农业生产的自动化与机器人化.pdf

智 能 农 机 装 备 农业机器人农业机器人 胡 炼 E-mail ：lianhu@ 南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室-1111--77 --11-- 提提 纲纲 . 绪论绪论绪论绪论：：：：农业生产的自动化与机器人化农业生产的自动化与机器人化农业生产的自动化与机器人化农业生产的自动化与机器人化 2.2. 农业机械的机构与起步中的农业机器人农业机械的机构与起步中的农业机器人 3.3. 末端执行器与机械末端执行器与机械臂臂臂臂及应用及应用 4.4. 农业机器视觉及应用农业机器视觉及应用 南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室-1111--77 --22-- 1 Prof. Simon Blackmore, UK 南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室 1.1 1.1 从农业机械到农业机器人从农业机械到农业机器人 农业机械(Agricultural Machinery) 于有形和无形之中对农 业做出了巨大贡献业做出了巨大贡献，给农业带来了巨大变革给农业带来了巨大变革。但仍然存在着许但仍然存在着许 多难以实现机械化的作业，如按顺序依次摘取成熟的柔软果实 的作业，包装作业，嫁接，插条等需要人的手指完成的精细农 业，剪枝等需要辨识复杂形状并需要直觉判断的作业，挤奶作 业，等等。 对于这些作业，需要改变传统的农业机械的概念，新一代 机械需要拥有人类的五官或超过五官的感知能力机械需要拥有人类的五官或超过五官的感知能力，具有对传感具有对传感 器收集的信息进行恰当判断的能力，以及利用拥有与人的上肢 近似形状的机构进行作业的能力，这就是农业机器人 (Agricultural Robot)。 南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室-1111--77 --44-- 2 1.2 1.2 农业机器人的定义农业机器人的定义 在现阶段在现阶段，对多样化发展的机器人对多样化发展的机器人，其定义还没有定论其定义还没有定论， 农业机器人也是如此，相关的学会还没有针对农业机器人的定 义进行过正式的探讨。 在日本《农业机器人》一书中，将与农业生产相关的、拥 有像手臂一样多自由度机构的机械系统，具有高度感知与判断 等机能的自动机械等机能的自动机械，以及虽然外形仍为传统农业机械但可以自以及虽然外形仍为传统农业机械但可以自 主移动的机械，称为农业机器人。 南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室-1111--77 --55-- 2.1 2.1 起步中的农业机器人起步中的农业机器人 农农 业业 作作 业业 体体