除草、分選以及包裝等工作，主要應(yīng)用于無人駕駛拖拉機(jī)、無人機(jī)、物料管理、播種和森林管理、土壤管理、牧業(yè)管理和動(dòng)物管理等。在勞動(dòng)力短缺、產(chǎn)業(yè)升級需求增長、前沿技術(shù)加快發(fā)展等多重因素影響下，農(nóng)業(yè)機(jī)器人正加速拓展應(yīng)用范圍。如今，農(nóng)業(yè)機(jī)器人不僅越發(fā)多元化、智能化，而且還推動(dòng)了“無人農(nóng)場”等新興概念的實(shí)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)機(jī)器人百花齊放，推動(dòng)“無人農(nóng)場”成為現(xiàn)實(shí)，未來市場前景十分廣闊。
來源：上海市人工智能行業(yè)協(xié)會(huì)
聯(lián)系郵箱:3267146135@qq.com
