第七章节未来生物生产制作系统和机器人.ppt

China Agricultural University 第七章 未来的生物生产系统和机器人 生物生产系统经历了人力、畜力、机械三个阶段。 生物生产系统是在自然条件下，受自然气候的影响， 易受自然灾害、病虫害等，造成减产、减收 未来的生物生产系统是在可控环境下生长，根据人类的需求进行生产 内容 一、大田生产系统 二、设施农业生产系统 三、种苗生产系统 四、植物工厂生产系统 五、牧渔生产系统 一、大田生产系统 1、作物生产系统 主要有小麦、玉米、水稻、花生、薯类、棉花、甜菜等。 小麦和水稻的耕种收综合机械化水平较高 采用对靶技术、对行技术、GPS系统等，提高作业的精确度，减少资源使用量，提高资源利用率。 高精度水稻条播机 2、蔬菜生产系统 蔬菜种类繁多，种植模式多种多样，目前多采用人工进行，劳动强度非常大。 可在育苗、移栽、喷药、收获、分级、包装等主要作业环节上引进机器人技术，同时，为了适应机器人作业的要求，对栽培模式需要适当进行改进。 甘蓝收获机 3、水果生产系统 水果多种植在丘陵山地，种类繁多，果实的外型、形状和颜色各不相同，需要采用合适的移动机构，并针对同类果树设计通用机械手，如苹果作业机械手是根据苹果树的外型空间进行设计，更换手爪和视觉控制系统，可进行果树的喷药、剪枝、采摘等作业。 果园除草机 果园喷雾机 静电喷雾机 二、设施农业生产系统 设施农业的结构有塑料大棚、玻璃大棚、塑料温室等 固定位置的 秧苗进行作业机器人 三、种苗生产系统 秧苗的繁殖方法 封闭型秧苗生产系统的秧苗生产示意图 生育 生育 短期贮藏 苗化 长期贮藏 切割，移植 切割，移植 原始增殖体 培养空间 增殖空间 苗化空间 母株B （植物体） 增殖体 母株A（植物体） 母株B （植物体） 母株A（植物体） 苗 （植物体） 增殖体 封闭型秧苗生产系统的结构 培养空间 增殖空间 苗化空间 作业人员 无菌 培养 培养，增殖 作业空间 管理，处理 作业空间 外界物品 作业空间 准备作业空间 长期贮存 短期贮存 消毒空间 消毒空间 消毒空间 植物出入 植物出入 出苗 秧苗生产系统 秧苗 加湿器 育苗棚 隔热层 荧光灯 空调 换气扇 系统中生长的秧苗 四、植物工厂生产系统 日本植物工厂学会对植物工厂的定义是： “利用环境自动控制、电子技术、生物技术、机器人和新材料等进行植物周年连续生产的系统，也就是利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度、营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物生育不受自然气候制约的省力型生产”。 植物工厂的特点： （1）提高其农业的生产性，在有限的土地上利用高度的环境控制技术，提高土地产出率和劳动生产率； （2）使寒冷、酷热和沙漠等不毛之地的农业生产成为可能； （3）植物工厂内的作业环境优越，实行机械化生产节省劳动力，使集中劳动周年平均化； （4）进行无农药生产，可提供新鲜高品质绿色食品； （5）利用营养液栽培减少连作障碍，周年有计划稳定地生产； （6）投入高，产出高，设备投资大，电力消耗多，生产成本较高。 烟草，茶，甘蔗，牧草，苗木 其他 百里香，鼠尾草，薄荷，熏衣草，迷迭香 香辛蔬菜 稻，麦，大豆，玉米 谷物 日日草，毛地黄，绞股兰，红花，藏红花 药草 句话，石竹花，蔷薇，百合，郁金香，紫罗兰，天竺葵蝴蝶花，雏菊，万寿菊，非洲菊，秋海棠，矮牵牛花， 花卉和观赏植物 小萝卜，葱，莴苣，菠菜，韭菜，春菊，芹菜，小油菜，番茄，黄瓜，青椒，茄子，网纹瓜，西瓜，豆角，嫩椒，草莓，圆萝卜，秋葵，圆葱，蒜，芥末 蔬菜 植物名称 分类 水耕栽培的作物 1、营养液栽培技术 China Agricultural University