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智能机器人在农业自动化领域的主要应用
摘 要：随着科学技术的迅速发展,智能机器人的研发日趋成熟,应用的领域也日趋广泛,现在农业自动化领域的应用也比较成熟,综述了智能机器人在农业自动化领域的应用,在对智能机器人进行概述的基础上,就如何更好发挥其在农业中的积极效用展开研究和分析.
关键词：智能机器人；农业自动化；主要应用
1前言
随着农业的进步和发展,农业机械的发展趋势日趋明显,已经基本满足了智能农业机械的相关技术条件,劳动力得以解放,社会化大生产得以真正实现,因此而创造的社会财富不断增多,最终促成了农业本质性的和革命性的变化,智能机器人在农业自动化领域的应用也是在这样的背景下产生的.本文对智能机器人在农业自动化领域主要应用进行了初步的探讨和分析.
2智能机器人在农业自动化领域的发展、应用及分析
2.1发展
在我国,智能机器人在农业自动领域的应用是从20世纪的90年始的,是在“精准农业”技术的发展背景下所提出来,2000年以后人工智能、机器视觉等新技术研究不断深入,所取得的成果也不断增多,可参与农业生产前、中、后各个阶段的工作,可代替部分繁重的农业劳动、恶劣环境中的持续劳动,并且提高了生产效率、有效解放了劳动力,改善了农业生产环境,降低了农业活动中对人类的一些伤害,具有巨大的应用潜力.
2.2应用
2.2.1采摘机器人.采摘机器人就是能够进行果蔬采摘的机器人,目前主要有番茄、黄瓜、蘑菇、苹果以及西瓜和茄子等种类的采摘机器人,这些机器人在进行设计的时候,往往都是要根据瓜果蔬菜的实际特点,进行设计,比如说西瓜长在地上,那么它的设计原理和黄瓜采摘机器人自然就是不一样的,它的机器手主要由五个旋转的关节构成,这样就能够在地面上进行采摘工作了.
2.2.2嫁接机器人.嫁接机器人最早是在日本研究成功的,通过这种机器人,能够完成切断、合位以及接苗等相关工作,嫁接的成功率超过了95%,在我国,中国农业大学成功研发的蔬菜自动嫁接机依托计算机的自动控制功能,可以做好蔬菜苗砧木和穗木的取苗以及切苗等相关工作,而且操作都是自动化的.
2.2.3除草机器人.这种机器人主要就是由电子操作并用雷达施加控制的,是无人驾驶的电子机械,如果机器人到达的地块、杂草比较多的话,智能机器人的GPS接收器就会有关于杂草位置的坐标定位图生成,然后机械杆式喷雾器的相应部分就是即可启动,进行喷洒.目前在我国,关于除草机器人的研究和设计还是相对成熟一些的,其研发主要围绕农田杂草控制、直接施药这一层面展开的,这种机器人的主要优势就是除草剂的用量减少了,而且雾滴漂移的现象得到了有效解决,实现了对于生态环境的有效保护.
2.2.4畜牧机器人.畜禽养殖生产中的智能机器人可完成自动饲喂、消毒、挤奶、捡蛋、清粪等作业.比如养猪场使用的自动喂料机器人,在给猪带上相应的红外线标示后,自动喂料机器人会按照技术员的要求,定时、定量给猪喂饲料,并记录猪的采食时间、体重,一旦体重达到出栏要求,就自动分栏；自动挤奶机器人,可以自动识别奶牛、进行扫描定位、仿生挤奶,并检测牛奶中蛋白质、脂肪、糖分、温度、电解质指标,还能测量、记录奶牛的体质、泌乳量、挤奶时间等生产参数,降低奶牛发病；禽蛋收集与包装机器人,可以完成从生产线捡拾鸡蛋到包装箱的分拣,及从包装箱到加工生产线的整盘上料.
智能机器人在农业领域的应用非常广泛,主要是得益于以下几项基本技术,分别是自主导航和路径规划技术,主要目的就是为了感知三维空间障碍、躲避障碍以及连续运动控制技术；目标探测和对随机位置定位技术,这项技术的本质就是机器视觉技术以及信息的融合技术；机械手抓手力度和形态控制技术,要求有柔软装置；模糊逻辑、神经网络、智能模拟技术可以完成目标分类工作等.
2.3应用困境分析
2.3.1智能化不够.智能是农业机器人应该具备的基本功能,但是农业生产环境本身就不是标准化、结构化、一致化,生产环境复杂,是否能够真正满足不同农业生产环境的不同需求,这就是迫切需要解决的智能问题,因此目前很多农业作业的基本任务仅仅依靠智能机器人是无法独立全程完成的.
2.3.2成本较高.目前智能机器人的成本相对较高,智能机器人在农业领域的应用往往是针对某一个领域的,或某一个具体环节.对种植业来说,由于季节性明显,导致智能机器人的利用效率很低,使用成本高,性价比太低；对于养殖业来说,智能机器人面对的是有生命的动物,各种功能要求更为精准,养殖污染对机器人元部件影响较大,部分体积较大动物频繁攻击机器人,影响其使用寿命,也大幅度提高使用成本.
3总结
农业智能机器人在农业自动化领域的作用是重要的,但是由于成本等相关因素的影响和制约,目前大范围应用和推广难度很大,需要进一步加大研发力度,结合农牧业作业环境的实际要求,研究出更加智能的农业机器人,实现多样化、精准化、自动化,为进一步加快推进农业的现代化发展进程奠定坚实的基础.
参考文献
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农业自动化论文范文结:
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