农业机器人的研究与应用浅探new

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1、维普资讯http://www.cqvip.com科技之窗·研究与制造农业机器人的研究应用浅探雀舅江面省农业讥舷研究所摘要科学技术的突飞猛进，新技术在农业生产中的应用越来越广泛。新的农业生产模式和新技术的应用促进了农业机械的不断更新和快速发展，研究和应用智能农业机械的技术条件日趋成熟。本文综述了农业机器人的特点，介绍了几种典型的农业机器人研究成果，指出了农业机器人研究和应用中存在的主要问题，阐述了开放式控制设计思想在农业机器人研究与应用中的前景。关键词农业机器人人工智能开放式控制系统1引言求农业机器人不仅要具有与生物体柔性相对应的由于农业生产过程中易对植被造成破坏

2、、对处理功能，还要能够顺应变化无常的自然环境，具环境造成污染甚至xl,劳动者自身健康产生危害，有相当高的智能。传统的农业机械通常存在这样或那样的缺点。为2，3作业动作的复杂性了解决这些问题，世界许多国家都在进行农业机农业机器人一般是作业、移动同时进行，且其器人的研究。行走路线不是连接起点和终点的最短距离，而是农业机器人是一种集传感技术、监测技术、人具有狭窄的范围，较长的距离及遍及整个田间表工智能技术、通讯技术、图像识别技术、精密及系面等特点。统集成技术等多种前沿科学技术于一身的机器2．4操作对象和价格的特殊性人。其在提高农业生产力、改变农业生产模式、解农业机器人

3、的操作者农民，并不具备较高的决劳动力不足，实现农业的规模化、多样化、精准机械电子知识水平，因此农业机器人还必须具备化等方面显示出极大的优越性，可以改善农业生非常高的可靠性和操作简单的特点。另外农业机产环境，防止农药、化肥对人体造成危害，实现农器人是以个体农民经营为主，如果不具备价格优业的工厂化生产。目前，农业机器人的研制成为势，就很难得到普及应用。各国科研的重点。3农业机器人的研究进展2农业机器人的特点世界上第1台可用机器人1947年在美国诞农业机器人必须能在农业生产中模仿人的某生，1962年美国研制成功PUMA通用示教再现型些活动，具备特定生产技术功能，代替人

4、的繁重劳机器人，标志着机器人走向成熟。20世纪60年代动或在人所不能适应的环境下代替人的工作。目末，日本对机器人进行了工业化研究，批量生产，前，农业机器人已在果蔬采收分级、秧苗栽插、农使机器人正式走向应用。70年代后期，随着工业业运输、移栽、嫁接、除草等多种技术环节中进行机器人的发展，日本对农业机器人的研究工作逐试验或开发应用。与工业机器人相比，农业机器渐启动，已研制出多种农用机器人。我国从20世人具有以下特点：纪70年代末开始对机器人进行研究。2．1作业对象的娇嫩性和不确定性20世纪90年代以来，“精准农业”技术的研农作物基本上都具有柔软易伤的特性，在作究与应

5、用在发达国家受到了普遍的重视，已被国业过程中，必须轻柔地对待和处理。且农作物种际农业科技界认为是21世纪实现农业可持续发类繁多，形状复杂，生长发育程度不一，相互间差展的先导技术之一。具有相当智能的农业机器人异很大。是精准农业体系中有效的装备之一，从而得到重2．2作业环境的非结构性视和发展。农作物的生长随着时间和空间的变化而变3．1农业采摘机器人化，农业机器人的作业环境是变化的、未知的和开采摘机器人是21世纪精准农业的重要装备放的。作物的生长环境除受地形条件的制约外，之一，是未来智能农业机械的发展方向。移动式采还直接受季节、天气等自然条件的影响。这就要摘机器人由机

6、械手、末端执行器、移动机构、机器维普资讯http://www.cqvip.com科技之窗·研究与制造视觉系统以及控制系统等构成。机械手的结构形使嫁接速度大幅度提高；同时由于砧、穗木接合迅式和自由度直接影响采摘机器人智能控制的复杂速，避免了切口长时间氧化和苗内液体的流失，从性、作业的灵活性和精度。移动机构的自主导航和而大大提高嫁接成活率，被称为嫁接育苗的一场机器视觉系统解决采摘机器人的自主行走和目标革命。日本研制开发的嫁接机器人有较高的自动定位，是整个机器人系统的核心和关键。下面介绍化水平，但机器体积庞大、结构复杂、价格昂贵。现日本研制的西瓜采摘机器人。在日本西瓜

7、的100％、黄瓜的90％、茄子的96％，日本发明的西瓜采摘机器人采用油压驱动，都靠嫁接栽培。油缸控制。机器人的内燃发动机驱动2台油压泵，我国是世界上最大的设施农业栽培国家，以其中1台用于驱动机械手，另一台操纵行走车辆日光温室为代表的保护地蔬菜栽培和塑料大棚的的方向盘以及驱动制动器的控制油缸。机械手是发展尤为迅速。但连茬病害和低温、高湿障碍一直由4个4节连杆构成的T-指组成的系统，在手指严重影响着设施农业的生产，嫁接是目前克服设的尖端装有滑轮。当机械手抓拿西瓜时，机械手从施瓜菜连茬病害和低温障碍的最有效方法。中国西瓜上面降下，手指到达最下端时停止；上升时，农业大学

8、先后研制成功了自动插接法