• 发布:档案图书室
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  • 时间:2017-07-11
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农业机器人加速农业从机械化迈向智能化
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      随着我国全面推动机器人产业发展,农业智能化进程正不断提速。在可以预见的未来,我国农业有望快速从机械化向智能化迈进,利用农业机器人的技术加成,来实现智慧农业的生态打造。
随着客观环境因素影响,以及机器人技术的快速提升,全球农业领域正迎来智能化发展高峰。国外“花样百出”的农业机器人令人艳羡,而我国也开始了从农业机械化到农业智能化的历史征程。

    近年来,随着工业化、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。无论是发达国家,还是发展中国家都寄希望于机器人技术可以推动农业的变革。由此,农业机器人开始进入加速发展期。

    事实上,同工业机器人或者其他领域机器人相比,农业机器人工作环境多变,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。

    21世纪以前,农业机器人是机械电器自动化设备,21世纪以后则加入了人工智能、机器视觉等新技术的自动化设备。“机器人+”农业模式主要以人工智能的机器人技术为支撑,将信息技术进行集成,通过感知识别、智能分析、自动控制、柔性作业等方式,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能,最终将农业的标准化、规范化大大向前推进。

    当前,农业机器人发展提速,并逐渐向细分领域拓展,各国都不断开发出“定制化”的机器人来服务于农业生产与管理。

    在农业作物监测领域,伊利诺伊大学斯蒂芬(StephenP.Long)教授领导的团队研发了一款新的机器人。这款农业机器人采用GPS和笔记本电脑相结合来引导,以履带式的轮子在植物行间移动。

    该机器人配备了高光谱、高清的热成像相机、天气监视器以及脉冲激光扫描仪传感器。这些设备可以让它收集植物的茎秆直径、高度和叶面积等的表型数据,以及作物的环境条件信息,如温度和土壤含水量。它收集的数据会存储在机器人自己的集成计算机上,接着它会传输到研究人员的笔记本电脑上。然后,他们可以使用此信息来为每一株植物建立一个3D计算机模型,以预测其生长和发育,从而估计该单株植物和整个作物的产量。

    无独有偶,近日,佐治亚理工大学的研究人员团队也研发了一款创意十足的机器人,同样应用于农作物监测。据了解,这款机器人的设计灵感来源于树懒,研发人员给这款机器人取了个威武的名字叫“泰山”。

    据介绍,“泰山”的主要工作是通过内置摄像头监测农作物的生长情况,其用3D打印技术制成的爪子十分灵敏,可以在平行的线缆上攀爬前行,从而拍摄植物各个角度的照片。佐治亚理工学院教授乔纳森·罗杰斯表示,他们正在试图继续优化“泰山”的设计,使其变得更为节能,就像真正的树懒一样。除此之外,据中国智能制造网进一步了解,为了让“泰山”能够保持全天候24小时的不间断检测能力,研发团队还考虑使用太阳能为其供能,从而无需充电或加油。

    在其他国家方面,澳大利亚研制了一款农场机器人——“SwagBot”,能够放牧牲畜,并且将陷入泥泞之中的车辆拖出来;英国公布了一款农业采集机器人,它采集西兰花的速度是人类的6倍,已经投入使用;法国一家公司最近开发了一款专门用于大型蔬菜种植的最新农业机器人——Dino除草机器人。Dino装备RTK(实时动力学)GPS和视觉相机,能翻动土块拔除杂草,且不伤害近处的作物,同时,它号称是一款“多功能机器人”,所以也可被用于播种。

    在全球农业机器人研究上,日本集中研究力量,共同实施开发计划,目前居于世界各国之首。早在1995年,日报参与研究的私营农机制造商就达41家。研究的对象不单是农业机械,还包括与机械化作业效率有关的肥料、农药等生产资料的开发。研究课题的设置涉及蔬菜、旱作水田、畜产和果树等方面。

    与国外相比,我国农业机器人研究与开发方面尚处于起步阶段。我国农业机器人起步较晚,20世纪90年代中期,国内才开始了农业机器人技术的研发。目前,我国已开发出的农业机器人有:耕耘机器人、除草机器人、施肥机器人、喷药机器人、蔬菜嫁接机器人、收割机器人、采摘机器人等。(2017年7月10日中国农机网)

  • 新闻与信息部 2011.10.31