2021年果蔬采摘机械人的研究进展.doc

编号(学号):课程论文(设计)(届本科)题目:果蔬机器人研究进展学院:工程学院专业:农业机械化及其自动化姓名:樊本汀指导老师:宁晓峰完成日期:年3月12日目录摘要 XLAbstract XL序言 11果蔬采摘机器人研究现实状况 92果蔬收获机器人作业环境和工作对象特殊性 、定位精度低 、效率低 、应用推广难 124果蔬收获机器人关键技术和技术难点 14参考文件 14摘要综述了果蔬采摘机器人中国外研究现实状况,介绍了现在大部分经典果蔬采摘机器人研究结果。经过分析大部分采摘机器人工作情况、功效、存在问题,应用情况,指出了现在采摘机器人应用和研究过程中关键难点和制约原因,提出了研究开发方向和关键技术。关键词:果蔬收获;机器人;研究现实状况;关键技术AbstractThecharactersandactualityofthefruit-vegetablepickingrobotsathomeandabroadareintroducedinthisarticle,,:Fruitandvegetablepicking;Robot;Researchprogress;Keytechnology序言果蔬采摘作业是果蔬生产中最耗时、最费力一个步骤。果蔬收获期间需投入劳力约占整个种植过程50%-70%。伴随社会经济发展和人口老龄化,很多国家农业劳动力严重短缺,造成果蔬生产劳动力成本增加。为降低成本,提升劳动效率,果实采摘自动化成为亟待处理问题。收获作业自动化和机器人研究开始于20世纪60年代美国,采取收获方法关键是机械震摇式和气动震摇式,其缺点是果实易损,效率不高,尤其是无法进行选择性收获。20世纪80年代中期以来,伴随电子技术和计算机技术发展,尤其是工业机器人技术、计算机图像处理技术和人工智能技术日益成熟,以日本为代表发达国家,包含荷兰、美国、法国、英国、以色列、西班牙等国家,在收获采摘机器人研究上做了大量工作。果蔬收获机器人是一类针对水果和蔬菜,能够经过编程来完成这些作物采摘、转运、打包等相关作业任务含有感知能力自动化机械收获系统,是集机械、电子、信息、智能技术、计算机科学、农业和生物等学科于一体交叉边缘性科学,需要包含机械结构、视觉图像处理、机器人运动学动力学、传感器技术、控制技术和计算信息处理等多方面学科领域知识。研究和开发果蔬收获智能机器人技术对于解放劳动力、提升劳动生产效率、降低生产成本、确保新鲜果蔬品质,和满足作物生长实时性要求等方面全部有着关键意义。本文具体介绍了中国外果蔬收获机器人研究现实状况,并指出了现在还存在问题。,但当初开发收获机器人样机只能算是半自动化收获机械。伴随计算机图像处理技术、工业机器人技术和人工智能控制等技术发展和日趋成熟,日本、美国、荷兰、法国、英国、意大利、以色列、西班牙等国家在采摘机器人研究上做了大量研究工作,而且试验成功了多个含有些人工智能采摘机器人。不过因为采摘对象复杂性和采摘环境特殊性,现在市场上仍没有商品化采摘机器人。