农业机器人发展状况

农业机器人的发展状况
一、农业机器人的基本描述：
（1）农业机器人的工作对象是农产品（广义地包括粮食、蔬菜、水果、经济类作物、畜牧和水产品）
（2）农业机器人应具有对所操作的农产品及其所处环境特征信息的感知功能，以保证其在工作空间行为和操作的正确性。
（3）农业机器人应具有对所操作农产品的抓取（或采摘、搬运、移位及其它操作）功能。
（4）农业机器人应是一个可编程的柔性系统，可根据自主或人机协同的控制程序，实现对其行为的控制，并可根据不同的工作目标修改程序。
（5）部分农业机器人具有自行在特定空间中行走或移动的功能。
二、农业机器人的工作领域：
目前农业机器人主要应用在挤牛奶、蔬菜嫁接、苗木株苗移栽、果蔬的自动化采摘、温室内和野外的灌溉、施肥及喷洒农药和野外平整土地等方面。
1、嫁接机器人集机械、自动控制与设施园艺技术于一体，可大幅度提高嫁接速度，明显降低劳动强度，并可提高嫁接成活率。我国在”国家863计划项目”的资助下，已经成功开发蔬菜嫁接机器人。解决了蔬菜幼苗的柔嫩性、易损性和生长的不一致性等难题，实现了蔬菜幼苗嫁接的精确定位、快速抓取、良好切削。
2、机器人也可用于蔬菜、花卉和苗木株苗的移栽，利用机器人的信息传感功能和智能化分析程序，可以准确辨别好苗和坏苗，指挥机械手把好苗准确的移栽到预定的位置上，派去坏苗。英国曾开发出用于葡萄枝修剪的机器人，该机器人可以根据树的发育状态，基于根据管理人员经验建立的电脑模型法则，利用摄像机识别树枝，用带剪刀的机械手进行修剪作业。
3、农业机器人还可以被用于温室大棚的灌溉、施肥和喷洒农药。机器人发挥其信息采集和处理方面的优势，根据光反射和折射的原理，通过准确测定温室内植物的需水量，进行精确定点的灌溉控制，通过检测土壤状况控制施肥的准确数量，降低成本，并可以改善地下水质防止环境污染。
4、农业机器人最可能得到广泛应用的领域是农产品的自动采摘。机器人用于农产品采摘，可以充分利用机器人的信息感知功能，对被采摘对象的成熟程度进行识别，从而保证采摘到的果实的质量，机器人采摘的工作效率将大大高于人工。由法国开发的水果采摘机器人，其机械手是3自由度圆柱坐标型，可以收获苹果或柑桔，利用CCD摄像机和光电传感器识别水果。机器人既可以用于番茄、洋葱、马铃薯等蔬菜的采摘，也可以用于樱桃、枣、柑橘和西瓜等水果的采摘，甚至花生和蘑菇等经济作物的采摘。

5、机器人还可用于农产品的分级。高
档次、洁净化的蔬菜、水果往往需要按大小尺寸及品质等级标准进行拣选、分类和包装。在分选过程中，被分选的产品的外观形状、内部品质、成熟程度和伤病等特征复杂，人工拣选时对产品等级的判断是根据个人经验、瞬间得出判断结果，其结果往往因人而异，将机器人引入农产品加工车间，可以大幅度提高分选的均一性、降低产品的破损率、提高成产率、降低生产成本和改善劳动条件。
6、挤奶机器人目前已经在荷兰开发出，可以自动管理奶头位置信息，使用超声波传感器识别奶头位置信息，用计数型机械手进行挤奶杯的装着、奶头清洗和挤奶等作业。英国和瑞典也合作开发成功VMS挤奶机器人。
7、对于农业机器人，真正的挑战是进入野外农田和山坡进行作业。用于野外作业的农业机器人可以在平整土地、定点灌溉、施肥和喷洒农药方面发挥作用。用于大型农田作业的机器人可以运用激光技术平整土地，在地畦边上安装信号机，履带机器人接收激光后，便自