江苏水果智能采摘机器人案例

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。智能采摘机器人可以通过机器人语音识别技术来实现语音控制。江苏水果智能采摘机器人案例

视觉定位柔性抓取机械臂末端配有视觉系统，可实现对果蔬大小、颜色、形状、成熟度和采摘位置的信息获取及处理。面对复杂的果园（菜园）光线环境、果实形状的多样性、果实生长位置等，均可做出正确判断，既快速又准确地采摘下成熟的水果。柔性采摘手通过自适应控制完成果蔬的采摘，不伤果，可实现对苹果、黄瓜、番茄、草莓、甜瓜等多品种多样性的果实进行采收。自主避障多地形作业根据农业地形和材质的多样性，提供履带式、轮式或轨道式多种行走系统和驱动方式，满足不同场景要求。并搭载视觉、激光或磁感应传感器完成路径规划和导航，可自主避障；还可轻松完成爬坡越障，更能适应田间多种环境。湖北智能采摘机器人公司智能采摘机器人可以通过机器视觉来识别农作物。

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。

苹果智能采摘机器人在2017年就得到了A轮融资。直到2019年上半年，这个苹果机器人正式在新西兰投入商用。据悉，这款历时四年研发的苹果采摘机器人备受关注。该款机器人借助先进的计算机视觉技术，采取真空抽吸的系统采摘苹果，可以准确绕开未成熟的苹果，农场的工作人员可以在远处进行操控。芒果采摘机器人在几个月前，由昆士兰大学研究人员研发的芒果采摘机器人在一哥名为耶蓬的小镇农场的表现让农场主十分兴奋，实现了75%的采收效率。根据介绍，该机器人是通过LED灯，传感器和摄像头来获取水果的重量，位置和成熟程度。采摘过程中不会损伤芒果外皮，还能根据成熟度、大小进行分批采摘，为他们下一步分级苹果品质和包装提供不少便利。除了昆士兰大学之外，像谷歌、新西兰等地也在今年推出了芒果采摘机器人。浆果采摘机器人可能大家认为只有比较坚硬的水果、或者是体积比较大的水果才方便机器人识别和采摘的话就错了。今年英国普利茅斯大学和英国大的浆果种植商HallHunter合作研发了一款可以采摘浆果的采摘机器人Robocrop。据悉，这款机器人可以采摘覆盘子、树莓等多种浆果，每台每天采摘数量超过了万个。但是这款机器人的造价成本有点高。智能采摘机器人可以通过机器人手臂关节来实现多角度采摘。

智能采摘机器人在作业对象识别和定位、导航和路径规划、作业对象的分选与监测等前沿方向上，要以开放创新的理念开发和应用新技术，促进具有多环境适应性的智能农业机器人的研发。在技术上，随着云计算、大数据和人工智能等新一代信息技术与农业技术的深度融合，农业机器人作为新一代智能化农业机械将突破瓶颈并得到广泛应用。同时，未来农牧机器人新技术研究包括深度学习、新材料、人机共融、触觉反馈等技术，都值得全世界人类进行探索。深度学习提高农业机器人感知和决策能力，如感知包括表型特征识别、场景识别定位、作物病害识别。决策包括运动路径优化、作业姿态优化、作业次序优化。触觉反馈控制要增强农业机器人感知和执行能力，如能力反馈的感知与执行能力。新材料可以改善农业机器人执行能力，人机共融是未来农业发展重要的一环，可提高作业效率，人机共融技术减少了研发成本，由机器人预测人的意图配合完成工作。建立更加庞大的、宏观的、虚拟的、战略性的农业机器人系统，实现无人农场，这才是农业大数据的本质内涵。智能采摘机器人可以通过机器人操作系统来实现智能控制。湖北智能采摘机器人公司

这种机器人的采摘效率高，可以**减轻农民的劳动负担。江苏水果智能采摘机器人案例

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。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。江苏水果智能采摘机器人案例