Strawberry harvesting end-effecter
developed by Okayama University
a)
b)
A
c)
0
B 1
C
2
[m ]
External sensing system using laser scanner
developed by Okayama University
• 日本的N.Kondo等
人研制的黄瓜采摘机 器人实物图，采用三 菱MITSUBISHI RV-E2六自由度工业 机器人，利用CCD摄 像机，根据黄瓜比其 叶茎对红外光的反射 率高的原理来识别黄 瓜和叶茎。采摘速度 为16个/S，由于黄 瓜是长条形，受到叶 茎的影响更大，所以 采摘的成功率较低， 大约在60%左右。
•
除草机器人
图2-2 GPS无人驾驶拖拉机
国外农业机器人的研究状况
•
施肥机器人
国外农业机器人的研究状况
• 喷农药机器人
• 摘苹果机器人
国外农业机器人的研究状况
• 移栽机器人
除草机器人总体结构
田间工作中除草机器人
韩国Kyungpook大学所研制的苹 果采摘机器人，其机械手工作 空间可以达到3m，具有4自由度， 包括3个旋转关节和1个移动关 节。采用三指夹持器作为末端 执行器，内有压力传感器避免 损伤苹果。利用CCD摄像机和光 电传感器识别果实，从树冠外 部识别苹果时的识别率达85％， 速度达5个/S。该机器人末端执 行器下方安装有果实收集袋， 缩短了从摘取到放置的时间， 提高了采摘速度。但是，该机 器人只有4个自由度，无法绕过 障碍物摘取苹果，对于叶茎完 全遮盖的苹果，也没有给出识 别和采摘的解决方法。
• 日本研制的葡萄收获
机械手用于葡萄园中 棚架方式种植的葡萄。 棚架种植方式被认为 比其它方式更适合机 器人工作。
External sensing system of grape harvesting robot to detect a cooperative worker as an obstacle
农业田间机器人技术现状 与未来发展
农业机器人技术现状及未来发展
一．农业机器人的含义 二．目前的研究现状 三．存在问题及解决方法 四．农业机器人的未来发展
农业机器人的含义
• 农业机器人定义 • 农业机器人的特点 • 农业机器人的发展优势 • 农业机器人的分类
农业机器人的定义
一种以农产品为操作对象、兼有人 类部分信息感知和四肢行动功能、可 重复编程的柔性自动化或半自动化设 备。
国外农业机器人的研究状况
• 英国Silsoe农机研究所发明采摘蘑菇机器人,
装有摄像机和视觉图像分析软件,用来鉴别 所采摘蘑菇的数量及属于哪个等级。它在 机上的红外线测距仪测定出田间蘑菇的高 度之后,真空吸柄就会自动地伸向采摘部位, 根据需要弯曲和扭转,将采摘Βιβλιοθήκη 蘑菇及时投 入到紧跟其后的运输机中。
国外农业机器人的研究状况
Cherry tomato harvesting robot
Developed by
Prof. T. Fujiura
Osaka prefecture University
Cherry tomato harvesting robot
国外农业机器人的研究状况
• 德国科学家正在建立一个全自动化的农场，
以解决农业工人日趋减少的问题，在这个 农场，耕地，播种，浇水，施肥，喷药， 收获全部由机器人来操作。
国外农业机器人的研究状况
• 丹麦研制出农田除草机器人 • 科学家研制出一种可用于农田除草的机
器人，这种机器人有4只轮子，由电池驱动。 除草机器人使用一台照相机来完成地面扫 描
能够部分模拟人类智能的农业机器 人则成为智能型农业机器人。
农业机器人的特点
• 农业机器人作业对象的娇嫩性 • 农业机器人的作业环境的非结构性 • 农业机器人作业动作的复杂性 • 农业机器人的可操作性 • 农业机器人的价格特性
农业机器人发展优势
(1) 提高作业效率 (2) 提高作业精度 (3) 无人化作业 (4) 改善农业作业者的安全与卫生环境 (5) 机器人能够完成不适合人工完成的动作 (6) 减轻作业强度 (7) 解决大型机械所产生的一系列问题
The robot harvested watermelon in 1997
The robot Zb Xb
August 10-27, Fine day
Yb
DC motor
Wire
Experiment in 2001 Dr. S. Sakai of Kyoto University
Cucumber Tomato
农业机器人的分类
行走系列机器人
水田管理机器人
收获管理机器人
除草机器人
耕作机器人
农业机器人的分类
机械手系列机器人
嫁接机器人
收摘机器人
育苗机器人
其它机器人
国外农业机器人研究现状
农业机器人的研究,目前日本居世 界各国之首,并且引起了全世界的广泛 关注,各个国家根据自己的情况开发出 了各具特色的农业机器人,在若干领域 中技术已趋于成熟.
• 日本京都大学开发了
一西瓜收获机器人， 如图2-8所示。一般的 机器人多数是采用电 气驱动，但是为了降 低成本，这种西瓜收 获机器人却是采用油 压驱动，比以蓄电池 为动力源的电气驱动 要经济的多。这种机 器人没有使用价格相 对较高的高精度油压 控制马达，而是采用 了油缸控制，这样做 也降低了机器人的成 本。
Strawberry Grape
harvesting robot
Developed by
Okayama University
Cucumber harvesting robot
developed by Okayama University
Cucumber harvesting robot
developed by Okayama University
Cucumber harvesting end-effecter
developed by Okayama University
Harvesting robot for strawberry grown on table top culture developed by Okayama University