棉花采摘機(jī)器人的發(fā)展徹底改變了全球棉花產(chǎn)業(yè)格局。現(xiàn)代采棉機(jī)不再是簡(jiǎn)單的機(jī)械收割,而是集成了人工智能的移動(dòng)工廠。它們使用高光譜成像區(qū)分開(kāi)綻棉桃與未成熟棉鈴,只采摘符合要求的棉花。關(guān)鍵的摘錠系統(tǒng)能模擬人手旋轉(zhuǎn)抽離棉纖維,同時(shí)通過(guò)氣流將棉花吸入儲(chǔ)棉箱,很大程度減少雜質(zhì)摻雜。在新疆、得克薩斯州等大型棉區(qū),自動(dòng)駕駛采棉機(jī)搭載GPS和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)路徑規(guī)劃和實(shí)時(shí)產(chǎn)量繪圖。一臺(tái)先進(jìn)采棉機(jī)每日工作量相當(dāng)于800-1000名人工,且采凈率高達(dá)95%以上。機(jī)器人還能根據(jù)棉花含水量自動(dòng)調(diào)整工作參數(shù),確保纖維質(zhì)量達(dá)到紡織要求。熙岳智能智能采摘機(jī)器人在采摘過(guò)程中,可同步記錄果實(shí)生長(zhǎng)位置信息,助力果園管理。江西番茄智能采摘機(jī)器人售價(jià)
采摘機(jī)器人的“眼睛”是技術(shù)突破的重點(diǎn)。早期系統(tǒng)受限于光照變化和枝葉遮擋,誤判率居高不下。如今,采用融合3D視覺(jué)與近紅外光譜的攝像頭,能穿透部分樹(shù)葉層,構(gòu)建果實(shí)三維點(diǎn)云模型。算法層面,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)數(shù)十萬(wàn)張果園圖像訓(xùn)練,不僅能識(shí)別不同蘋(píng)果品種的色澤特征(如富士的條紋紅與青蘋(píng)的均勻青綠),還能結(jié)合果實(shí)大小、果梗角度甚至糖度光譜數(shù)據(jù)判斷比較好采摘時(shí)機(jī)。部分實(shí)驗(yàn)機(jī)型還搭載微型氣象傳感器,通過(guò)分析果實(shí)表面反光濕度避免雨天采摘,進(jìn)一步模擬人類(lèi)果農(nóng)的經(jīng)驗(yàn)判斷。安徽果實(shí)智能采摘機(jī)器人供應(yīng)商熙岳智能智能采摘機(jī)器人在柿子采摘中,能應(yīng)對(duì)果實(shí)成熟后易脫落的特點(diǎn),快速收集。

采摘機(jī)器人的應(yīng)用正從實(shí)驗(yàn)室和溫室,逐步走向更廣闊的田間與果園,其形態(tài)與功能也因作物和場(chǎng)景而異。在高度結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中,如無(wú)土栽培的溫室或垂直農(nóng)場(chǎng),機(jī)器人效率比較高。例如,用于采摘串收番茄或甜椒的機(jī)器人,可以沿著預(yù)設(shè)軌道在作物行間移動(dòng),環(huán)境可控、果實(shí)位置相對(duì)規(guī)律,能實(shí)現(xiàn)接近90%的識(shí)別率和24小時(shí)連續(xù)作業(yè),極大緩解了季節(jié)性用工荒。對(duì)于大田作物,如西蘭花或生菜,已有大型自主平臺(tái)配備激光切割頭,能一次性完成識(shí)別和收割。相當(dāng)有挑戰(zhàn)的是傳統(tǒng)果園場(chǎng)景。為適應(yīng)機(jī)器人采摘,農(nóng)業(yè)本身正在進(jìn)行一場(chǎng)“農(nóng)藝革新”,即發(fā)展“適宜機(jī)械化的種植模式”。例如,將果樹(shù)修剪成整齊的“墻式”或“V字形”樹(shù)冠,使果實(shí)更暴露、更規(guī)整。針對(duì)蘋(píng)果、柑橘等高大喬木,出現(xiàn)了多自由度機(jī)械臂與升降平臺(tái)結(jié)合的移動(dòng)機(jī)器人,如同一個(gè)緩慢移動(dòng)的“鋼鐵摘果工”。而對(duì)于草莓、蘑菇等低矮作物,機(jī)器人多采用低底盤(pán)、多臂協(xié)同的設(shè)計(jì),像一群精細(xì)的“地面收集者”。在葡萄園,用于釀酒葡萄采收的大型震動(dòng)式機(jī)器人已成熟應(yīng)用,但鮮食葡萄的無(wú)損采摘仍是難題。每種場(chǎng)景的適配,都意味著機(jī)器人硬件、軟件與農(nóng)藝知識(shí)的深度耦合。
藍(lán)莓、樹(shù)莓等漿果類(lèi)作物的規(guī)模化采摘一直是農(nóng)業(yè)機(jī)械化難點(diǎn)。新一代漿果采摘機(jī)器人采用“群體智能”解決方案:由多臺(tái)輕型機(jī)器人組成協(xié)同作業(yè)網(wǎng)絡(luò)。每臺(tái)機(jī)器人配備微力傳感器陣列的梳狀采摘器,在振動(dòng)枝條使果實(shí)脫落的瞬間,以毫秒級(jí)速度調(diào)整梳齒角度,確保只接收成熟漿果。美國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人公司開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)更創(chuàng)造性地采用氣動(dòng)分離技術(shù):利用果實(shí)與枝葉的空氣動(dòng)力學(xué)差異,在采摘同時(shí)完成初級(jí)分選。這些機(jī)器人通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)共享植株采摘進(jìn)度圖,避免重復(fù)或遺漏作業(yè)。在智利的藍(lán)莓農(nóng)場(chǎng),20臺(tái)機(jī)器人集群可完成80公頃種植區(qū)的采摘任務(wù),將傳統(tǒng)15天的采收窗口縮短至4天,完美契合漿果類(lèi)作物短暫的比較好采收期。熙岳智能團(tuán)隊(duì)會(huì)根據(jù)用戶(hù)反饋,持續(xù)迭代智能采摘機(jī)器人的功能,提升用戶(hù)體驗(yàn)。

葉菜類(lèi)與果菜類(lèi)的機(jī)械化采收長(zhǎng)期受損傷率高困擾。德國(guó)工程師受“磁懸浮”啟發(fā)開(kāi)發(fā)的懸浮式采收系統(tǒng):生菜采收機(jī)器人的末端執(zhí)行器產(chǎn)生可控磁場(chǎng),使切割裝置在非接觸狀態(tài)下通過(guò)洛倫茲力完成莖稈切割。番茄采收則采用相變材料包裹技術(shù):機(jī)械爪在接觸果實(shí)前噴射食品級(jí)凝膠瞬間形成保護(hù)膜,采摘后凝膠在輸送過(guò)程中自然揮發(fā)。以色列開(kāi)發(fā)的黃瓜采摘系統(tǒng)更配備微創(chuàng)檢測(cè)儀:通過(guò)激光多普勒檢測(cè)采摘瞬間果實(shí)表皮細(xì)胞破裂數(shù)量,自動(dòng)調(diào)整后續(xù)采摘參數(shù)。這些低損傷技術(shù)使蔬菜采后保鮮期延長(zhǎng)3-5天,超市損耗率從30%降至12%,特別適合即食沙拉蔬菜等高附加值產(chǎn)品線。熙岳智能智能采摘機(jī)器人可根據(jù)用戶(hù)需求,定制專(zhuān)屬的采摘方案和功能模塊。廣東智能采摘機(jī)器人趨勢(shì)
熙岳智能為智能采摘機(jī)器人配備了自主導(dǎo)航功能,使其能在復(fù)雜果園環(huán)境中自主規(guī)劃路徑。江西番茄智能采摘機(jī)器人售價(jià)
蘋(píng)果采摘機(jī)器人是果園自動(dòng)化相當(dāng)有代表性的應(yīng)用之一。這類(lèi)機(jī)器人常搭載于自動(dòng)導(dǎo)航平臺(tái)上,在果樹(shù)行間自主移動(dòng)。其關(guān)鍵是融合了RGB-D深度相機(jī)和近紅外傳感器的視覺(jué)模塊,能在復(fù)雜光照和枝葉遮擋條件下識(shí)別蘋(píng)果的位置、成熟度甚至糖度。為了應(yīng)對(duì)蘋(píng)果梗的分離難題,機(jī)器人末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)極為精巧:有的采用雙指夾持加旋轉(zhuǎn)扭斷的方式,有的則用微型剪刀精細(xì)剪斷果梗。新系統(tǒng)還能通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)區(qū)分可采摘果實(shí)和需留樹(shù)生長(zhǎng)的果子。在美國(guó)華盛頓州、中國(guó)山東等蘋(píng)果主產(chǎn)區(qū),機(jī)器人團(tuán)隊(duì)協(xié)同作業(yè)已能完成大規(guī)模采收,效率可達(dá)熟練工人的3-5倍,并大幅減少采摘過(guò)程中的碰撞損傷。江西番茄智能采摘機(jī)器人售價(jià)