农业机器人

摘要： 日益增长的农作物需求与农业资源和农村劳动力之间的急剧减少之间的矛盾已经取代农作物产量成为了农业发展中的主要矛盾之一。随着机器人技术的出现以及不断更新,农业机器人被开发并用来完成复杂的农业工作农业机器人可以兼顾农作物质量以及农作物产量在农业科学中具有广泛的应用前景。本文针对农业机器人在农业工作的现状进行了综述,并讨论了当下农业机器人技术发展中面临的主要问题以及挑战。

摘要： 近期,湖南省工信厅、省农业农村厅发布《湖南省智能农机产业“十四五”发展规划》(以下简称《规划》),着力建设全国一流的丘陵山区专用农机“智”造中心、全国领先的智能农机研发创新中心。“十四五”期间,以智能农机为主攻方向,湖南省将着力培育农机装备人才,攻克农机装备关键核心技术,重点发展基础通用农业机械、农业机器人、粮油作物农业机械、畜禽水产设施农业机械、特色经济作物农业机械等农机产品。

摘要： 牲畜个体差异化管理在大规模养殖中需求呈快速增长态势。目前畜牧养殖环境中对动物身份的识别主要依靠人眼识别或是侵入识别的方式,人眼识别效率低下且极容易误判,而侵入识别需要给动物加施标识,易感染和引起应激反应。基于面部识别的无损化动物身份识别方法,既可高效管理又有利于动物个体行为分析判断。近日,中国农业科学院农业信息研究所机器视觉与农业机器人创新团队在动物面部智能识别方面取得新进展,提出一种多尺度对比图卷积神经网络模型,解决非限定条件下的动物面部识别问题。

摘要： 社会正在从工业化时代、信息化时代快速地进入到智能化时代,智能农机的发展面临着良好的机遇。《“十四五”全国农业机械化发展规划》在强化支持发展政策举措中明确指出,要推动产学研深度融合,支持开展智能农机装备、农业机器人等重点项目研究,推动智能农机装备技术重点实验室和协同创新中心建设,加大对智能、高端安全农机装备支撑力度,持续提升政策实施精准化、规范化、便利化水平。

摘要： 文章从国内外智慧农业的发展现状分析出发,重点对比国内外智慧农业生产作业模式、智能农业机械应用情况,分析我国智慧农业的发展制约因素,并提出建议。从而研讨符合我国国情的智慧农业发展模式,改变传统的农业生产方式,实现智慧农业的长远发展。

摘要： 可靠的作物行识别是智慧农业机器人可靠导航的基石,可以有效减少农业机器人对农作物的损伤。基于图像处理的传统作物行识别技术包括图像预处理、特征提取、作物行拟合。综述了Hough变换法、最小二乘法、垂直投影法等传统作物行识别方法,并对其他的传统作物行识别方法进行了总结。随着智慧农业的发展,深度学习在农业领域受到越来越多的关注。更好地采集图像的各种特征,并与农业机械有效结合是深度学习作物行识别与传统方法的不同。从上述2个方面,对国内外的作物行识别算法研究做了较为系统的分析,指出基于图像处理的作物行识别算法目前存在的问题,最后根据现在的研究状况对未来的研究方向做出展望。

摘要： 以农业机器人为研究对象,建立了农业机器人运动学模型,对其运动过程中的滑移量进行分析计算,并研究了基于滑移量的农业机器人避障策略,最后采用Q-learning的机器学习算法实现了农业机器人的路径规划。Matlab仿真实验表明:是否考虑滑移量,对农业机器人路径规划影响较大,考虑滑移量的行走路径更优。

摘要： 针对农业生产机械化水平低导致生产效率低下的问题,设计一种高地隙移动平台。移动平台可以实现一机多用、多行作业、轮距地隙便捷调节、灵活机动。结合农业种植模式和农艺要求,确定适合作物田间管理作业需求的高地隙移动平台总体方案。对折展机构、轮距调节机构、地隙调节机构、减震机构、动力与控制系统进行设计。分析移动平台行进、转向性能,确保整机行驶性能良好。以理论计算、倾覆仿真的方法分析移动平台的稳定性,两种方法结果基本一致,得到移动平台上下坡与横向倾覆角分别为20.22°、19.50°、23.22°,验证了农业机器人移动平台的稳定性。

摘要： 针对基于视觉导航的农业机器人在导航基准线提取过程中易受杂草、缺苗干扰的问题,提出一种在玉米3~5叶期大田环境下快速、准确提取玉米行中心线作为小型农业AGV导航基准线的方法.采用超绿色灰度法以及Otsu法实现作物信息的实时获取;利用条形框模拟作物行长度、像素、走向特点,实现作物行位置初步定位,通过梯形模拟作物行在图像中呈现的上窄下宽的形状特征,实现作物行位置的最终定位;利用Hough变换统计特性实现作物行直线检测,并将当前帧导航基准线与上一帧导航基准线做夹角偏差对比(第一帧图像不做对比),偏差超出一定范围则继承上一帧导航基准线.试验数据表明,处理一帧640×480像素的图像平均耗时78 ms,导航基准线的提取准确率在94%左右.

摘要： 随着物联网、大数据、人工智能等技术的进步,全球农业机器人研究迅速发展。为了解全球农业机器人的发展现状,该研究基于Web of Science(WoS)核心数据,利用知识图谱可视化软件,绘制农业机器人研究领域知识图谱。研究表明:农业机器人研究大致可以分为4个发展阶段,当前农业机器人研究进入加速发展期,逐步向多功能、智能化自主无人系统发展;中国与美国,美国与西班牙以及中国和日本之间的合作最为密切;中国农业机器人相关研究“量质齐增”,尤其是水果采摘机器人,取得较多成果。最后对中国农业机器人的发展提出了几点建议,加强基础研究,实现高水平科技自立自强;提升农业机器人的智能化水平,适应不同作业环境,保证作业性能的稳定性、高质量和高效率;制定扶持引导政策,加大投入,加强研发和人才队伍建设,推动农业机器人技术与装备的可持续健康发展与应用。

摘要： 农业现代化的发展是一个国家农业发展水平的标志,农业机器人的深入研究可以促进机器人更好地服务于农业生产,进而提高农业现代化程度.为此本文首先分析了发达国家及中国的农业机器人研究现状和应用重要性,其次介绍了现有农业机器人的功能特点和应用领域,最后针对农业机器人应用存在的不足,分析了未来机器人在农业应用的发展趋势.

摘要： 农业机器人是农业机械发展的方向,并已成为当下研究的热点,因此,对农业机器人的发展现状和关键技术的研究就显得尤为必要和重要.该文主要介绍了农业机器人的国内外发展现状和关键技术,简要叙述农业机器人的特点和类型,指出了其在农业生产中存在的问题,最后对农业机器人的发展趋势做出了预测,旨在为以后的理论研究提供参考.作为智能化的农业机械，农业机器人具有丰富的信息感知和行动功能，可以减轻人的劳动强度，提高劳动生产率和作业质量，在新的农业生产模式和生产实践中，必将得到越来越广泛的应用，成为现代农业的重要装备。相比于发达国家，我国对农业机器人的研发还处于起步阶段，这就要求要加大对农业机器人的研发力度，根据我国农业生产的具体情况，研制出精准化、自动化、柔性化以及符合我国农情的机器人，为我国的农业发展做出贡献。

摘要： 农业机器人是农业机械发展的方向,并已成为当下研究的热点,因此,对农业机器人的发展现状和关键技术的研究就显得尤为必要和重要.该文主要介绍了农业机器人的国内外发展现状和关键技术,简要叙述农业机器人的特点和类型,指出了其在农业生产中存在的问题,最后对农业机器人的发展趋势做出了预测,旨在为以后的理论研究提供参考.

摘要： 农业机器人的作业环境复杂多变,实现农业机器人运动的精确导航与控制是农业机器人研究中的重要组成部分.本文以博创公司的旅行家四号移动机器人和上海华测GPS设备作为系统硬件平台组成,研究农业机器人自主导航系统.首先,建立农业机器人的运动学模型,并针对机器人数学模型和噪声统计模型不确定问题,利用实际估计误差与理论预计误差作为判定依据,设计了Sage_Husa自适应滤波,保证实时性与稳定性,具有较好的滤波精度.其次,利用变结构切换方法来解决路径跟踪PID控制器积分饱和现象,采用自适应变化率实现自适应调整积分项,减少了系统的超调,提高了稳定精度.最后,通过仿真和试验验证了算法的有效性.

摘要： 文章简要介绍了农业机器人的概念、类型、特点及其发展,详细介绍了各种葡萄作业机器人,包括葡萄管理和收获机器人、葡萄套袋机器人、葡萄果穗整形、疏粒作业末端执行器,葡萄收获末端执行器等方面的研究结果。

摘要： 自动导航是实现农业机器人自动作业的核心和关键问题，也是制约农业机器人发展的瓶颈。rn 在长期的农业机器人自动导航系统研究中，人们经历了基于路标、气味、机器视觉及星基导航等多种方式的研究和探索，其中视觉导航和星基导航逐渐成为未来农业机器人导航的主要发展趋势。rn 视觉导航计算量大，随环境变化的适应能力还有待提高。星基导航以其结构简单、成本低廉及易实现等特点，辅以多传感器融合导航必将成为未来农业机器人导航研究的主要方向。

摘要： 自主移动农业机器人系统是由多个功能模块组成,本文根据故障发生的部位不同,定义了一种分类方法,将移动机器人的故障分为传感器故障、执行器故障、元部件故障.依据自主移动农业机器人系统的特点提出了一种基于神经-模糊模型的累积和检测方法.

摘要： 为了去除农业机器人田间导航中自然光照对导航参数的提取的影响,在分析了图像成像原理的基础上,首先根据灰度世界理论估计出光照,采用对角颜色校正模型获得标准光照下的标准图像,然后采用基于超绿因子的阈值分割算法进行图像分割,最后采用结合最小二乘法的行扫描算法提取导航参数.田间导航试验表明,上述算法可以满足农业机器人导航系统的实时性和可靠性要求.

摘要： 在密植果园的果树行间,由于浓密树冠对卫星信号的遮挡,目前开阔环境中成功应用的农业机械卫星导航定位方式存在失效问题.为此,利用激光雷达扫描作业空间中果树行两边的树干,而后,在机器人运动过程中再实时检测果树树干中心点,并与先前时刻记录在世界坐标系当中的树干中心点进行匹配,利用匹配结果校正里程计数据计算出的机器人位置和航向,以实现在密植果树行间对农业机器人进行准确定位.最后,实时规划了机器人果树行间行走路径,实现了机器人行间自主导航.10次重复实验表明,农业机器人在世界坐标系的x和y方向上定位误差的标准差都约为0.08m,自主导航精度的标准差为0.05m,能够满足密植果园作业机器人的应用需求.

摘要： 为了能够根据当前场景内容在线提取优势推理特征，使得提取后的优势特征集能更好地区分当前场景的地形类别，满足农业机器人室外导航环境要求.提出一种基于迭代式RELIEF算法的农业机器人地形标记方法。该方法通过超像素分割产生训练样本，由迭代式RELIEF算法输出一个特征权重向量，向量每个元素的值代表其所对应的候选特征对地形标记的影响程度，通过对特征权重设定阈值来剔除大量无关特征。地形标记试验结果表明，该方法不但能够将地面标记准确率与障碍标记召回率分别提高1％与0.8％，还能将SVM地形分类器的计算复杂度降低40％左右。在导航试验中，该方法能够使农业机器人的导航效率提高15％左右。

摘要： 一种轨道式农业机器人行走控制方法，包括以下步骤：将机器人吊装于导磁轨道上；机器人通过电磁力与导磁轨道作用，使其自身沿导磁轨道运行；停止作用于导磁轨道上的电磁力，机器人静止于导磁轨道上。本发明通过电磁力为动力驱动机器人运转，相对于传统的电机驱动噪音会更小，同时采用电磁驱动的方式也会使运动能量的损耗降低。通过将机器人吊装于导磁轨道上，相较于设置于导磁轨道上方的方式，可以使机器人固定更为简洁和牢靠。

摘要： 本发明公开了一种用于水田多功能作业的机器人底盘及农业机器人，所述机器人底盘包括行走装置、仿形装置和控制系统，所述控制系统分别与行走装置、仿形装置连接；仿形装置包括平行四杆机构、电动推杆、仿形模块和悬挂机构，所述平行四杆机构安装在行走装置的中部，仿形模块和悬挂机构安装在平行四杆机构上，所述悬挂机构用于安装作业机具；电动推杆处于最短位置时，将平行四杆机构抬起使作业机具与地面保持一定高度，电动推杆处于伸长位置时，平行四杆机构被放下，使作业机具与地面接触并作业，仿形模块实时检测地面的起伏并反馈给电动推杆进行伸缩调节，从而使仿形装置起到仿形作用。本发明的机器人底盘提高了农业机器人的智能化水平。

摘要： 一种轨道式农业机器人行走控制方法，包括以下步骤：将机器人吊装于导磁轨道上；机器人通过电磁力与导磁轨道作用，使其自身沿导磁轨道运行；停止作用于导磁轨道上的电磁力，机器人静止于导磁轨道上。本发明通过电磁力为动力驱动机器人运转，相对于传统的电机驱动噪音会更小，同时采用电磁驱动的方式也会使运动能量的损耗降低。通过将机器人吊装于导磁轨道上，相较于设置于导磁轨道上方的方式，可以使机器人固定更为简洁和牢靠。

摘要： 本发明公开了一种农业种植播种用农业机器人，包括底座，所述底座上端固定连接有固定板，所述固定板上设有播种机构，所述播种机构包括开设在固定板内的圆形腔，所述圆形腔内壁通过第一杆转动连接有转盘，所述固定板上端通过连接板固定连接有储料仓，所述储料仓底部通过进料管与圆形腔顶部连通，所述圆形腔底部固定连接有出料管，所述转盘正上方和正下方侧壁开设有两个凹槽，所述凹槽内壁滑动连接有第一板。本发明通过设置播种机构，可以对凹槽内的种子数量进行精确控制，使得多个种植坑内的种子数量一致，避免多个种植坑内内播种不均匀，导致在种植时存在部分植株长势较差的现象发生，从而影响收成。

摘要： 本发明属于农业器械领域，尤其是一种农业播种用农业机器人，针对现有的农业机器人在实际工作时，特别是在播种方面，对于播种前后种子以及土壤的处理能力较差，一般不具备对土壤进行预先处理的能力，且难以对播种的种子数量进行限定，导致播种不均匀，播种结束后，还需要进行人工或机打浇灌，浪费时间的问题，现提出如下方案，其包括壳体，所述壳体的底部设置有两个旋转座，两个旋转座上转动安装有同一个车轴，本发明的农业机器人播种前后种子以及土壤的处理能力较强，具备对土壤进行预先处理的能力，且可以对播种的种子数量进行限定，使得播种均匀，提升播种质量，播种结束后，不需要进行人工或机打浇灌，省时省力。

摘要： 本发明属于农业机器人技术领域，尤其是一种农业播种用便于维修的农业机器人，其包括车体，车体的顶部安装有把手，车体的顶部对称安装有两个支架，两个支架的顶部安装有同一个箱体，箱体的顶部开设有入料口，箱体的底部内壁上对称安装有两个斜板，箱体的底部开设有出料口，车体的右侧安装有连接管，连接管内转动安装有出料管，出料管的底部开设有出料孔，出料管和出料口相配合，箱体的右侧固定安装有安装板，安装板的顶部固定安装有第一安装盒，第一安装盒内固定安装有双轴电机。本发明可以有效的对泥土进行翻松，使用起来很是方便且便于维修，而且可以控制种子的下料速度和下料量，并且防止了种子沾结在一起，大大的提高了播种效率和进度。

摘要： 本发明公开了一种农业播种用便于维修的农业机器人，包括行动底盘和主架，所述行动底盘的底面外侧均匀设置有行动齿轮，且行动齿轮与行动底盘的侧壁之间为嵌套配合连接，所述行动底盘的内部中间安置有转向电机，且转向电机的轴端轴连接有转向轴，所述转向电机的左右两侧均安装有水箱，且水箱的外壁贯穿有水管，所述转向轴的上端固定有转向盘，所述主架的外侧设置有撑架，该农业播种用便于维修的农业机器人通过行动底盘的设置，以及多个行动齿轮的设置，使得机器人具有稳定活动的底盘结构，利用转向电机对转向轴的旋转控制，实现机器人快速转向的目的，主架作为机器人重要的结构骨架，为整个机器人的结构以及活动提供有效支撑。

摘要： 本实用新型涉及一种三维精准农业机器人及三维精准农业机器人装置，该三维精准农业机器人，包括机械手安装组件及可移动的运动机构，所述机械手安装组件包括第一动力机构及与所述第一动力机构的旋转输出端固定连接的安装件，所述运动机构设有安装所述机械手安装组件的安装板；还包括控制器，所述控制器与所述第一动力机构及所述运动机构通信连接。该三维精准农业机器人及三维精准农业机器人装置能够实现多种耕种作业要求，同时提高耕种作业效率，降低劳动强度。

摘要： 本申请提供了一种作业机器人的补给系统及农业机器人的补给系统。该作业机器人的补给系统包括：作业机器人，用于在待作业区域中作业；至少一个移动补给站，用于根据所述作业机器人的位置进行移动，以使得所述移动补给站与所述作业机器人之间的距离保持在预设范围内；在所述作业机器人移动至所述移动补给站时，对所述作业机器人进行补给。移动补给站跟随作业机器人的位置进行移动，并与其将二者的距离保持在预设范围内。作业机器人在需要进行补给的情况下，只需移动至移动补给站处就可以进行补给。因此，本申请可以降低作业机器人在补给的过程中所花费的时间，提高作业机器人的作业效率。

摘要： 本实用新型涉及一种基于机器视觉的大棚农业机器人,其中机器人的图像采集模块作为系统的输入，采集数据后传输给中央处理器，中央处理器处理后输出信号，控制农业机器人的驱动单元、高度调节单元和末端执行器。电源模块给机器人各部分进行供电。相比于现有的农业机器人，使用机器视觉能够在不增加传感器的基础上获得更多的环境信息，使得机器人更加智能化，提高机器人在大棚中的工作效率；同时使用移动平台作为机器人的底盘，能够增加机器人的工作面积，减少固定设备的维护时间，降低固定设备的维护成本。