广东水果智能采摘机器人案例

植株的种植模式对智能采摘机器人采摘的性能影响很大，对传统的杯形种植，果实非常分散，机器人需要很大的工作空间，同时枝干的空间分布使采摘作业非常困难。而日本的鲜食番茄一般采用单架栽培模式，由支柱和绳索支撑,在与地面垂直的方向栽培，数个果实成串悬挂生长，由于叶柄很短，果实识别简化，同时采摘作业性能得到保证。各样机多针对温室采用电动轮式底盘或轨式底盘，少数对露地栽培而采用履带式底盘。对通常栽培模式，由于冠层的复杂性和果实分布的随机性，其机械臂从早期的3 自由度发展到以6 和7 自由度关节式机械臂为主；而近藤直等针对使番茄果实倒垂生长，从而使采摘难度降低的单架式栽培模式，应用直角坐标机械臂实施采摘；Chiu 等则将商用关节式机械臂与剪叉式升降机结合，从而扩大竖直方向的工作空间。具备简单的语音识别功能，可进行简单的人机交互。广东水果智能采摘机器人案例

在番茄采摘机器人演示区，智能采摘机器人的眼睛通过识别红色，感应到成熟西红柿所在位置，感应信号及位置信息传输给机械手臂，机械手臂前端有刀片，会把西红柿柄部剪断，机械手臂把西红柿拿到机器人自带的收纳篮中。温室大棚中常年连续种植会出现连作障碍，连作障碍发生的主要危害是土传病害，也就是土壤中有害微生物增多，常规的消毒方法以“闷棚”为主，北京中农天陆微纳米气泡水科技有限公司研发出了土壤消毒机，以灌溉水源为“杀菌剂”，利用微纳米曝气技术产生高浓度臭氧水、对保护地内土壤和空气进行联合杀菌消毒，能够有效缓解土壤菌、细菌、病毒等土传病害的侵扰。园区现场聚集了100多家涉农企业的技术设备和200项科研院校**教授的科研成果，不仅有蔬菜种植所需的机械展示，还包括温室配套设施、园林灌溉、信息物联网、农禽产品、植物保护、化肥农药等。参展企业来自北京、河北、山东、河南、黑龙江省、江苏、安徽等地，以及日本、韩国、荷兰、德国等国家。上海果实智能采摘机器人品牌夹爪抓取小番茄后，步进电机带动夹爪进行旋转，然后将小番茄摘下。

该智能采摘机器人主要由两部分组成：两自由度的移动载体和五自由度的机械手。其中，移动载体为履带式平台，加装了主控PC机、电源箱、采摘辅助装置、多种传感器；五自由度机械手由各自的关节驱动装置进行驱动。此开链连杆式关节型机器人，机械手固定在履带式行走机构上，采摘机器人机械臂为PRRRP结构，作业时直接与果实相接触的末端操作器固定于机械臂上。机械臂一个自由度为升降自由度，中间三个自由度为旋转自由度，第五个自由度为棱柱关节。由于苹果采摘机器人工作于非结构性、未知和不确定的环境中，其作业对象也是随机分布的，所以加装了不同种类的传感器以适应复杂的环境。其采用的传感器分为视觉传感器、位置传感器和避障传感器三类。

智能采摘机器人上岗作业，就引来大家的啧啧称奇。只见它沿着温室的轨道“走入”番茄种植区，稍微停顿一会就将自己“拉长”到与人等高，并迅速伸出双臂，熟门熟路地找到成熟的番茄，用夹子夹紧后旋转一圈，番茄应声落蒂，被送入采摘框中。在15秒内，机器人双臂联动，准确无误地摘下了两个成熟的番茄。“相机是它的眼睛，机械臂和柔性爪是手，垄间平台车是脚，而植入在机器人内部的人工芯片相当于它的大脑。他们事先将几百张番茄植株的照片放在机器人面前，让它们识别出成熟的果实。机器人通过不断的深度学习掌握了如何在复杂场景下实现对果实的选择性采收，数据可以让机器确定比较好路线，绕过藤蔓、叶子以及其他未成熟的作物，去采摘它的目标。

智能采摘机器人向广大果农提出以下建议：一、苹果水心病的识别与防治苹果水心病又称糖化病、蜜果病。它是一种苹果生理病害，多发生在果实成熟后期及贮藏期。苹果心室及维管束附近水心病发病状外部肉眼可见水心病病斑果皮坏死病斑果肉褐变坏死状水心病的病斑在果心部发生较多，也可在果肉的任何部位发生，使发病果实果肉组织坚硬，呈水渍状，以果心及其附近发病较重，病部组织沿苹果心室射线由内向外扩展，病果细胞间隙充满了一种透明的水渍状物质。发病严重时，在果实外部可见病斑，病果皮呈水渍状，贮藏期后来果肉变软腐烂。关于苹果水心病的防治方法：1、加强土肥水管理，主要是改土和增肥。通过果园行间生草、重施有机肥和生物肥、增施土壤调理剂等改良土壤，生产中注意控制氮肥，适当多施磷肥和中微量元素肥料，特别是钙肥的补充，促进根系发育，减轻病害的发生。除了增施含钙的中微量元素肥蜜乐图外，开花前后分别追施硝酸铵钙一次。2、根据树体大小和树势强弱、树龄等合理负载，控制秋梢生长量，削弱新梢等对钙肥的争夺。3、适时采收。大量的实践经验证明，苹果采收越晚，越容易出现水心病，生产中应根据果实的生长期适时采收。4、果面喷施钙肥。落花后至果实套袋前。 基于视觉算法，为小车提供前进方向的牵引和定位。浙江猕猴挑智能采摘机器人供应商

图像处理系统：对工业相机传入的图片进行处理分析，定位小番茄的位置。广东水果智能采摘机器人案例

智能采摘机器人真的很实用！这是我们打造的新一代农业生产应用场景，利用高科技解放人们的双手，享受田园生活的舒适惬意。”海淀区农业科学研究所所长郑禾介绍，“目前园区已经实现5G全覆盖，接下来还将引进全自动草莓采摘机器人，进一步解放人工，实现草莓生产全部云端智能化控制。”安逸悠闲的背后，则是繁忙高效的技术后台，自动喷灌车根据程序设定巡航施肥，水肥控制、保温补光、绿色防控等全部交给5G云端。草莓工厂内，智能水肥一体机不仅能够自动滴灌，还能利用回流营养液对四周的观赏羽衣甘蓝进行潮汐灌溉。5G信号将室内的光照、湿度等各类生产信息实时投送到大屏幕上，实现智能、远程生产控制。广东水果智能采摘机器人案例

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