传感器在农业采摘机器人中的应用

作为智能机器人的一种,农业采摘机器人是机器人技术应用的典范.与工业机器人相比较,农业采摘机器人工作环境的特殊性、非结构性,对农业采摘机器人的智能程度提出了更高的要求.为此,针对农业采摘机器人工作特性,叙述了传感器在农业采摘机器人中所起的作用,分析了农业采摘机器人传感器选取的方法,介绍了多传感器信息融合技术在采摘机器人中的应用,为农业采摘机器人智能传感器的选取与研究提供了依据.     

基于传感器融合的农业机器人定位导航

为适应农业机器人在半结构化、半开放式农业场景的复杂环境区域下,GPS导航可能信号缺失、精度偏低,导致导航定位和建图的精度偏低,不能准确避障,甚至对农作物和人员造成损伤。笔者针对单一传感器在农业机器人目标检测及机器人建图中的局限性,提出了一种利用16线激光雷达和相机融合的目标检测算法,设计了一种多传感器融合的目标检测及基于elevation mapping的三维建图。仿真结果表明：LiDAR和摄像头传感器数据可以提供深度和颜色信息,并通过elevation mapping算法实现建图,实现了农业机器人识别和无碰撞导航;使用多个传感器来提供冗余信息,以减少发生错误测量的可能性,解决了农业机器人在复杂环境区域中行走及定位检测的问题。     

蓝牙技术与农业机器人

蓝牙技术是当前最新的短程无线数据与语言通讯开放性全球规范,自1998年推出以来,蓝牙技术已在多种领域迅速发展,其典型应用环境包括无线办公环境(WirelessOffice)、汽车工业、医疗设备等,而在2003年日本几家公司分别推出了采用蓝牙控制技术设计的遥控机器人,拉开了基于蓝牙的机器人研究的帷幕。为此,简单介绍了蓝牙技术及其特点,综述了基于蓝牙技术的机器人研究现状,并对基于蓝牙技术的农业机器人发展前景作了展望。     

机器视觉在农业机器人自主导航系统中的研究进展

自主导航是移动机器人的关键技术.机器视觉由于信息量大和人性化特征,视觉导航已成为农业机器人获得导航信息的一种主要方式.为此,综合分析了目前国内外视觉导航技术的研究现状及其存在的问题;同时,探讨了研究中需要解决的关键技术.最后,展望了农业机器人视觉导航技术的发展趋势.     

农业机器人研究进展

随着经济的发展以及农业劳动人口的逐渐减少,农业机器人的开发就成为了一项紧迫的任务,研究人员开始大量的投入到农业机器人的研究中。文章提出了农业机器人与工业机器人的不同点,并分析了国内外农业机器人的研究现状,讨论目前国内外已经研制成功和正在研制的集中农业机器人。最后提出了农业机器人的发展领域发展方向,其需要机器视觉和图象处理技术、GPS技术和GIS技术、生物传感器技术、智能控制技术、新的农艺和农业生产制度技术的支撑。     

农业机器人的发展和应用初探

农业机械化的发展是一个国家农业发展水平的标志,而农业机器人技术更体现出一个国家的科技实力.为此,论述了农业机器人的概念和特点,分析了国内外机器人的发展状况,对现有农业机器人进行了简要阐述.通过对各国农业机器人发展现状的分析,指出了我国农业机器人技术的发展方向.     

智能农机传感器和机器人专利分析

近些年,智慧农业的发展越来越快,在提高工作效率和作业精准方面的要求也越来越高。从全球智能农机传感器和机器人专利申请层面对专利全球分布、申请人及技术领域的聚焦状况进行了综合分析,了解掌握了当前全球在智能农机领域的发展状况、技术情况以及重点企业情况。当前全球农业传感器专利申请总量为8.4万余件,国外在农业传感器部件领域申请量较多,国内在物联网系统方面的专利较多。农业机器人全球专利申请超过1万件,我国在该领域的专利申请量较高。      

农业机器人关键技术及应用研究进展

简要阐述了农业机器人的概念、特点,并就此提出了研究应用农业机器人的重要性与必要性;简要分析了传统农业机器人的3种关键技术,并在此基础上重点介绍了在两种不同实现方式下的6种典型的传统农业机器人,同时分析了这些机器人的不足:通用性与适应性差、使用效率低、生产成本高、不利于推广使用等。最后提出了新的研究思路:具有开放式结构的农业机器人,并分析了此种机器人的3种关键技术。     

农业机器人在新疆兵团农业生产中的应用前瞻

针对当前新疆生产建设兵团(以下简称新疆兵团)实际情况及高科技农业发展要求,提出了在新疆兵团发展农业机器人的必要性;简要地介绍了农业机器人的技术特点和国内外研究现状,详细阐述了未来农业机器人在新疆兵团的应用领域;最后,指出了新疆兵团发展农业机器人的优势以及目前还存在的一些问题。     

农业轮式机器人三维环境感知技术研究进展

[目的/意义]作为未来农机装备的研究重点,农业轮式机器人正向着智能化与多功能化的方向发展。三维环境感知技术因其获取的信息量丰富、复杂环境下的鲁棒性和适应性好,成为了农业轮式机器人智能化无人作业的基础与关键,其发展水平直接影响到包括农业轮式机器人在内的无人农机的作业质量与效率。[进展]本文首先总结了农业轮式机器人和农业环境感知技术的发展现状,分析了不同类型农业轮式机器人的使用特点和应用现状。其次分析了在农业轮式机器人上实现三维环境感知所主要使用的感知设备及其对应的关键技术,重点阐述了基于激光雷达、视觉传感器和多传感器融合的农业轮式机器人三维环境感知技术的研究进展。[结论/展望]结合农业作业特点与实际需求,指出了农业轮式机器人三维环境感知技术在适用性、环境信息处理和感知效果等方面存在的一些问题,并提出了提升传感器的农业适用性、发展基于深度学习的农业环境感知技术、发展智能化的高速在线多传感器信息融合技术三个方面的建议,以期为农业轮式机器人三维环境感知技术发展提供参考与借鉴。     

现代新型传感器在农产品储藏中的应用

现代新型传感器应用在农产品储藏中,能极大地推进农产品储藏的现代化进程。为此,讨论了农产品储藏的生态体系及关键参量;阐述了无线传感器网络、CCD与CMOS图像传感器、生物传感器、生物芯片与嗅觉传感器、基于MEMS的微传感技术、软传感器和多传感器融合与数据融合技术等现代新型的传感技术在农产品储藏中的具体应用。     

农业机器人末端执行件的研究发展

农业机器人是农业机械的发展趋势之一,末端执行件是农业机器人的重要组成部分.为此,综述了农业机器人末端执行件的组成和发展状况,重点介绍了移栽机器人和番茄采摘机器人的末端执行件的发展;最后,讨论了末端执行件的发展趋势.     

农业机器人全覆盖作业规划研究进展

随着自动导航技术的发展,农业机器人已经应用到农业生产的各个方面。农业机器人可以代替人类从事喷药、施肥、收获等活动,减轻了劳动强度,提高了作业效率。全覆盖作业是智能机器人研究的核心内容之一,涉及农业、军事、生产制造和民用等多个应用领域。全覆盖作业规划作为农业生产作业的关键技术,有助于提高作业质量和资源利用率。但在全覆盖作业中,仍然存在障碍物识别不准确,阻碍农机工作路径;工作区域面积遗漏,路径重复问题,造成资源浪费;单机器人工作效率较低,无法处理复杂的全覆盖作业问题。本文从全覆盖作业规划中存在的问题入手,从环境模型构建、机器人路径规划、多机器人协作任务分配3方面进行综述。其中,准确可靠的环境地图信息有助于规避静态障碍物、提高作业可靠性;高效优化路径信息有助于减少遗漏面积,提高作业效率;最佳的任务分配方案有助于减少作业时间和资源浪费。首先对环境建模方法进行了分析和对比,揭示其局限性并提出优化方法;在环境建模方法的基础之上,对国内外全覆盖路径规划算法现状进行综述,指出相关算法的特点;然后,针对多机器人协作全覆盖任务规划的研究,探讨了相关任务分配算法的研究进展;最后对移动机器人全覆盖作业规划未来的发展方向进行了展望。该研究将有助于进一步提高农业生产中全覆盖环节的工作效率和农业作业质量,减少资源浪费,为我国实现农业规模化生产提供重要依据。     

基于PLC采摘机器人机械手控制系统改进设计

随着农业生产规模的扩大,农业劳动力的需求也逐渐增大,传统手工采摘方式效率低、产能不足,且具有一定的危险性.为克服这一难题,改进农业生产方式,设计了一种基于PLC的采摘机器人机械手控制系统,通过建立机械手的动力学数学模型,基于控制系统的总体构架,分别对系统的硬件和软件进行设计.硬件设计主要包括PLC控制器、主控计算机、传...     

农业干旱动态模拟技术研究与应用

农田水分在"土壤-作物-大气"连续系统内,通过降水、灌溉、土壤蒸发、作物蒸腾、下渗、地下水补给等形式进行着复杂的交换。本文从农田水量平衡原理出发,以农田表层为原型,根据气候条件和作物种植情况,建立农业干旱两层动态模拟模型,模拟农作物生长期农田水分循环过程及土壤墒情信息,为旱情预警预报提供信息。     

基于无线传感技术的稻田信息监测系统

针对稻田信息监测周期长、环境干扰大、采集速度慢、采集方式管理缺乏自动管理等特点,设计了一种基于无线传感技术的稻田信息监测系统。同时,采用Cluster Tree+AODVjr路由算法和分簇算法进行组合,设计了具有异构性能的节点,配置了不同的天线类型,提高数据传输距离和质量。实验数据表明:该系统可以采集稻田的温度、湿度和土壤含水量,运行稳定,数据正确传输率都在90%以上,空气温度、空气湿度和土壤含水量的相对误差分别为0.43%、0.34%和0.73%。