上海农业智能采摘机器人按需定制

   我国作为水果生产大国，国家对采摘机械化的发展十分重视，智能采摘机器人对我国未来水果产业发展的作用十分重大。结合水果生产种植环境和实际采摘过程，基于机器视觉技术对水果采摘过程的试验研究，设计了智能水果采摘机器人样机，实现农业生产水果的智能采摘。该机器人由机械结构部分和电气智能控制系统两部分构成。机械结构包括可移动载体、机械手臂、夹持器和横向滑动装置;电气智能控制系统主要包括工控计算机、伺服电机驱动、双CCD摄像机、传感器控制模块、数据采集卡、GPIB卡、运动控制卡、锂电池供电箱、GPIB卡和控制系统。智能采摘机器人基于视觉算法，为小车提供前进方向的牵引和定位。上海农业智能采摘机器人按需定制

    农业机器人是一种以农产品为操作对象的智能采摘机器人，它兼有人类部分信息感知和肢体行动功能，是综合了多种学科交叉的可重复编程的柔性自动化或半自动化设备。农业机器人能够逐步代替人力，不断帮助农业生产降低劳动强度，同时提高劳动效率，帮助解决目前许多国家面对的劳动力稀缺难题。农业机器越来越受到农业人口较少的发达国家的重视，也成为国际农业装备产业技术竞争的焦点之一。相对而言，我国与发达国家水平差距明显，如农牧业工艺与机械设备结合的不够紧密，国内稳定性、故障率、易用性等指标不理想，生产成本较高，生产效率偏低，智能化程度不高，视觉算法的差距。但未来的农场一定将是无人农场，将会需要大量的农业机器人，国内很多研究机构和企业也在探讨无人农场，也建设了无人农场的示范。虽然我国对机器人的研究起步相对较晚，但产业发展迅速，同时政策上支持力度不小，工业和信息化部、发改委、财政部于早前就曾联合发布《机器人产业发展规划（2016—2020年）》，为农业机器人的进一步发展提供了新机遇。据分析称，农业机器人目前已成为世界热点，2017-2021年期间，人工智能在农业中应用的年复合增长率为，预计2020年为111亿美元。因此。 上海番茄智能采摘机器人性能智能采摘机器人上面还安装有灯光设备，所以即便是在晚上也可以工作。

    智能采摘机器人基于人工智能和视觉导航的在线农业数据收集及采摘移动平台，简称农业移动平台。本项目自主研发并获得多项自主知识产权，实现自动避障、路径规划、采摘、现场气象、土壤等参数的实时采集处理上传，远程与现场图像处理相结合，不断优化平台，实现精细水果蔬菜采摘。模块化设计使得本移动平台可更换夹爪实施精细授粉、精细除草除虫、病虫害预警并减少化肥和农药使用量。可测量果实和蔬菜的成熟度、数量、重量等参数，并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。出现灾害时，若本机正在现场作业，可通过云平台迅速控制，搭载可更换的机械臂远程或现场控制其运送物资、探查灾害等，快速救援任务。

   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。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。智能采摘机器人同时为满足展示效果，增加简易语音互动功能。

   智能采摘机器人还分为很多种类，比如说有番茄采摘机器人，草莓采摘机器人。番茄采摘机器人使用的小型镜头能够拍摄7万像素以上的彩色图像。首先通过图像传感器检测出红色的成熟番茄，之后对形状和位置进行精细定位。机器人只会拉拽菜蒂部分，而不会损伤果实。在夜间等无人时间带也可进行作业。采摘篮装满后，将通过无线通信技术通知机器人自动更换空篮。可对番茄的收获量和品质进行数据管理，更易于制定采摘计划。正在研发中的型号采摘1颗番茄需要花费20秒左右，今后将进一步提高传感器性能，采摘速度有望提高至6秒。智能采摘机器人图像处理系统：对工业相机传入的图片进行处理分析，定位小番茄的位置。海南果蔬智能采摘机器人定制

智能采摘机器人上升到指定位置后实施夹爪动作，取下果实放入篮子中，采摘过程中自动跳过坏果。上海农业智能采摘机器人按需定制

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