农业收获机器人

农业收获机器人

农业收获机器人是21世纪农业机械的发展趋势之一。进入21世纪以后，新型多功能农业机械将日益得到广泛的应用，智能化农业机器人也会在广阔的田野上越来越多的代替手工完成各种农活。

就目前而言，农业机器是一种集传感器、监测技术、人工智能技术、通讯技术、图像识别技术和精密及系统集成等多种前沿科学技术与一身的机器人。同工业机器人相比，农业机器人具有以下几个特点：

（1）作业对象的娇嫩性和复杂性。一般生长于田间的植物具有易受伤的的特性，需要细心对待与处理。并且植株的形状、生长发育程度差异比较大；

（2）作业环境的不稳定性。由于农作物的生长随时间和空间变化。而且农作的生长还受到季节、天气气候等自然条件的直接影响。这就需要农业机器人能够适应变化无常的自然环境，在视觉、推理和判断等方面有相当的智能。

（3）作业动作的复杂性。农业机器人一般在行走的同时完成劳作，而田间植株的分布一般具有狭隘的行间距离和较长的行距离等特点。

（4）操作对象和价格的特殊性。农业机器人的操作者一般来说还是农民，不是具有机械电子知识的工程师，因此要求农业机器人必须具有高可靠性和操作简单的特点；另外农业机器人的成本一般比较高，很难普及。

美国是机器人的诞生地，早在1962年就研制出世界上第一台工业机器人。经过三十多年的发展，美国已经成为世界上机器人强国之一，基础雄厚，技术先进。而在农业机器人方面，美国研制的农田施肥机器人，能根据不同土壤性质确定应施肥料的种类和数量，它的准确计算合理地减少了施肥的总量，降低了农业成本。由于施肥科学，使地下水质得以改善。美国还在农业机器人的自动导航方面做了大量研究，取得了很大成就。

日本是研究农业机器人最早的国家之一，早在20世纪70年代后期，随着工业机器人的发展，对农业机器人的研究逐渐启动，已研制出多种农业生产机器人。如日本研制的番茄收获机器人，机械手末端带有软衬垫的吸引器把果实吸住后，利用腕关节把果实拧下。从识别到采摘完成的速度约为15个/秒，成功率为70%。日本海研制成功与瓜类、茄子等嫁接的机器人，能够飞行的农用机器人、秧苗栽插机器人。最近日本农业中心成功研制出装置摄像机的新一代机器人，并应用于

收获卷心菜。日本不仅注重高技术产品的开发，而且也在积极研制低成本、适应性强的普通机器人。目前农用机器人正在为日本创造财富，已经成为农民的好帮手。

德国研制了大田除草机器人。这种机器人采用计算机、全球定位系统和灵巧的多用途拖拉机综合技术，可准确施用除草剂。首先由农业工人领着机器人在田间行走，在达到杂草多的地方时，它身上的GPS接受器便会显示出确定杂草位置的坐标定位图。农业工人先将这些细心当场按顺序输入便携式计算机，返回场部后再把信息数据资料疏导拖拉机上的一台计算机里。当他们日后驾驶拖拉机进入田间耕作时，除草机器人便会严密监视行程位置。如来到杂草去，它的机载杆式喷雾器相应部分立即启动，让化学除草剂准确地喷撒到所需地点。除此以外，还有澳大利亚的剪羊毛机器人，荷兰开发的挤奶机器人，法国的耕地机器人，韩国的插秧机器人。

但这些机器人具有特定的功能适应特定的环境，通用性差，不便于对系统进行扩展和改进，并且由于季节性问题导致农业机器人使用效率低下，间接地增加了成本。因此，研究具有通用性、适应性强、可扩展的和低成本的多功能多用途的农业机器人是农业机器人走向实用普及的重要举措之一。

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