隨著科技的發(fā)展，越來越多的無人化農(nóng)業(yè)采摘機器人逐漸浮現(xiàn)。2022年3月全國兩會，全國政協(xié)委員在提案中建議支持農(nóng)業(yè)機器人創(chuàng)新應用，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)機器人使用得到推廣。

 

　　農(nóng)業(yè)機器人是一種新型的智能農(nóng)業(yè)機械裝備，是人工智能監(jiān)測、自動控制、圖像識別技術(shù)、環(huán)境建模算法、感應器、柔性執(zhí)行等先進技術(shù)的集合。

 

　　農(nóng)業(yè)機器人近年來發(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、解決勞動力不足以及實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的規(guī)模化、多樣化和精準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。

 

　　機器人成為采摘小助手，智慧農(nóng)業(yè)迎來新升級

 

　　朝聞道機器人（TAObotics）是國內(nèi)優(yōu)秀的智能機器人系統(tǒng)和解決方案服務(wù)商，特別推出智慧農(nóng)業(yè)采摘機器人系統(tǒng)RS-AGR。

 

　　以自然果園環(huán)境中機器人采摘果蔬為原型，綜合運用嵌入式系統(tǒng)、移動機器人自主導航定位、機械臂規(guī)劃、視覺識別、傳感器與控制器、云計算等技術(shù)，依托智能無人車、多軸機器臂、機械夾爪、雙目攝像頭、激光雷達、深度攝像頭、慣導系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)、智能網(wǎng)關(guān)等設(shè)備實現(xiàn)果蔬的無人化采摘。

 

　　智慧農(nóng)業(yè)采摘平臺RS-AGR借助自主導航系統(tǒng)，依托SLAM算法構(gòu)建導航地圖，在果園自然環(huán)境中自主移動，通過視覺系統(tǒng)借助圖像處理算法識別目標果實記錄果蔬方位，通過坐標系轉(zhuǎn)換得到一系列果實的空間坐標點，機械臂根據(jù)果實坐標點進行逆運動學解算得到合適的運動軌跡，驅(qū)動關(guān)節(jié)電機到達指定目標點，末端執(zhí)行器通過手眼協(xié)同控制系統(tǒng)實時修正末端執(zhí)行器的采摘姿態(tài)，進行抓取，抓取過程中實時反饋采摘狀態(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，在開放的復雜環(huán)境中識別目標物體通常會因為類似干擾物與自然光線等在實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，為了解決這個問題，該項目的果蔬識別系統(tǒng)主要圍繞深度學習，基于YOLO算法來實現(xiàn)果蔬識別。

　　上海首個全機器人智慧農(nóng)場

 

　　目前，在金山亭林的上海首個全機器人智慧農(nóng)場，已經(jīng)擁有了6款自主知識產(chǎn)權(quán)的農(nóng)業(yè)機器人，24小時田間巡查、檢測種植環(huán)境等都可以遠程控制完成。

 

　　此外，利用3D打印技術(shù)研發(fā)的風力發(fā)電標準結(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)建立起了上海首個全機器人智慧農(nóng)場，開墾、除草、施肥都可以由機器人完成。

 

　　目前，研發(fā)人員正在開發(fā)一款采摘機器人，它不但可以實現(xiàn)機械式收割，還能做到智能判斷哪些果實已經(jīng)成熟，哪些還不能摘，智慧程度可以媲美專業(yè)果農(nóng)。

　　草莓采摘機器人

 

　　Organifarms公司在2022年的綠色科技大會Greentech上展示了其草莓采摘機器人，并贏得了綠色科技創(chuàng)新獎的概念類獎項。自那時起，該公司不斷努力改進機器人，并開發(fā)最小可行產(chǎn)品（MVP）。Organifarms公司的首席通信官HannahBrown解釋，機器人現(xiàn)在移動得更快，但還沒有達到理想速度；這將在冬季進行優(yōu)化。"Berry"現(xiàn)在還具有更好的存儲能力，可以存儲四個板條箱（多達20公斤的水果）。該公司繼續(xù)開發(fā)機器人的導航技能，以確保它能夠有效地在植物冠層中進行移動，在不損害莖和葉的情況下收獲水果。

 

　　"我們的機器人現(xiàn)在可以自主換行。我們?nèi)栽谂μ岣卟烧俣?，目標是每小時10公斤，包括所有駕駛時間和板條箱交換。而我們的電池將能夠運行12小時，"Hannah解釋說。

 

　　Organifarms與Delphy合作，在研究中心對"Berry"進行了一整個季節(jié)的測試，并使用了不同的草莓品種。該公司仍在德國進行試驗，Organifarms公司準備在2023年向市場推出機器人，并已獲得第一批客戶。

　　在“智慧農(nóng)業(yè)”的發(fā)展當中，農(nóng)業(yè)機器人的應用正愈發(fā)廣泛，發(fā)揮其關(guān)鍵角色作用，以完成執(zhí)行自動化、智能化的艱巨任務(wù)。目前，農(nóng)業(yè)機器人已經(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，主要應用于無人駕駛拖拉機、無人機、物料管理、播種和森林管理、土壤管理、牧業(yè)管理和動物管理等。在勞動力短缺、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)機器人正加速拓展應用范圍。如今，農(nóng)業(yè)機器人不僅越發(fā)多元化、智能化，而且還推動了“無人農(nóng)場”等新興概念的實現(xiàn)，農(nóng)業(yè)機器人百花齊放，推動“無人農(nóng)場”成為現(xiàn)實，未來市場前景十分廣闊。