小番茄智能采摘機(jī)器人解決方案

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-21

超聲波傳感器幫助機(jī)器人感知果實(shí)與機(jī)械臂的距離。機(jī)器人周身部署多個(gè)高精度超聲波傳感器,通過(guò)發(fā)射高頻聲波并接收反射信號(hào),可在 0.1 秒內(nèi)計(jì)算出目標(biāo)物體的精確距離。當(dāng)機(jī)械臂接近果實(shí)進(jìn)行采摘時(shí),傳感器以每秒 50 次的頻率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)兩者間距,將數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)。在采摘懸掛于枝頭的獼猴桃時(shí),傳感器能準(zhǔn)確識(shí)別果實(shí)與枝葉的相對(duì)位置,避免機(jī)械臂誤碰損傷周邊果實(shí)。針對(duì)不同大小的果實(shí),傳感器還具備自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能,在采摘小型藍(lán)莓時(shí),檢測(cè)精度可達(dá) 0.5 毫米,確保機(jī)械手指抓取。結(jié)合 AI 算法,傳感器數(shù)據(jù)可預(yù)測(cè)果實(shí)因觸碰產(chǎn)生的擺動(dòng)軌跡,提前調(diào)整機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)路徑,使采摘成功率提升至 95% 以上。其智能采摘機(jī)器人的應(yīng)用,有效緩解了農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力短缺的問(wèn)題。小番茄智能采摘機(jī)器人解決方案

智能采摘機(jī)器人

可持續(xù)發(fā)展將成為采摘機(jī)器人進(jìn)化的重要維度。在能源層面,柔性光伏薄膜與仿生樹(shù)枝形太陽(yáng)能收集裝置正在研發(fā)中,使機(jī)器人能利用果樹(shù)間隙光照進(jìn)行自主補(bǔ)能。麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室展示的"光合機(jī)器人"原型,其表面覆蓋的光敏納米材料可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率提升至32%,配合動(dòng)能回收系統(tǒng),單次充電續(xù)航時(shí)間突破16小時(shí)。在材料科學(xué)領(lǐng)域,生物可降解復(fù)合材料開(kāi)始應(yīng)用于執(zhí)行器外殼,廢棄后可在土壤中自然分解,避免微塑料污染。更值得關(guān)注的是全生命周期碳足跡管理系統(tǒng),通過(guò)區(qū)塊鏈記錄機(jī)器人從生產(chǎn)到報(bào)廢的碳排放數(shù)據(jù),果園主可基于實(shí)時(shí)碳配額優(yōu)化設(shè)備使用策略。這種生態(tài)化轉(zhuǎn)型不僅降低環(huán)境負(fù)荷,更可能催生"碳積分果園"等新型商業(yè)模式,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成為碳匯交易市場(chǎng)的重要組成部分。江蘇多功能智能采摘機(jī)器人定制涉農(nóng)大中專及以上院校及科研院所采用熙岳智能采摘機(jī)器人,用于科研教學(xué)。

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模塊化電池組便于更換,延長(zhǎng)連續(xù)作業(yè)時(shí)間。智能采摘機(jī)器人的模塊化電池組采用標(biāo)準(zhǔn)化接口設(shè)計(jì),每個(gè)電池模塊重量約為 5 公斤,單人即可輕松拆卸和安裝。當(dāng)機(jī)器人電量不足時(shí),操作人員可快速將耗盡電量的電池模塊取下,換上充滿電的模塊,整個(gè)更換過(guò)程需 3 - 5 分鐘。這種設(shè)計(jì)打破了傳統(tǒng)一體式電池需長(zhǎng)時(shí)間充電的限制,使機(jī)器人能夠迅速恢復(fù)作業(yè)能力。在浙江的草莓種植園中,通過(guò)配置多個(gè)備用電池模塊,機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)全天不間斷作業(yè)。此外,模塊化電池組還支持梯次利用,當(dāng)電池容量下降到一定程度后,可將其用于對(duì)電量需求較低的果園監(jiān)測(cè)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)資源的化利用。據(jù)統(tǒng)計(jì),采用模塊化電池組后,機(jī)器人的連續(xù)作業(yè)時(shí)間延長(zhǎng)了 2 - 3 倍,提高了果園的采摘效率和生產(chǎn)效益。

采摘機(jī)器人作為農(nóng)業(yè)自動(dòng)化的主要裝備,其機(jī)械結(jié)構(gòu)需兼顧精細(xì)操作與環(huán)境適應(yīng)性。典型的采摘機(jī)器人系統(tǒng)由多自由度機(jī)械臂、末端執(zhí)行器、移動(dòng)平臺(tái)和感知模塊構(gòu)成。機(jī)械臂通常采用串聯(lián)或并聯(lián)結(jié)構(gòu),串聯(lián)臂因工作空間大、靈活性高在開(kāi)放果園中更為常見(jiàn),而并聯(lián)結(jié)構(gòu)則適用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的緊湊場(chǎng)景。以蘋(píng)果采摘為例,機(jī)械臂需實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器在樹(shù)冠內(nèi)的精細(xì)定位,其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型需結(jié)合Denavit-Hartenberg(D-H)參數(shù)法進(jìn)行正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解,確保在復(fù)雜枝葉遮擋下仍能規(guī)劃出無(wú)碰撞路徑。末端執(zhí)行器作為直接作用***,其設(shè)計(jì)直接影響采摘成功率。柔性?shī)A持機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)肌肉或形狀記憶合金,可自適應(yīng)不同尺寸果實(shí)的輪廓,避免機(jī)械損傷。針對(duì)草莓等嬌嫩漿果,末端執(zhí)行器集成壓力傳感器與力控算法,實(shí)現(xiàn)0.5N以下的恒力抓取。運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化方面,基于蒙特卡洛法的可達(dá)空間分析可預(yù)先評(píng)估機(jī)械臂作業(yè)范圍,結(jié)合果園冠層三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),生成比較好基座布局方案。熙岳智能憑借深厚的技術(shù)積累,致力于打造高效實(shí)用的智能采摘機(jī)器人。

小番茄智能采摘機(jī)器人解決方案,智能采摘機(jī)器人

利用圖像識(shí)別技術(shù)區(qū)分病果與健康果實(shí)。智能采摘機(jī)器人搭載的圖像識(shí)別技術(shù),依托深度學(xué)習(xí)算法與高分辨率攝像頭構(gòu)建起強(qiáng)大的果實(shí)健康檢測(cè)系統(tǒng)。其內(nèi)置的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)模型,經(jīng)過(guò)海量的病果與健康果實(shí)圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練,能夠識(shí)別果實(shí)表面的病斑、腐爛、蟲(chóng)害痕跡等特征。以蘋(píng)果為例,系統(tǒng)不能識(shí)別常見(jiàn)的輪紋病、炭疽病在果實(shí)表面形成的不規(guī)則斑塊,還能通過(guò)分析果實(shí)顏色分布、紋理變化,檢測(cè)出肉眼難以察覺(jué)的早期病變。在實(shí)際作業(yè)中,攝像頭以每秒 20 幀的速度采集果實(shí)圖像,圖像識(shí)別算法在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)完成分析,若判斷為病果,機(jī)械臂將跳過(guò)該果實(shí)或?qū)⑵鋯为?dú)分揀,避免病果混入健康果實(shí)中,保障采摘果實(shí)的整體品質(zhì)。經(jīng)測(cè)試,該技術(shù)對(duì)病果的識(shí)別準(zhǔn)確率高達(dá) 97%,有效降低了因病果混入導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)與經(jīng)濟(jì)損失。熙岳智能科技在機(jī)器人的軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)上投入大量精力,使操作更加便捷高效。浙江水果智能采摘機(jī)器人價(jià)格

其機(jī)械臂設(shè)計(jì)巧妙,由熙岳智能精心打造,具備高靈活性和度。小番茄智能采摘機(jī)器人解決方案

蘋(píng)果采摘機(jī)器人作為農(nóng)業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的前列設(shè)備,其技術(shù)架構(gòu)融合了多學(xué)科前沿成果。主要系統(tǒng)由三維視覺(jué)感知模塊、智能機(jī)械臂、柔性末端執(zhí)行器及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成。視覺(jué)模塊采用多光譜成像技術(shù)與深度學(xué)習(xí)算法,可實(shí)時(shí)識(shí)別蘋(píng)果成熟度、果徑尺寸及空間坐標(biāo)。機(jī)械臂搭載六軸聯(lián)動(dòng)關(guān)節(jié),模仿人類手臂運(yùn)動(dòng)軌跡,配合激光雷達(dá)構(gòu)建的果園三維地圖,實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位精度。末端執(zhí)行器采用充氣式硅膠吸盤與微型刀片復(fù)合設(shè)計(jì),既能溫和抓取避免損傷,又可精細(xì)剪切果柄??刂葡到y(tǒng)則基于ROS框架開(kāi)發(fā),集成路徑規(guī)劃算法,可動(dòng)態(tài)調(diào)整采摘順序以匹配果樹(shù)生長(zhǎng)形態(tài)。以華盛頓州立大學(xué)研發(fā)的機(jī)器人為例,其視覺(jué)系統(tǒng)每秒可處理120幀4K圖像,機(jī)械臂響應(yīng)時(shí)間低于0.3秒,實(shí)現(xiàn)晝夜連續(xù)作業(yè)。小番茄智能采摘機(jī)器人解決方案