粮食机器人
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智慧粮库的自动化设备与机器人应用智慧粮库是指利用先进的自动化设备和机器人技术,对粮仓、储备仓等粮食储藏设施进行智能化管理和操作的一种粮食储存模式。
在过去,由于人工操作的局限和不可控因素的存在,粮食储藏中往往会出现损失和浪费,同时也给粮库管理者带来了较大的工作压力。
然而,随着科技的进步和自动化设备的广泛应用,智慧粮库的建设成为了解决这些问题的有效方式。
一、智慧粮库自动化设备的应用1. 粮食存储设施自动控制系统智慧粮库的核心是粮食存储设施自动控制系统。
该系统通过传感器、控制器等硬件设备,结合先进的软件算法,实现对粮食储藏环境的实时监测和自动化控制。
通过这一系统,粮库管理者可以随时了解粮食的温度、湿度、氧气浓度等重要指标,并及时采取相应的措施,保证粮食的安全储存。
2. 智能化物流系统智慧粮库还配备了智能化物流系统,通过自动输送线、堆垛机等设备,实现粮食的自动化运输和存储。
当粮食需要出库时,机器人可以准确地将粮食从储备仓中取出,并通过输送线将其送至指定区域。
这不仅提高了运输效率,也降低了人工操作的风险。
3. 远程监控系统为了更好地管理粮食储藏设施,智慧粮库还配置了远程监控系统。
通过该系统,粮库管理者可以随时远程监测粮食储存情况,并对设备进行实时监控和远程操作。
这样,就大大减轻了管理人员的工作强度,提高了粮库的运行效率。
二、机器人在智慧粮库中的应用1. 自动化清洁机器人智慧粮库中经常需要进行清洁,以保证储藏环境的卫生和粮食的质量。
传统的清洁工作耗时且有风险,而自动化清洁机器人的出现解决了这个问题。
它可以根据设定程序,自动清洁储备仓表面和输送线上的残留物,提高了清洁效率并降低了人为因素带来的风险。
2. 智能巡检机器人为了及时发现储藏设施中的异常情况,智慧粮库引入了智能巡检机器人。
这些机器人可以定期巡视粮库,通过精确的传感器监测粮堆的温度、湿度、氧气浓度等重要参数,一旦发现异常情况,即可及时报警并采取相应措施,保障粮食的安全。
我国有哪些农业机器人我国农业机器人的发展已经有了长足的进步,涌现了很多优秀的产品和技术,下面我们将介绍一些目前我国较为成熟的农业机器人。
1. 植保无人机植保无人机是农业机器人的一种,主要应用于农作物的喷洒和施肥。
它能够通过搭载化肥和农药的舱室,自动飞行到指定的农田范围进行喷洒作业,从而提高作物的生长效率和产量。
植保无人机还可以利用高空摄像技术对农田进行监测,帮助农民及时发现病虫害和作物情况,实现精准农业。
2. 智能插秧机器人智能插秧机器人是针对水稻种植的一种农业机器人,它能够自动化地完成水稻插秧的工作。
智能插秧机器人利用先进的视觉和感知技术,能够对田间环境进行识别和判断,自动定位并插秧,从而大大减轻了农民的体力劳动,提高了插秧的效率和质量。
3. 自动收割机器人自动收割机器人主要应用于小麦、水稻、玉米等作物的自动化收割工作。
这种机器人能够通过视觉和感知技术对作物成熟度进行判断,自动导航并进行收割作业,提高了收割的效率和质量。
自动收割机器人还可以配备作物分类和包装设备,实现全自动化的农产品生产线。
4. 土壤检测机器人土壤检测机器人是一种能够对农田土壤的理化性质和养分含量进行自动检测的机器人。
它可以通过搭载各种传感器和探测器,对土壤进行多项指标的测试,从而帮助农民科学施肥,合理种植作物,提高农作物的产量和质量。
5. 施肥机器人施肥机器人是一种能够自动完成农田施肥工作的机器人,它可以通过搭载肥料舱室和自动化操作系统,对农田进行精准施肥。
施肥机器人能够根据农田的实际情况,自动调节施肥量和施肥时间,实现精准施肥,避免了人工施肥的不稳定性和浪费现象。
第38卷第4期2019年8月武汉轻工大学.学报.Journal of Wuhan Polytechnic UniversityVol.38No.4Aug2019文章编号:2095-7386(2019)04-0082-05DOI:10.3969/j.issn.2095-7386.2019.04.015复合式平粮机器人系统方案设计与关键技术研究尹强,童铭行,胡凹,伍骏波,杨红军,严清华,张永林(武汉轻工大学机械工程学院,湖北武汉430023)摘要:平粮机器人是用于粮仓粮面平整的专用装备,其结构和性能对粮面平整效果起着至关重要的作用。
本文综述了现有桁架式和移动式平粮机器人的不足,提出了一种复合式平粮机器人系统,详述了其系统方案设计和结构组成,并进行了关键技术的分析研究,解决了当前平粮机构单一、平粮效率低、自动化程度不高等问题,为后续平粮机器人系统的实用化应用奠定了基础。
关键词:平粮机器人;方案设计;关键技术中图分类号:TP23文献标识码:AScheme desig n and key tech n o logy researchof compound grain flatting robot systemYIN Qiang,TONG Ming-hang,HUao,WU Jun~bo,YANG Hong-jun,YAN Qing-hua,ZHANG Yong-Un (School of Mechanical Engineering?Wuhan Polytechnic University,Wuhan430023,China) Abstract:Grain flatting robot is a special equipment for grain flatting in granary.Its structure and perform-anceplayanimportantroleingrainfla t ing Thispaperreviewstheshortageofexistingtrusstypeand movabletypegrainfla t ingrobot$andproposesacompoundgrainfla t ingrobotsystem$anddetailsthe designandstructureofthesystem$andanalyzesthekeytechnologies$whichhassolvedsuchproblemsas thecurrentsinglemechanism$lowe f iciency$lackofautomation$andlaidafoundationforthepractical applicationofthegrainfla t ingrobotsystemKey words:grain flatting robot;schematic design;key technology1引言我国是粮食生产及消费大国,每年产出和进口的粮食量大,做好粮食储存的工作,具有十分重要的战略意义。
智能农业中的农业机器人技术在过去的几十年里,随着科技的不断进步,农业领域也经历了巨大的变革。
智能农业作为一种新兴的农业生产方式,利用现代信息技术、自动化技术和物联网技术等手段,实现了对农业生产过程的智能化管理和控制。
其中,农业机器人技术作为智能农业的重要组成部分,正逐渐改变着传统农业生产方式,提高农业生产效率和产品质量。
本文将详细介绍智能农业中的农业机器人技术,探讨其在我国农业发展中的应用和前景。
农业机器人技术的分类与应用1. 采摘机器人采摘机器人是农业机器人技术中最常见的一种类型,主要用于水果、蔬菜等农产品的采摘。
采摘机器人可以通过视觉系统识别和定位作物,利用机械臂或夹具完成采摘作业。
此外,采摘机器人还可以根据作物的成熟度和品质进行筛选,提高农产品的市场价值。
在我国,采摘机器人已经在柑橘、苹果、葡萄等水果生产中得到广泛应用。
2. 植保机器人植保机器人主要用于农作物的病虫害防治,通过搭载的喷雾装置进行精准喷洒。
与传统的人工喷洒相比,植保机器人具有喷洒均匀、药剂利用率高、作业效率高等优点。
此外,植保机器人还可以通过搭载的多光谱相机、无人机等设备,实现对作物生长状况的监测,为农业生产提供科学依据。
3. 施肥机器人施肥机器人主要用于农田的施肥作业,通过搭载的传感器检测土壤的养分含量,实现精准施肥。
施肥机器人具有施肥均匀、减少化肥浪费、降低农业生产成本等优点。
此外,施肥机器人还可以根据作物生长的需求,实时调整施肥策略,提高肥料利用率。
4. 收割机器人收割机器人主要用于小麦、稻谷等粮食作物的收割。
通过搭载的视觉系统和传感器,收割机器人可以准确识别作物和秸秆,实现精准收割。
此外,收割机器人还具有作业速度快、降低人力成本等优点。
在我国,收割机器人已经在部分地区的粮食生产中得到应用。
农业机器人技术的发展前景随着科技的不断进步,农业机器人技术在我国农业领域中的应用将越来越广泛。
在未来,农业机器人技术将朝着以下几个方向发展:1.智能化:农业机器人将具备更强大的感知和决策能力,能够适应复杂的农田环境,完成各种农业生产任务。
平粮机器人结构设计及运动仿真蒋林;金祖飞;刘晓磊;晏晚君;叶维林;蔡军;张新友【摘要】At present the grain surface flatting operation of each grain storage essentially manually , not only labor inten-sive , low efficiency , but more dust in the grain storage , grain easy mobility resulting a serious security risk to staff . Therefore develop a grain flatting robot instead of manually work to operate the grain surface flatting has a broad market prospects and practical value .The dissertation designed a grain surface flatting robot for large size horizontal warehouse , establishing a three-dimensional model of the robot , and developed the robot physical prototype .When it works , grain particle will enter into the meshing areaof track and track wheel deforming the track , it impacts the walking of robot . Therefore , track seal was added to the track to avoid grain particle enter into the track .Then use of simulation software Recurdyn on grain flatting robot dynamics simulation , take the analysis focused on the robot ’ s ability of pivot turning and climbing , and determine the maximum angle of climbing , the experiments verified the reasonableness and validity ofthe robot structure .Finally , we establish experimental environment to experiment the grain surface flatting properties of ro-bot .The experimental results show the robot can completed grain surface flatting work in a certain extent .%目前,粮食储备库基本上采用人工进行粮面平整作业,不仅劳动强度大、效率低,而且由于粮库内粉尘多、粮食易流动性大给工作人员造成严重的安全隐患,研发一种平粮机器人代替人工进行粮面平整工作具有广阔市场前景和实用价值。
粮仓机器人的研究现状作者:王鹏谢启明来源:《今日自动化》2021年第09期[摘要]我国是粮食生产及消费大国,每年产出和进口的粮食量巨大,做好粮食储存的工作具有十分重要的战略意义。
随着社会发展,粮仓的规模越来越大,仓内粮食堆积层也越来越厚,而我国目前粮食储存业的平粮工作,大部分还保留着人工作业方式,不仅平粮速度低、劳动强度大且平粮的效率低下。
同时,当粮仓内局部粮食发热或异常时,需要做深挖处理,如果依靠人工的话,工作既不安全强度又大,效率极低。
而且受到粮食收获期限的限制,每年的粮食入库时间较为集中,如果不能在短时间内完成粮仓的平粮工作,就容易错过粮食的最佳存储时间,并会导致粮食发热、潮湿、生虫,影响粮食的存储安全及品质。
[关键词]粮仓;机器人;移动;机构[中图分类号]S379.3;TP242 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2021)09–0–02[Abstract]My country is a large grain production and consumption country, and the amount of grain produced and imported every year is large. Good grain storage is of very important strategic significance. Nowadays, with the changes in science and technology, the scale of the granary is getting bigger and bigger, and the grain accumulation layer in the silo is getting thicker and thicker. However, most of the grain leveling work in the current grain storage industry in my country still retains manual operations, not only leveling grains. The speed is low, the labor intensity is high,and the efficiency of Pingliang is low. At the same time, when the local food in the granary is heatedor abnormal, deep excavation is required. If manual labor is required, the work is unsafe and intense, and the efficiency is extremely low. Moreover, due to the limitation of the grain harvest period, the annual grain storage time is relatively concentrated. If the grain leveling work of the granary cannot be completed in a short time, it is easy to miss the optimal storage time of the grain, and it will cause the grain to become hot, humid, and insects. , Affecting the food storage safety and quality .[Keywords]granary; robot; mobile; mechanism1 研究現状在粮食入仓时,粮堆表面会产生高低不平的现象,为方便日后粮食保存管理,提高粮仓空间利用率,就必须对粮面进行平整。
我国农业机器人现状与发展趋势一、我国农业机器人的现状目前我国农业机器人的发展还处于起步阶段,但是政府以及农业企业已经开始在农业机器人领域进行积极的探索和投资。
我国农业机器人的种类主要包括种植机器人、施肥喷药机器人、除草机器人、收获机器人等。
这些农业机器人的出现为农业生产带来了诸多好处,它们可以提高农业生产效率、减轻农民的劳动强度,并且可以有效解决劳动力短缺的问题。
目前,我国农业机器人主要应用于水稻、小麦、玉米等主要粮食作物的种植和收获过程中。
在水稻的种植过程中,种植机器人可以实现自动播种、覆土、浇水等一系列操作,极大地提高了种植效率。
在水稻的收获过程中,收获机器人可以自动收割、打捆、运输等工作,减轻了农民的体力劳动。
除了粮食作物,我国的果园、蔬菜大棚等也开始逐渐引入农业机器人。
果园中的果树采摘机器人、蔬菜大棚中的施肥喷药机器人等已经逐渐成为农业生产的重要工具。
不过,我国农业机器人在实际应用中还存在诸多问题,例如机器人的成本较高、技术还需要进一步完善、标准化和规范化工作尚未健全、机器人与农作物、土壤的适配性等方面还需要加强研究。
我国农业机器人的发展仍面临一些挑战,需要政府、企业以及科研机构共同努力。
尽管我国农业机器人发展依然面临一些困难和挑战,但是它的发展前景依然是光明的。
以下是我国农业机器人的发展趋势:1. 技术不断创新。
随着科技的不断进步,农业机器人的技术也将不断得到创新和完善。
未来的农业机器人将更加智能化、精准化,可以通过传感器感知作物、土壤等环境信息,进行自主的决策和执行任务。
2. 多种类型的农业机器人将得到推广。
目前我国农业机器人主要应用于粮食作物的种植和收获,未来还将有更多类型的农业机器人被推广应用,例如蔬菜大棚中的施肥喷药机器人、果园中的果树采摘机器人等。
3. 生产效率将进一步提高。
随着农业机器人技术的不断发展,农业生产的效率将得到大幅度提高。
农业机器人可以24小时不间断地工作,可以高速、高效地完成种植、除草、施肥、喷药、收割等任务,为农业生产带来巨大的变革。
机器人舂米机知识点总结一、机器人舂米机的定义和分类机器人舂米机是一种自动化设备,它可以自主地进行米粒的舂打工作,并且能够根据预设的程序进行操作。
机器人舂米机可以大大提高米粒的舂打效率,减少人工劳动,同时也能够保证米粒的质量和食品安全。
根据不同的工作原理和功能,机器人舂米机可以分为不同的类型,主要包括传统机械式舂米机、电动式舂米机和智能化舂米机。
二、机器人舂米机的工作原理机器人舂米机的工作原理主要取决于其内部的驱动装置和舂打装置。
传统机械式舂米机通过传动带或链条来传递动力,将机械能转换为舂米能力,从而实现米粒的舂打。
电动式舂米机则通过电动机带动舂打装置,实现米粒的舂打。
而智能化舂米机则通过集成了传感器和控制系统,能够实现自动化的舂打过程。
此外,机器人舂米机通常还配备了清理、筛分和包装等功能,使其成为一个完整的米粒加工生产线。
三、机器人舂米机的重要零部件1. 驱动装置:包括传统机械式舂米机的传动带、链条和齿轮,电动式舂米机的电动机,以及智能化舂米机的伺服电机。
驱动装置是机器人舂米机的核心部件,其性能决定了机器人舂米机的工作效率和稳定性。
2. 舂打装置:包括舂杆、拍板和舂盘等部件。
舂打装置是机器人舂米机的主要工作部件,其设计和结构直接影响了米粒的舂打效果和产量。
3. 控制系统:包括PLC控制器、触摸屏和PC等组成部件。
控制系统是机器人舂米机的大脑,它能够根据预设的程序来自动控制机器人舂米机的运行和操作。
4. 清理装置:包括清理扫帚、吸尘器和气刀等部件。
清理装置能够及时清理机器人舂米机的工作区域,保证米粒的卫生和食品安全。
5. 筛分装置:包括筛网和振动器等部件。
筛分装置能够将舂打后的米粒进行筛分,分离出不同规格的米粒,以满足不同客户的需求。
6. 包装装置:包括包装机、称重器和输送带等部件。
包装装置能够将筛分后的米粒进行包装,便于存储和运输。
四、机器人舂米机的特点和优势1. 机器人舂米机具有高效率和稳定性,能够大幅提高米粒的舂打效果和产量。
农业机器人在田间作业中的应用优势有哪些在当今科技飞速发展的时代,农业领域也迎来了智能化的变革,农业机器人逐渐成为田间作业的新力量。
这些先进的技术设备凭借其独特的性能和功能,为农业生产带来了诸多显著的优势。
首先,农业机器人能够极大地提高作业效率。
传统的农业生产方式往往依赖大量的人工劳动,不仅费时费力,而且效率低下。
而农业机器人可以实现不间断的工作,它们不受时间和体力的限制,能够在短时间内完成大面积的农田作业。
例如,在播种环节,农业机器人可以精准地控制播种的深度、间距和数量,确保种子的均匀分布,大大提高了播种的效率和质量。
在收割环节,机器人能够快速、准确地完成农作物的收割,减少了因人工操作不当而造成的损失。
其次,农业机器人能够保证作业的精度和质量。
农业生产中的许多环节都需要高度的精确性,如施肥、喷药等。
农业机器人配备了先进的传感器和定位系统,可以根据农作物的生长状况和土壤的肥力情况,精确地计算出肥料和农药的施用量,实现精准施肥和喷药。
这样不仅可以减少肥料和农药的浪费,降低农业生产成本,还可以避免因过量使用而对环境造成的污染。
同时,机器人在作业过程中能够保持高度的一致性和稳定性,从而保证了农产品的质量和产量的稳定性。
再者,农业机器人能够适应恶劣的环境条件。
农业生产常常受到天气、地形等自然因素的影响。
在高温、严寒、风雨等恶劣天气条件下,人工劳动的效率和安全性都会受到很大的影响。
而农业机器人可以在这些恶劣环境中正常工作,它们不受天气和温度的限制,能够按时完成各项作业任务。
此外,对于一些地形复杂、难以人工到达的区域,如山坡地、沼泽地等,农业机器人可以凭借其灵活的移动能力和适应性,轻松地进行作业。
农业机器人还能够有效地降低劳动强度和人力成本。
随着人口老龄化的加剧和农村劳动力的减少,农业生产面临着劳动力短缺的问题。
农业机器人的出现可以替代一部分人工劳动,减轻农民的劳动强度,使他们能够从繁重的体力劳动中解放出来。
论粮食机器人的发展摘要粮食机械化的发展是一个国家粮食发展的水平的标志,而粮食机器人的技术更体现出了一个国家的科技实力。
随着现代科学技术的进步和现代高效粮食的不断发展,粮食机器人技术在粮食现代化过程中不可替代的地位和作用越来越被人们所认识。
粮食科技化大大提高了劳动生产率和增加了劳动的舒适性,而且随着经济的全球化,现代粮食只有通过进一步提高生产率,降低生产成本和提高产品品质才能生存。
从这些新的需求出发,粮食机器人向着高效率、高精度的机械化、自动化方向发展是必然的选择。
本文从当前国内外粮食机器人的开发与应用现状,粮食机器人的特点,针对我国山地、丘陵地区的地形地貌特征,着重讨论分析了我国山地用粮食机器人的发展与应用现状并对山地用粮食机器人的开发与应用趋势进行了探讨和预测。
随着电子技术和计算机技术的发展,智能机器人已在众多领域得到了日益广泛的应用。
在粮食生产中,由于易对植被造成损害、易污染环境等原因,传统的机械通常存在着这样或那样的缺点。
为了解决这个问题,国内外都在进行粮食机器人的研究。
智能化和自动化技术的长足进展,为应用于非结构化环境的粮食机器人开发打下了坚实的理论基础,如近几年出现的耕耘机器人、嫁接机器人、农药喷洒机器人、瓜果采摘机器人、温室管理机器人等[1],都是现代高科技在粮食上综合运用与发展的结果。
使用粮食机器人可以提高劳动生产率,解决劳动力的不足改善粮食生产环境,防止农药、化肥等对人体的伤害提高作业质量。
粮食机器人相对于传统粮食机械能够更好地适应生物技术的新发展,粮食机器人的问世,有望改变传统的劳动方式,改善农民的生活劳动状态。
我国是一个粮食大国,虽然粮食人口众多,但随着工业化进程的不断加速,可以预计粮食劳动力将逐步向社会其它产业转移,实际上进入21世纪后,我国面临着比世界任何国家都要严重的人口老龄化问题,粮食劳动力不足的问题将日益凸现[2]。
在日本、美国等发达国家,粮食人口少随着粮食生产的规模化、多样化、精确化,劳动力不足的矛盾越来越突出,许多作业项目如蔬菜、水果的挑选与采摘等都是劳动密集型工作,再加上农时季节要求,劳动力短缺的问题越来越突出。
因此,世界各国对粮食机器人非常重视,投入了大量的资金和人力进行机器人的研究开发。
1 粮食机器人概述1.1 粮食机器人的定义粮食机器人是一种集传感技术、监测技术、人工智能技术、通讯技术、图像识别技术、精密及系统集成技术等多种前沿科学技术于一身的机器人[3]。
也是融合检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、精密机械技术和计算机技术等多种技术于一体的交叉学科与综合。
旨在提高粮食生产力、改变粮食生产模式、解决劳动力不足,从而改善粮食生产环境,实现粮食的规模化、多样化、精准化的工厂化生产。
1.2 粮食机器人的特点粮食机器人是一种以农产品为操作对象、兼有人类部分信息感知和四肢行动功能、可重复编程的柔性自动化或半自动化设备[4]。
它能减轻劳动强度,解决劳动力不足,提高劳动生产率和作业质量,防止农药、化肥等对人体的伤害。
因此,机器人必须能在粮食生产中模仿人的某些活动,具备特定生产技术功能,代替人的繁重劳动或在人所不能适应的环境下代替人的工作。
与工业机器人相比,粮食机器人具有以下特点[5]:(1)作业对象的娇嫩性和不确定性农作物基本上都具有柔软易伤的特性,作业时,必须轻柔地对待和处理。
且农作物种类繁多,形状复杂,生长发育程度不一,相互间差异很大。
(2)作业环境的非结构性农作物的生长随着时间和空间的变化而变化,粮食机器人的作业环境是变化的、未知的和开放的。
作物的生长环境除受地形条件的制约外,还直接受季节、天气等自然条件的影响。
这就要求粮食机器人不仅要具有与生物体柔性相对应的处理功能,还要能够顺应变化无常的自然环境,具有相当高的智能。
(3)作业动作的复杂性粮食机器人一般是作业、移动同时进行,且其行走路线不是连接起点和终点的最短距离,而是具有狭窄的范围,较长的距离及遍及整个田间表面等特点。
(4)操作对象和价格的特殊性粮食机器人的操作者农民,并不具备较高的机械电子知识水平,因此粮食机器人还必须具备非常高的可靠性和操作简单的特点。
另外粮食机器人是以个体农民经营为主,如果不具备价格优势,就很难得到普及应用。
2 我国粮食机器人的发展状况我国是一个发展中的粮食大国,粮食问题始终是关系到我国经济社会发展的根本问题。
我国目前已开发出来的粮食机器人有:耕耘机器人、除草机器人、施肥机器人、喷药机器人、蔬菜嫁接机器人、收割机器人、采摘机器人等。
我国已研制成功蔬菜嫁接机器人并成功进行了试验性嫁接生产[10]。
由中国农业大学研制的蔬菜机器人解决了蔬菜幼苗的柔嫩性、易损性和生长不一致性等难题,可以对蔬菜的砧木和穗木进行自动化嫁接,可广泛用于黄瓜、西瓜、甜瓜等菜苗的嫁接。
3 现在已开发出的粮食机器人3.1 农产品自动采摘与收获机器人(1)番茄收获机器日本N.Condo等人研制的番茄收获机器人,用彩色摄像机作为视觉传感器寻找和识别成熟果实。
当果实被茎叶挡住要避开茎叶,要求机械手活动范围大,故用7个自由度的工业机器人末端执行器。
为不伤果实,机械手是带有软衬垫的吸引器,中间有压力传感器,把果实吸住后,利用腕关节拧下。
行走机构有4个车轮,能在田间自动行走。
(2)草莓采摘机器人草莓采摘机器人的视觉系统与番茄采摘机器人相似,末端执行器采用真空系统加螺旋加速切割器。
收获时,3对光电开关检测草莓的位置,视觉系统计算空间位置,控制机械手移动到预定位置,末端执行器将草莓吸入;当草莓位于合适的位置时,腕关节移动,果梗进入指定位置,螺旋加速驱动切割器旋转切断果梗,完成采摘。
3.2 嫁接机器人嫁接栽培是克服瓜菜连茬病害和低温障碍的有效途径,抗病、增产效果显著,被广泛用于黄瓜、西瓜、甜瓜、茄子、西红柿栽培。
嫁接机器人可大幅提高嫁接速度,明显降低劳动强度,并提高嫁接成活率。
中国农业大学率先研制成功自动插接法、自动旋切贴合法嫁接技术,实现了蔬菜幼苗嫁接的精确定位、快速抓取、良好切削。
3.3 移栽机器人机器人可提高移栽操作质量和工作效率。
台湾K.C.Ting和Y.Yang等人研制的移栽机器人,把幼苗从600穴的育苗盘中移植到48穴的苗盘中。
机器人本体部分由4个自由度执行结构和夹持器组成,位于顶部的视觉传感器确定苗盘尺寸和苗的位置,力觉传感器保证夹持器夹住而不损伤蔬菜苗。
3.4 施肥机器人日本开发的能在水田中自动行走,进行深层作业的水稻施肥机器人。
其行走部分是能在狭窄的稻秧间行走的窄型橡皮车轮,四个轮子均可横向转动90度。
施肥装置是把糊状肥料经过肥料泵加压、由喷嘴向土中施肥,喷嘴两个一组共有四组,利用喷嘴柄把喷嘴插入土中15cm,进行点注深层施肥。
机器人能沿着水稻垄自动行走,能自动保持作业部分的深度,自动控制施肥量,机器人工作时无人操纵。
4 当前存在的问题粮食机器人虽已有重大发展,但是由于在粮食领域应用的历史还比较短,从20世纪90年代开始,机器人才开始在一些发达国家的粮食生产中应用,所以仍有不少瓶颈问题等待突破。
粮食机器人的工作特点是作业、移动同时进行,其行走不是连接出发点和终点的最短距离,而是具有狭窄的范围、较长的距离且遍及整个田间表面。
粮食机器人需要知道自身相对于外部世界的位置和周围环境。
因此,定位导航是粮食机器人基础的关键技术,也一直是粮食机器人的研究重点和难点。
5 粮食机器人的发展趋势与前景应用粮食机器人,提高资源利用率和粮食产出率,提高经济效益是现代粮食发展的必然趋势。
将一些粮食机器人作业于田间,将会极大提高劳动生产率,能够合理的利用劳动力资源。
目前研究人员主要研究的是:①行走系列粮食机器人,其导航系统能知道机器人进行路径规划和避障、探测定位和控制系统稳定性。
②机械手系列机器人。
由于生长环境不同,形状也不同,所以开发机器人不仅要考虑作业对象的基本特性和力学特性,甚至连化学特性、生理特性也该考虑。
为尽量多采集监测数据,需要开发新型传感器或按照一定融合策略构造传感器阵列,以弥补单个传感器的缺陷以及提出新的融合方法来提高传感器的灵敏度和反应速度以完善探测结果,这些都是重要的研究方向。
在未来一个时期内,农业机器人大致向以下几个方向发展:①实现最佳作业方法。
为合理利用农业资源,给作物创造最佳生长环境,必须寻求和应用最合适的作业,包括作业的种类和作业的程度。
理想的农业机器人应能根据作物的生长环境和生长状况,自动选择最佳作业内容。
②结构简单,价格合理。
不仅需要机器人能模仿人的动作,还要用机器人易于实现的动作代替人的动作,而且要求机器人能与农艺相配合。
要防止机器人机构过于复杂,使价格合情合理,便于推广。
③用途广泛。
农业机械的特点是使用时间短,间隔周期长。
农业机器人就应该做到更换机械手的终端执行器和软件就可以作他用,做到一机多用,以提高使用效率,降低使用成本。
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