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      西農大“智造”全國高校首臺蘋果雙臂采摘機器人

      2022/11/17中國農科新聞網132

      近日,西北農林科技大學(簡稱:西農大)機械與電子工程學院楊福增教授團隊研發的蘋果雙臂采摘機器人,在白水蘋果試驗示范站完成了果園實地試驗。

      楊福增教授(右三)與團隊學生在討論蘋果采摘機器人的創新升級

      蘋果采摘機器人研究是國內外農業機器人領域的研究熱點和難點之一,涉及機械、電子、控制、人工智能等多個學科,技術門檻高、研發難度大。

      2018年,在農業農村部蘋果全程機械化科研基地建設項目和陜西省蘋果科技重大專項的支持下,楊福增教授從丘陵山地農機研究團隊中分出一個課題組,開始研究蘋果采摘機器人,到2021年3月就研發出第一臺單臂采摘機器人,當年9月,這臺機器人首次走進白水蘋果試驗示范站。

      今年亮相的這臺機器人是在原來的基礎上進一步完善,又增加了一支采摘手臂。它主要由底盤、處理器、控制器、深度相機和采摘手臂等組成,并與前后兩臺裝載運輸機器人一起組成一個蘋果采摘轉運多機器人系統。

      機器人首先要能瞪大“眼睛”看得準樹上的蘋果,其次“手腳”協調能夠得著蘋果,最關鍵的是“大腦”能把“眼睛”看到的信息智能化處理后快速、有效地傳導給采摘手。

      據了解,從一張白紙上畫藍圖,到實實在在的蘋果采摘機器人實物樣機下地工作,全國高校中僅有南京農業大學、江蘇大學和西農大等少數幾個高校把夢想變成現實。

      研討機器人手臂抓取蘋果的技巧

      據統計,我國蘋果采摘作業約占整個生產過程作業量的40%、占總生產成本的50%~70%。果園采摘從“梯子+籃子”的傳統模式邁向機器人自主協同作業方式,意義重大。

      “明年我們計劃開發出四臂機器人?!睏罡T鼋淌诒硎?,“團隊今后將圍繞機器人采摘的‘快速、無損’持續攻關,并增加夜間采摘試驗,同時以關鍵技術、算法等科技優勢與相關企業進行產學研用一體化合作,盡快讓先進實用的采摘轉運多機器人系統投身于蘋果產業高效發展?!?

      研究生們正在白水蘋果試驗示范站調試蘋果雙臂采摘機器人系統

      從公開文獻資料看,相較于美國華盛頓州立大學的蘋果采摘機器人,目前西農大蘋果采摘機器人在多方面實現了趕超:一是識別時間快,華盛頓州立大學是1.5秒,西農大為0.015秒;二是采摘方式靈巧,華盛頓州立大學是拉拽分離,西農大為仿生旋轉拉拽,能耗??;三是采摘手臂多,西農大成功創制了一種雙臂蘋果采摘機器人,兩臂協同,大大提高了整機采摘效率。

      通訊員 靳軍 全媒體記者 胡潤田


      關鍵詞: 采摘機器人




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