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果菜全程机械化的“大明星”—农业机器人

来源:本站 发布时间:2020-08-01 16:19:36 浏览次数:84次

  作为世界上第一人口大国,粮食安全和农副产品的充裕供给成为了我国发展社会主义事业至关重要的一环。而提高农业生产率的重要手段便是农业技术与装备。农业装备的技术提升始终跟随着科学技术的脚步,19世纪的工业革命,催使农业生产告别人力和畜力,从而步入了机械化时代;上世纪60年代,信息技术的快速发展推动农业装备朝着自动化和数字化方向发展;进入21世纪以来,农业装备的智能化日趋成为全球范围内现代农业的技术高地。农业装备的智能化发展不仅关系到国家农业现代化,而且也是国家科技水平和综合国力的重要标志[1]

  农业机器人作为智能农业装备的典型代表,不仅是农业装备领域的科技前沿,同时也是机器人发展的重要领域。同工业机器人或者其他特种机器人相比,农业机器人工作环境复杂,以非结构环境为主,工作任务具有极大的挑战性。因此,一般而言,农业机器人对智能化程度的要求要远高于其他领域机器人。但因人口老龄化加剧,工业化、城镇化进程加快,激增人口与有限耕地矛盾加剧,全球气候变暖,极端天气频发等问题出现,全球农业面临极其严峻的考验,因此无论是美国、德国、英国、法国等发达国家,还是中国为代表的发展中国家都在思考这个问题,寄希望于机器人技术可以带动农业升级[2]

  从农户角度上看,农业机器人可以为农户减少劳动量、减少生产成本、提供生产效率,实现增产增收;从农业装备角度上看,农业机器人是新一代农业装备,提高了农业装备的智能化与自动化程度,彻底改变农业生产的“脏、累、苦”的印象,让农业生产也可以变得高大上;从国家的角度上看,农业机器人可以体现国家的农业生产技术水平,让依托科学技术的高附加值农产品在国际上具备强有力的竞争力。

  日本在农业机器人研究方面发展较快,信息集成技术、环境感知技术、自动控制技术、智能分析技术等方面的研究均走在前沿,不仅如此,日本还将机器人技术应用于肥料、农药等生产资料的开发。

  美国是农业机器人应用方面最广的国家之一,目前美国已经有80%的大农村普及了互联网+农业机器人的模式,几个人即可管理上万亩的农场,农业生产实现全自动化,生产效率远非人力可比。

  我国的农业机器人研发时间较短,虽然在我国的农业生产上少于见到机器人的参与,但在农业生产的耕整地环节、播种育苗环节、移栽环节、收获环节均有机器人装备的研究,相信在不久的将来农业生产中随处可见农业机器人的身影。

  中国农业科学院都市农业研究所智能园艺机器人团队首席科学家马伟博士团队研发成功了果菜采收机器人,该机器人具备满足规模化生产的高速识别系统,从识别到采摘装箱仅需几秒钟,满足了连续化作业要求,此外,该机还具备成串采收平稳装箱性能,利用柔性对象仿生触觉技术使机械手具备快速移动、轻柔急停的功能,达到平稳装箱的作业性能。

  

  [1] 赵源深. 西红柿采摘机器人目标识别、定位与控制技术研究[D].上海交通大学,2018.

  [2] http://www.tpy888.cn/news/201610/14/90815.html