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农业田间机器人技术现状与未来发展 农业机器人技术现状及未来发展 一．农业机器人的含义 二．目前的研究现状 三．存在问题及解决方法 四．农业机器人的未来发展 农业机器人的含义 　农业机器人定义 　农业机器人的特点 　农业机器人的发展优势 　农业机器人的分类 农业机器人的定义 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。 能够部分模拟人类智能的农业机器人则成为智能型农业机器人。 农业机器人的特点 农业机器人作业对象的娇嫩性 农业机器人的作业环境的非结构性 农业机器人作业动作的复杂性 农业机器人的可操作性 农业机器人的价格特性 农业机器人发展优势 (1) 提高作业效率 (2) 提高作业精度 (3) 无人化作业 (4) 改善农业作业者的安全与卫生环境 (5) 机器人能够完成不适合人工完成的动作 (6) 减轻作业强度 (7) 解决大型机械所产生的一系列问题 农业机器人的分类 农业机器人的分类 国外农业机器人研究现状 农业机器人的研究,目前日本居世界各国之首,并且引起了全世界的广泛关注,各个国家根据自己的情况开发出了各具特色的农业机器人,在若干领域中技术已趋于成熟. 国外农业机器人的研究状况 德国科学家正在建立一个全自动化的农场，以解决农业工人日趋减少的问题，在这个农场，耕地，播种，浇水，施肥，喷药，收获全部由机器人来操作。 国外农业机器人的研究状况 丹麦研制出农田除草机器人 科学家研制出一种可用于农田除草的机器人，这种机器人有4只轮子，由电池驱动。 除草机器人使用一台照相机来完成地面扫描 国外农业机器人的研究状况 英国Silsoe农机研究所发明采摘蘑菇机器人,装有摄像机和视觉图像分析软件,用来鉴别所采摘蘑菇的数量及属于哪个等级。它在机上的红外线测距仪测定出田间蘑菇的高度之后,真空吸柄就会自动地伸向采摘部位,根据需要弯曲和扭转,将采摘的蘑菇及时投入到紧跟其后的运输机中。 国外农业机器人的研究状况 　　　除草机器人 国外农业机器人的研究状况 施肥机器人 国外农业机器人的研究状况 喷农药机器人 摘苹果机器人 国外农业机器人的研究状况 移栽机器人 日本京都大学开发了一西瓜收获机器人，如图2-8所示。一般的机器人多数是采用电气驱动，但是为了降低成本，这种西瓜收获机器人却是采用油压驱动，比以蓄电池为动力源的电气驱动要经济的多。这种机器人没有使用价格相对较高的高精度油压控制马达，而是采用了油缸控制，这样做也降低了机器人的成本。 Cucumber harvesting robotdeveloped by Okayama University 日本的N.Kondo等人研制的黄瓜采摘机器人实物图，采用三菱MITSUBISHI RV-E2六自由度工业机器人，利用CCD摄像机，根据黄瓜比其叶茎对红外光的反射率高的原理来识别黄瓜和叶茎。采摘速度为16个/S，由于黄瓜是长条形，受到叶茎的影响更大，所以采摘的成功率较低，大约在60%左右。 Cucumber harvesting end-effecterdeveloped by Okayama University Harvesting robot for strawberry grown on table top culture developed by Okayama University Strawberry harvesting end-effecterdeveloped by Okayama University External sensing system using laser scannerdeveloped by Okayama University 日本研制的葡萄收获机械手用于葡萄园中棚架方式种植的葡萄。棚架种植方式被认为比其它方式更适合机器人工作。 External sensing system of grape harvesting robot to detect a cooperative worker as an obstacle 美国Purdue大学Y．Edan和G．Miles研制了3自由度的伺服电机控制的操作手，用来收获甜瓜。这类机器人行走装置的倾斜引起的位置误差较大，导致收获成功率仅达到65％。另外，该机器人没有解决有叶、茎障碍物影响末端执行器抓取的问题。 柑橘收获机器人 西班牙科技人员发明的这种机器人由一台装有计算机的拖拉机、一套光学视觉系统和一个机械手组成，能够从橘子的大小、形状和颜色判断是否成熟，决定可不可以采摘。它的工作