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農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀與發(fā)展展望
第
卷第 期 年 月
灘 坊 學(xué) 院 學(xué)報(bào)
,
農(nóng)業(yè)機(jī)器人 的研究現(xiàn) 狀與發(fā) 展展望
宋
健
張鐵 中
,
張
賓
張紅 霞
中 國(guó)農(nóng) 業(yè) 大學(xué) 北 京
摘 要 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 是 季 節(jié) 性 強(qiáng) 的 勞 動(dòng) 密集 型 工 作 機(jī) 器 人 代 替 人 工 作 業(yè) 是 發(fā) 展 方 向
, ,
。
由于
作 業(yè) 對(duì) 象 的 特 殊 性 其 結(jié)構(gòu) 和 控 制 都 比 一 般 工 業(yè) 機(jī) 器 人 要 求 更 高 文 章介 紹 了 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 的特 點(diǎn) 和 國(guó) 內(nèi) 外 研 究 現(xiàn) 并 且 指 出 了存 在 的 問(wèn) 題 和 發(fā) 展 方 向
,
。
。
關(guān) 鍵 詞 機(jī) 器 人 特 點(diǎn) 研 究現(xiàn) 狀 展 望 中圖 分類 號(hào) 引言
文 獻(xiàn)標(biāo) 識(shí) 碼
文 章編 號(hào)
一
一
叨
一
良好 的通 用 性 和 可 編 程性
,
隨著 科 學(xué) 技 術(shù) 的發(fā) 展
世界 各 國(guó) 所 重 視
,
機(jī)器 人 技術(shù) 越 來(lái) 越 被
、
由 于 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 的操 作 對(duì) 象 具 有 多 樣 性 和 可 變 性 要 求 具 有 良好 的 通 用 性 和 可 編程 性 只要 改
,
,
已 經(jīng) 在 許 多領(lǐng) 域 得 到 了 廣 泛 的
、
。
應(yīng)用 如工業(yè) 生 產(chǎn) 太空 和海洋探索 國(guó)防 以及 人
民 生 活 等領(lǐng) 域 但 在 農(nóng) 業(yè) 領(lǐng) 域 由 于 經(jīng) 濟(jì) 和 技 術(shù) 上
,
變 部 分 軟 硬 件 就 能 變 更 判 斷基 準(zhǔn) 變 更 動(dòng)作順
、
,
,
。
序 進(jìn) 行 多種 作 業(yè) 例 如 溫 室 作 業(yè) 的 機(jī)器人 更 換
, ,
。
的 特 殊性 還 沒(méi) 有 達(dá) 到 實(shí) 用 化 國(guó) 際 上 一 些 發(fā) 達(dá) 國(guó)
,
。
不 同 的末 端執(zhí)行 器 就 能 分 別 完 成 施 肥
、
噴藥 和 采
家 特別 是 日本 和 一 些 歐 美 國(guó) 家 從 上 世 紀(jì) 八 十 年
, ,
摘 等作 業(yè)
。
代 開(kāi) 始 研 究 取 得 了一 些 成 果 開(kāi) 始 進(jìn) 人 了 應(yīng) 用 階
, ,
操 作對(duì) 象 和 價(jià) 格 的 特 殊 性
段 我 國(guó)在 該 領(lǐng) 域 中的研 究 還 處 于 起 步 階 段 必 須
,
。
農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 操 作 者 是 農(nóng) 民 不 是 具 有 機(jī) 電知
,
加 快 步 伐 才 能 達(dá) 到世 界 先進(jìn) 水平
,
。
識(shí) 的工 程 師 因此 要 求 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 必 須 具 有 高 可
,
農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 的開(kāi) 發(fā) 要點(diǎn)
農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 技 術(shù)是 一 門交 叉 學(xué) 科 技 術(shù) 的綜合
,
靠 性 和 操作 簡(jiǎn) 單 的 特 點(diǎn) 另 外 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 以 個(gè) 體 經(jīng)
, ,
是 多領(lǐng)域
營(yíng) 為 主 如果 不 是 低 價(jià) 格 就 很 難 普 及
, ,
。
其 研 究 開(kāi) 發(fā)需 要 各 學(xué) 科 相 關(guān) 知 識(shí) 的
, ,
農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 的 國(guó) 內(nèi)外 研 究 現(xiàn) 狀
配 套 與支 援 雖 然 因 為 用 途 的不 同 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 的
。
自上 世 紀(jì)
年 代 開(kāi) 始 以 日本 為 代 表 的 發(fā) 達(dá)
,
功 能 和 結(jié)構(gòu)有所 差 異
、
、
但 一般農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器人 的 結(jié)構(gòu)
、
國(guó) 家 紛 紛 開(kāi) 始農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 的 研 究 開(kāi) 發(fā)
。
雖 然 由于
,
都 包 括 五 官 頭 腦 神 經(jīng) 手腳 和 心 臟 等 部 分 為 了
。
農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 所 具有 的 技 術(shù) 和 經(jīng) 濟(jì) 的 特 殊 性
達(dá) 到實(shí)用 化
、
還 沒(méi)有
。
、
使 能 夠 適應(yīng) 復(fù) 雜 多 變 的 農(nóng) 作 物
器 人 時(shí)必 須 注 意 以 下 幾 點(diǎn) 良好 的 適 應(yīng) 性
。
,
研究 開(kāi) 發(fā)農(nóng) 業(yè) 機(jī)
。
但是 已 經(jīng) 取 得 了一 些 可喜 的成 果
,
、
、
已 經(jīng) 開(kāi) 發(fā) 出來(lái) 的 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 有 耕 耘 機(jī) 器 人 施 肥
機(jī) 器 人 除 草 機(jī) 器 人 噴 霧 機(jī) 器人 蔬 菜 嫁 接 機(jī) 器
、
農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 通 常工 作 在 惡 劣 的
化 的環(huán) 境 中
,
危 險(xiǎn) 的和 變
人 移 栽機(jī)器 人 收 割 機(jī) 器 人 采摘 機(jī)器 人 林 木 修
剪 機(jī) 器人 果 實(shí) 分揀 機(jī)器 人 等 蔬 菜嫁 接 機(jī) 器 人
、
、
、
、
、
例如
溫 室 作業(yè) 經(jīng) 常是 在 溫 度 超 過(guò) 的環(huán) 境 中 而 露 天作 業(yè) 面 對(duì)
。
。
℃和 濕 度 超 過(guò)
的是 風(fēng) 沙 和 強(qiáng) 光 的 照 射
,
農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器人 必 須 具 有 良
,
嫁接 技 術(shù) 簡(jiǎn)介
在 設(shè) 施 栽培 條 件 下
。
,
好 的 適 應(yīng) 性 根 據(jù) 環(huán) 境 和 機(jī) 械 本 身 的 情 況 自動(dòng) 進(jìn)
瓜 類 和 茄果 類蔬 菜連作
,
行調(diào) 整
。
障 礙 問(wèn)題 日益 突 出 連 作會(huì)使 土 壤 環(huán) 境 惡 化 土 壤
,
收 稿 日期
一
一
基 金 項(xiàng) 目 國(guó) 家 自然 科 學(xué)基 金 項(xiàng) 目 項(xiàng) 目 編 號(hào) 作者簡(jiǎn)介 宋
健
一 男
,
,
山
東灘 坊 人 在 讀 博 士 研 究 生 主 要研 究 領(lǐng)域 為 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人技 術(shù) 生 物 生 產(chǎn) 自動(dòng) 化
,
, ,
,
、
。
張鐵 中
一
,
男 河 北 邢 臺(tái)人 博 士 教授 博 士 生 導(dǎo) 師 主 要研 究 領(lǐng) 域 為 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人技 術(shù) 生 物 生 產(chǎn) 自動(dòng) 化
, , ,
、
。
灘 坊 學(xué) 院 學(xué)報(bào)
年
,
月
中病 蟲(chóng) 害 種 類 和 數(shù) 量 逐 茬 增 多
、 、
導(dǎo) 致蔬 菜 生 長(zhǎng) 勢(shì)
, ,
嫁 接苗 排 出 運(yùn) 動(dòng)控 制 等 部 分構(gòu) 成
上 世紀(jì)
, ,
、
。
頭 減 弱 產(chǎn) 量 減 少 品 質(zhì) 下 降 目前 解 決 這 一 問(wèn) 題
最 有效 的方 法 是 采 用 嫁 接 育苗 技 術(shù)
、
。
年 代初 韓 國(guó) 也 開(kāi)始 了 對(duì) 自動(dòng)化 嫁
,
嫁 接栽 培 已
接 技 術(shù) 研 究 但 嫁 接 效 率 和 自動(dòng)化水 平 不 高 只 是 完 成 部 分 嫁 接 作 業(yè) 的 機(jī) 械操 作 速 度 慢 還 需 人 工
, ,
是 黃 瓜 茄 子 西 紅 柿 等瓜 類 茄 果 類 蔬 菜 栽 培 實(shí) 現(xiàn) 穩(wěn) 產(chǎn) 高產(chǎn) 優(yōu)質(zhì) 的重 要 措施
、 、
、
、
。
用 夾 子 固定嫁 接 苗 操作 比 較 繁 雜 由 于 在 結(jié)構(gòu)設(shè)
,
。
嫁接 育苗 技 術(shù) 是 指 人 們 有 目的 的將 一 株 植 物
上 的 枝 或 芽等 組 織
,
,
計(jì) 上 是 由一 把 刀 同 時(shí) 將 穗 木 和 砧 木 切 斷
,
所 以它
,
嫁 接 到另 一 株帶 有 根 系 的 植
,
要 求 砧 木 和 穗木苗 的粗 細(xì) 均 勻 程 度 要 一 致
、
而恰
。
物 上 使 這 個(gè) 枝 芽 接 受 它 的 營(yíng)養(yǎng) 發(fā)育 成 一 株 獨(dú) 立
生 長(zhǎng) 的植 物
、
恰 在 嫁 接作業(yè) 時(shí) 砧 木 和 穗 木 的 粗 細(xì) 是 不 一 致 的
,
。
因此 韓 國(guó)機(jī) 器 對(duì) 砧 木 穗 術(shù) 的 適 應(yīng) 性
差 難 于 適 應(yīng)
, ,
、 、
人 工 嫁 接 操 作 技 術(shù) 要 求精 細(xì) 費(fèi) 時(shí) 費(fèi) 工 費(fèi)
大 規(guī)模 的 工 廠 化嫁 接 育 苗 的 要 求
。
力 工 作 效 率 低 據(jù) 調(diào) 查 一 個(gè) 熟 練 的工 人 在平 均
, ,
。
國(guó) 內(nèi)嫁 接機(jī) 器 人 的 研 究 現(xiàn) 狀
勞 動(dòng)強(qiáng) 度 下 采 用 嫁 接法 嫁 接 效 率約 為
, ,
棵
和
年 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 在 國(guó) 家 自然 科 學(xué) 基 金
計(jì) 劃 的支 持 下
, ,
小 時(shí) 以 一 畝地 需 苗數(shù)
,
棵 為標(biāo) 準(zhǔn) 則 每畝 約
,
,
開(kāi) 始 蔬 菜 自動(dòng) 化 嫁 接 技術(shù)
一
,
需
個(gè)工時(shí)
,
。
而 且 由 于 時(shí)令 要 求 需 在 短 期 內(nèi)
,
研究
先 后 開(kāi) 發(fā) 研 制 了 頂 端直插 式 蔬 菜 自動(dòng)嫁 接
《 】 蔬菜 型
一
處 理 大 量 的 苗 因 此 用 機(jī) 械嫁 接 取 代人 工 嫁 接 就 變 得 十分必 要
。
裝置 采用 插 接法 和
機(jī) 采 用 貼 接法
。
自動(dòng) 嫁 接
其中
型 蔬 菜 自動(dòng) 嫁
, ,
國(guó) 外嫁 接 機(jī) 器人 研 究 現(xiàn) 狀
接機(jī) 圖
、
所示 于
年 研 制 成功 同 年 通 過(guò) 了
填 補(bǔ) 了 國(guó)內(nèi)
、
蔬菜嫁 接栽 培技術(shù) 在 一 些 農(nóng) 業(yè) 發(fā)達(dá) 的 國(guó) 家 如
日本 荷 蘭 等 應(yīng) 用 已 相 當(dāng)普 遍 但 目前 只 有 日本
,
、
由北 京市 科委 組 織 的 專 家技 術(shù) 鑒 定
,
空 白 并 獲得 了 國(guó) 家 發(fā) 明 專 利 該 自動(dòng)嫁 接 機(jī) 采 用
。
韓國(guó)
、
中 國(guó) 等 為數(shù) 不 多 的 國(guó) 家 進(jìn) 行 有關(guān)蔬 菜 自動(dòng)
。
計(jì)算 機(jī) 控 制 實(shí) 現(xiàn) 了 砧 木 和 穗 木 的 取 苗 切 苗 結(jié)
,
、
嫁 接 技術(shù) 的研 究
日本 是進(jìn) 行 蔬 菜秧 苗 機(jī) 械 自動(dòng)
,
合 固定 排 苗等嫁 接 作 業(yè) 的 自動(dòng)化
、 、
、
、
。
它 可 以 完成
,
、
嫁 接 研 究 最早 的 國(guó) 家 自
年小 林 研 等 開(kāi) 始 研
,
黃 瓜 西 瓜 甜 瓜 等 瓜 菜 苗 的 自動(dòng) 嫁 接 工 作 其 最
究 蔬 菜 機(jī) 械嫁 接 裝 置 以 來(lái)
已 有 多家研 究 單 位 在
。
高 工 作 效率 為
、
株 小時(shí)
,
。
該 機(jī) 機(jī) 械設(shè) 計(jì) 新 穎
、
研 制各 種形 式 的蔬 菜 機(jī) 械嫁 接 裝 置
精 巧 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn)單 合 理 體 積 小 重 量 輕 操作 方 便
對(duì) 砧 木 穗 木適 應(yīng)性 強(qiáng) 嫁 接性 能可 靠 各 項(xiàng) 技 術(shù)
,
、
指 標(biāo) 居 國(guó) 內(nèi)領(lǐng)先水 平 其 在 嫁 接 速 度 嫁 接性能 等 方 面均 達(dá) 到 和超過(guò) 了世界先進(jìn)水 平
。
。
、
該機(jī)型在
。
年
展
” ,
月參加 了
“
國(guó)家
,
計(jì) 劃 巧 周 年 成就
引起 了 熱烈 反 響 受 到 了 高 度評(píng) 價(jià)
圖
日
研 制 的 趁 菜 嫁接 機(jī)
日本 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 化研究 所 聯(lián) 合 農(nóng) 機(jī) 生 產(chǎn) 廠 家 進(jìn) 行 共 同研 究 開(kāi) 發(fā) 研 制 出 的蔬 菜 自動(dòng)嫁 接 機(jī) 如 圖
,
所 示 已 經(jīng) 形 成 商 品 并 開(kāi) 始 用 于農(nóng)業(yè) 生 產(chǎn)
的作業(yè) 效率為
,
。
該機(jī)
圖
型 蔬 菜 自動(dòng)嫁 接 機(jī)
一
棵 小時(shí)
、
,
作業(yè) 精 度 達(dá) 到
。
、
、
果 蔬 采 摘 機(jī) 器人
其 所 用 的 嫁 接
方 法 為單 子 葉 切 除法 該 嫁 接
、
在 規(guī) 模 化 農(nóng)業(yè) 生 產(chǎn) 中
,
,
水 果 蔬 菜 的 收獲 采 摘
。
機(jī) 主要 由苗供 給部 把持 搬 運(yùn) 部 切 斷部 接 著 部
工 作 量 非 常大 約 占整 個(gè) 作 業(yè) 量 的
而且 為
第
期
,
宋
健
,
張鐵 中
張
賓
張 紅 霞 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 的 研 究 現(xiàn) 狀 與 發(fā) 展展 望
。
了 保 證 產(chǎn) 品 的質(zhì) 量 必 須 做 到適 時(shí) 采 摘 是 整 個(gè) 作
無(wú) 人 工 干 預(yù)就能在 溫 室 工 作 度
,
試 驗(yàn) 結(jié) 果 為工 作 速
,
業(yè) 中最 辛 苦 的工 作 近 幾 年 國(guó) 外 已 經(jīng) 開(kāi) 發(fā) 出 了 一
,
。
根 在 實(shí)驗(yàn) 室 中效 果 良好 但 還 不 能滿 足 商
。
大批 蔬 菜 水 果 采摘 機(jī) 器人 如 番 茄 采 摘 機(jī) 器 人 葡
,
、
用 的各 種 要 求
萄采 摘 機(jī) 器 人 黃瓜 收 獲 機(jī) 器 人 西 瓜 收 獲 機(jī) 器
人 甘 藍(lán) 采 摘 機(jī) 器 人 和 蘑 菇 采 摘機(jī) 器 人 等
日本 的茄 子 采 摘 機(jī) 器人 日本 國(guó)立 蔬 菜 和 茶 葉 研 究所 與 岐 阜 大 學(xué) 聯(lián) 合
。
、
、
、
。
研 制 了茄 子 采摘 機(jī) 器 人 覺(jué) 系統(tǒng) 如圖
、
該 機(jī) 器 人 系統(tǒng) 由機(jī) 器 視
形生長(zhǎng)
機(jī)械手
所示
,
、
末 端 執(zhí)行 器 以及 行 走 裝 置 組 成 號(hào) 茄子
。
作 業(yè) 對(duì) 象 是 溫 室 中按 照
。一
方 式種植 的
圖
黃瓜 采 摘機(jī)器 人
噴霧 機(jī) 器 人
噴 霧 作 業(yè) 是設(shè) 施 栽 培 農(nóng) 業(yè) 的重 要 環(huán) 節(jié) 重 要 的作 用
,
有著
噴 灑 殺 菌 劑 或殺 蟲(chóng) 劑 防止 作 物 病 蟲(chóng)
、
害 噴灑 除 草劑 消 滅 雜草 噴灑 化學(xué)肥 料 噴灑藥 劑對(duì) 土 壤 消 毒 滅 菌 噴灑 生 長(zhǎng) 激 素 促 進(jìn) 作 物 生 長(zhǎng)
等 但 噴霧 作 業(yè) 是一 種極 其 繁重 和 危險(xiǎn) 的 勞 動(dòng) 為
圖
。
。
茄 子 采 摘機(jī) 器 人
,
了 改善 勞 動(dòng) 條件 防 止 農(nóng) 藥 對(duì) 作 業(yè) 人 員 的 毒 害 日
, ,
該 機(jī) 器 人 在 實(shí)驗(yàn) 室 中 進(jìn) 行 了 試驗(yàn)
率為 確
同時(shí)
。
, ,
采摘 成 功
本 開(kāi) 發(fā) 出 了 噴農(nóng) 藥 的機(jī) 器 人 如 圖
所示
。
工 作 速度 為
個(gè)
。
影 響成 功 率 的
的工作時(shí)間
主 要 原 因 是 機(jī) 器 視 覺(jué) 系統(tǒng) 對(duì) 采摘 位 置 的 判 斷 不 正
視 覺(jué) 系 統(tǒng) 也 占用 了
荷 蘭 的 黃 瓜 采摘 機(jī) 器 人 年 荷蘭農(nóng)業(yè) 環(huán) 境 工 程 研究 所
,
開(kāi)
始研 制 出 一 種 多功 能黃瓜 收獲 機(jī) 器 人
示
。
如圖
,
所
澎 的 溫 室 里 進(jìn) 行 黃瓜 按 照 標(biāo) 準(zhǔn) 的 園 藝 技 術(shù) 種 植 并把 它 培 養(yǎng) 為 高 拉 線 纏 繞 方
式 吊掛 生 長(zhǎng)
,
該 研究 在 荷 蘭
。
該機(jī) 器 人 利 用 近 紅 外 視 覺(jué) 系 統(tǒng) 辨 識(shí)
。
黃瓜 果 實(shí) 并 探 測(cè) 它 的 位 置
機(jī) 械 手 只 單 個(gè) 收獲
,
,
收 獲 成 熟 黃 瓜 過(guò) 程 中不 傷 害 其 它 未 成 熟 的 黃 瓜 采 摘 是 通 過(guò) 末 端 執(zhí) 行 器 來(lái) 完成
切 割器構(gòu)成 上
,
。
它 由機(jī) 械 手 爪 和
圖 噴 井機(jī) 器 人
,
。
末 端 執(zhí)行 器
和 機(jī) 械 手 安 裝 在 行 走 車
行 走 車 為機(jī)械 手 的 操 作 和 采摘 系 統(tǒng) 的 初 步 定
。
這 種 機(jī)器 人 的 外 形 很像 一 部 小 汽 車
上 裝 有 電磁 感應(yīng) 傳感器
,
機(jī)器人
位服務(wù)
機(jī)械手有
一
。
個(gè) 自由度
,
,
采用三菱 在底 座增加
。
自動(dòng) 噴 藥 控制 裝 置 以 及
六 自由 度 機(jī) 械 手
壓 力 傳感 器 等 大約
。
了一 個(gè) 線性 滑 動(dòng) 自由度
收 獲 后 黃 瓜 的運(yùn) 輸 由一
整個(gè) 系統(tǒng)
在 噴 霧 機(jī) 器 人 作 業(yè) 的 路 徑 中鋪 設(shè) 感 應(yīng) 電 纜 深 的地 方
,
個(gè)裝 有 可 卸 集 裝 箱 的 自走 運(yùn) 輸 車 完 成
工 作 時(shí) 電 纜 中 流 過(guò) 由發(fā)
,
灘 坊 學(xué) 院 學(xué)報(bào)
年
。
月
送 機(jī) 發(fā) 出 的 電 流 在 電纜 周 圍 產(chǎn) 生 磁 場(chǎng) 機(jī) 器 人 上
,
的融 合
、
圖 像 獲取 和 圖 像 處 理 的 算 法 等 方 面 進(jìn) 行
。
的 控 制 裝 置 根 據(jù)傳 感 器檢 測(cè) 到 的 磁 場(chǎng) 信 號(hào) 控 制機(jī) 器 人 的走 向 圖
。
更 深 人 的研 究
機(jī) 械 本體 的 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì)
施肥機(jī)器人 是 日本 開(kāi) 發(fā) 的 能在 水 田 中 自動(dòng) 行 走 進(jìn)
,
機(jī) 械結(jié)構(gòu) 直 接決 定 機(jī) 器 人 運(yùn) 動(dòng) 的靈 活 性 和 控
制 的 復(fù)雜性
。
收 獲采 摘 機(jī) 器 人 必 須 緊 湊 行 走 轉(zhuǎn)
,
,
,
、
行 深 層 作 業(yè) 的水 稻 施 肥 機(jī) 器 人 均 可 橫 向 轉(zhuǎn)動(dòng)
、
。
其行走 部 分 是 能
,
彎靈 活
。
因 此 在 滿 足 機(jī) 器人 性 能 的前 提 下 結(jié) 構(gòu)
、
在 狹 窄 的 稻 秧 間行 走 的 窄 型 橡 皮 車 輪 四 個(gè) 輪 子
應(yīng) 盡 可 能簡(jiǎn) 單 緊 湊 和 輕 巧 而 且 還 要 盡 可 能 保 障
,
度
。
施肥 裝 置 是 把糊 狀 肥 料 經(jīng)
, ,
機(jī)器 人 運(yùn) 動(dòng) 平 穩(wěn) 和 靈 活避 障
,
。
設(shè) 計(jì) 末 端 執(zhí)行 器 要
,
過(guò) 肥 料 泵 加 壓 由噴嘴 向 土 中施 肥 噴 嘴 兩 個(gè) 一 組
求 在 準(zhǔn) 確 快 速切 除 果 實(shí) 的 同 時(shí)
機(jī) 構(gòu) 的運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 和 動(dòng) 力 學(xué) 分析
來(lái) 設(shè) 計(jì)機(jī) 器 人 結(jié)構(gòu)
。
,
不 損 傷果 實(shí)
,
。
所
共 有 四 組 利 用 噴 嘴 柄 把噴 嘴 插 人 土 中
,
進(jìn)
以 為 了 設(shè) 計(jì) 出 合適 的 收 獲 采 摘 機(jī) 器 人 必 須 進(jìn) 行
行 點(diǎn)注 深 層 施 肥
,
,
。
機(jī) 器 人 能 沿著水 稻 壟 自動(dòng)行
,
同時(shí)運(yùn) 用 優(yōu)化 理 論
走 能 自動(dòng)保持作 業(yè) 部分 的 深 度 自動(dòng) 控制 施 肥 量 機(jī) 器 人 工 作 時(shí) 無(wú) 人操 縱
,
。
通 過(guò) 前 方 傳感 器 自
, ,
開(kāi) 放式 的 收 獲采 摘 機(jī) 器人 目前 已 有 的收 獲 采摘 機(jī) 器人 一 般 采 用 兩 種 實(shí) 現(xiàn) 方式
。
動(dòng) 檢 測(cè) 地 頭 的 土 埂 在 設(shè) 定 的 土 坯 處 自動(dòng) 停 止 轉(zhuǎn) 動(dòng)
度 再 橫 向移 動(dòng)
,
條 稻 壟 再 轉(zhuǎn)動(dòng)
。
度 繼
,
采 用 工 業(yè) 機(jī) 器人 和 獨(dú) 立 設(shè) 計(jì) 的 專 用 機(jī) 電
, ,
續(xù) 向 相 反 方 向 進(jìn) 行作 業(yè)
系 統(tǒng) 這 種 實(shí) 現(xiàn) 方 式 都 是 封 閉式 的 結(jié) 構(gòu) 使 得 收 獲
采 摘 機(jī) 器 人 只 能 具
有 特 定 的 功能
, ,
適應(yīng) 于特定 的
。
、
環(huán) 境 通 用 性 差 不 便 于 對(duì) 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 擴(kuò) 展 和 改進(jìn)
而 開(kāi) 放 式 的 機(jī) 器 人 系 統(tǒng) 具 有 良好 的 擴(kuò) 展 性
通用
鷺
圖
性 和 柔 性 作業(yè) 的 能 力 制 系統(tǒng)
,
。
機(jī) 器 人 的核 心 部 分 是 其 控
。
因此 具 有 開(kāi) 放 式 結(jié) 構(gòu) 的 收獲 采 摘 機(jī) 器 人
系 統(tǒng) 的 根 本 要 求 是 具 有 開(kāi) 放 式 結(jié) 構(gòu) 的 控 制 系統(tǒng)
、
收 獲機(jī) 器人 也 只 有 具 有 開(kāi) 放 式 結(jié) 構(gòu) 的 控制 系統(tǒng) 才 能 保證 控 制 采 摘 不 同 果 實(shí) 的 機(jī) 器 人 機(jī) 械 部 分 末
施肥機(jī)器人
端 執(zhí) 行 器 和 傳感 器
。
因此 建立 符合開(kāi) 放式 義 特
, ,
、
、
美 國(guó) 明 尼 蘇 達(dá) 州 一 家 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械公 司 的 研 究 人 員 推 出 的 施 肥 機(jī) 器 人 別具 一 格
, ,
,
征 的農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 控 制 系 統(tǒng) 保 證 控 制 的 可 靠 性 實(shí) 時(shí) 性是關(guān) 鍵所 在
結(jié)束語(yǔ) 總 的來(lái)說(shuō)
,
,
它會(huì)從 不 同 土 壤
。
。
的 實(shí) 際 情 況 出 發(fā) 適 量施 肥 它 的 準(zhǔn) 確計(jì) 算 合 理 的
減 少 了 施 肥 的 總 量 降 低 了 農(nóng) 業(yè) 成本 由 于 施 肥 科 學(xué) 使 地 下 水 質(zhì)得 到 改善 從研究現(xiàn)狀上 看
,
,
農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 技 術(shù)遠(yuǎn) 不 如 工 業(yè) 機(jī) 器
,
。
人 技 術(shù)發(fā) 展 得 成熟
,
、
由于 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 在 技術(shù) 和 經(jīng)
,
、
農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 的發(fā) 展 展 望
濟(jì) 方 面 的 特 殊 性 目前 還 沒(méi) 有 普 及 但 隨 著 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 向規(guī) 模 化 多 樣 化 精 確 化 發(fā) 展 以 及 逐 步 出 現(xiàn)
,
農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 正 在 由試 驗(yàn) 研
。
究 階 段 向 實(shí)用 化 階 段 過(guò)渡
。
隨 著 高科 技 農(nóng) 業(yè) 發(fā) 展
,
的 農(nóng) 業(yè) 勞 動(dòng) 力 不 足 的 問(wèn) 題 可 以 預(yù) 計(jì) 隨著 信 息 技
, ,
的 需 要 和 機(jī) 械 電 子 技 術(shù) 日益 緊密 的 結(jié) 合
農(nóng)業(yè) 機(jī)
,
術(shù) 向農(nóng) 業(yè) 領(lǐng) 域 的 滲 透 農(nóng) 業(yè) 現(xiàn)代 化 技 術(shù) 的 發(fā) 展 農(nóng)
, ,
器 人 將 不 斷 涌現(xiàn) 與 完 善 在 今 后 的 發(fā)展 中 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器人 必 須 在 以 下 幾 個(gè)方 面 得 到 突 破
。
業(yè) 工 程 技 術(shù) 的 日趨 成 熟 地進(jìn) 人農(nóng)業(yè) 生 產(chǎn)過(guò) 程 中
,
農(nóng)業(yè) 機(jī) 器人將越 來(lái)越多
。
智能 化 識(shí) 別 和 定 位
在 果 蔬 收獲 采 摘 機(jī) 器 人 系統(tǒng) 中 境 的復(fù) 雜 性 有完全解 決
, ,
由于 作業(yè) 環(huán)
采 摘對(duì) 象 的 智 能 化 識(shí) 別 和 定 位 還 沒(méi)
參考 文 獻(xiàn) 【 沈 明 霞 姬 長(zhǎng) 英 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 開(kāi) 發(fā) 背 景及 枝 術(shù) 動(dòng) 向 農(nóng) 機(jī)
,
。
其 中最 大 的 困 難 在 于 光 照 條件 的 不
。
,
、
化研 究
,
,
一
確 定 性 和 果 實(shí) 的 部 分或 完 全 遮 擋 問(wèn)題 因 此 還 需 要 在 視 覺(jué) 傳感 器 技 術(shù) 視 覺(jué) 與 非視 覺(jué) 傳 感 器 技 術(shù)
鈴木正肚
,
小
林研 等
,
巾
科 殲 萊 用 接 蓉木 裝 里 開(kāi) 發(fā)
,
第
報(bào)
一 一
要 素技 術(shù) 。 檢 討 田 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 學(xué) 會(huì) 志
,
第
期
,
宋
健
張鐵 中
張
賓
張 紅 健 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 的 研 究 現(xiàn) 狀 與 發(fā)展 展 望
份。
。。
鈴木 正 肚 小 林研 等 第
志
,
巾 勺科 好 萊 用 接 爹 木 裝 里 開(kāi) 發(fā)
館加 。
,
目,
報(bào)
,
一
機(jī) 械 接 爹木 。 可 能 性 刃 檢 討 田 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 學(xué)會(huì)
一
護(hù)
叩
司
扭
,
,
,
心
五
,
’小 林 研 鈴 木 正 肚 巾 科 好 萊 用 接 爹 木 裝 開(kāi) 發(fā) 第 報(bào) 一 實(shí) 臉 用 接 苔木 裝 憶 上 丙 連 續(xù) 接 答木作 業(yè) 農(nóng) 業(yè) 機(jī)
,
幼
?
,
,
助
械 學(xué)會(huì) 志
,
,
一
小 林研 小 殲 田 明彥 巾
,
科 玲 萊 用 接 爹木 裝
開(kāi)發(fā) 第
,
,
羅 改。
招
,
,
比
報(bào)
,
一
實(shí)證 試 臉 七 裝 里 刃 實(shí) 用 化 田
一
,
,
農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 學(xué)會(huì) 志
血
」
,
段護(hù) 】
,
趙
勻 武 傳 宇 胡旭 東 等 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 的 研 究 進(jìn) 展 及 存
周增產(chǎn) ,
,
一
,
待蘭黃
飛
在的 問(wèn)題
農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué)報(bào)
切目
,
,
一
。一 。
瓜 收 獲 機(jī) 器 人 的 研 究 開(kāi) 發(fā) 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué)報(bào)
卜
一
閉 幼
川
比
陰丫
五
】
司
,
垃
叮中
也
』
司
胡
比
以刃
,
一
一
加
一
巧
腸 魂
鄉(xiāng)介
,
勸
,
咖
對(duì) 側(cè)褚 ,
,
〔 認(rèn) 以
詳附
七均
如耐
日
” 勿
公扣
場(chǎng)
訪心
側(cè)犯
碑
舊 功場(chǎng)
殘
,
耐 功場(chǎng) 場(chǎng)
即 責(zé)任編 輯 肖恩 忠
廿 既
加刃
公
,
麗 就記 明
鄧
,
油
上接 第
以
,
頁(yè) 應(yīng)將分包商 的項(xiàng) 目團(tuán)隊(duì) 主要成員 納
。
, ,
分包商權(quán) 力會(huì)增 大
。
,
總包 商會(huì)更 趨 向于 向業(yè) 主
,
人 總 包項(xiàng) 目團(tuán) 隊(duì)來(lái) 對(duì) 分包 商 的授權(quán) 同時(shí)也是對(duì) 項(xiàng)
目團(tuán) 隊(duì)成員 的授 權(quán) 有助 于 成 員 的能力 提高 表現(xiàn) 良
。
提供 更 周 到的服 務(wù) 對(duì)分包 商 的授權(quán) 會(huì) 增 大 更 多的
好 的分包 商 可 以 獲 得 更 多 的補(bǔ) 充協(xié)議 和 報(bào) 酬
,
工作
善 于 自我 管理 的分包 商更 受歡迎 分包商將趨 于 更 多 的 自我 管理
具 體施工 由分包 商完成
, ,
。
受到激勵(lì) 授權(quán) 可 以起到雙 重 作用 對(duì)未來(lái)建 筑 工 程項(xiàng) 目分包 管理展 望
,
。
結(jié)語(yǔ)
由于 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 的加劇 建筑 工 程項(xiàng) 目業(yè) 主也 變得
, ,
專業(yè)化程 度更 高 專業(yè)化程 度 更 高 使 總 包 向管理 方 向分化 分包
,
更加專業(yè) 化 質(zhì)量 和 服 務(wù)水平 的要 求越來(lái) 越 高 對(duì) 任 何建 筑 企業(yè) 都有增強(qiáng) 競(jìng)爭(zhēng)力 降低成 本 提高利潤(rùn)的
,
,
、
、
商則 向?qū)I(yè) 施 工 更精分化 總 包 對(duì) 分包 的依 賴度要 增加 更多 的具體 施工 任務(wù) 要 尋 找分 包 商來(lái) 完成 分
,
。
需 求 專 業(yè) 化 的趨勢(shì)不可避 免 企 業(yè)不 會(huì) 是 大而全 了
, ,
,
而是 精 而強(qiáng) 了
。
這種 趨勢(shì)將使企 業(yè) 壓 縮 規(guī) 模 專 注于
, , , ,
包 商將 專注于 其專業(yè) 核心 競(jìng)爭(zhēng) 力
重要 的輔 助 性工 作將會(huì) 外 包
,
,
分包 商 的一些不
提升核 心 競(jìng) 爭(zhēng)力 將更多使 用 外包 的形 式
利 用更 有
效率 的資源
。
由更 專業(yè) 的分包 商來(lái)
現(xiàn) 代項(xiàng) 目管理 有著 很 強(qiáng) 的整 合 能 力 對(duì)
。
完成
。
組 織更靈 活 組織 界 限將 模糊
,
完成有外包參與的任務(wù)有著很強(qiáng) 的管理 能力 如何在 項(xiàng) 目管理 中做好分包形 式的管理工 作呢 相信這樣 的
,
項(xiàng) 目組織 將會(huì)更趨靈 活 的組 建
的參與總包 的項(xiàng) 目團(tuán) 隊(duì)工 作
, ,
分包 商會(huì)更多 合 同的聯(lián)系使各 方更
。
向題 并不 僅僅是 建筑領(lǐng)域 也 是 其他行業(yè) 所 共 同面 臨
,
的 問(wèn)題 本文 提 出 的 深用 集權(quán)式 的公 司發(fā)包 授權(quán)項(xiàng)
,
。
趨 于 平等合作 的關(guān)系 項(xiàng) 目會(huì) 有更多的補(bǔ)充協(xié)議
目的管理實(shí)施 采取矩 陣式 的組 織 管理 結(jié)構(gòu) 著重 于
, ,
管理 將更 規(guī) 范化 合 同管理 的地 位將更 重要
, ,
項(xiàng) 目正 式 信息 溝通
。
會(huì) 更 規(guī)范 工 作 程 序會(huì) 更 加規(guī)范 和 嚴(yán) 格
分包商授權(quán) 度 更高
“
合 同管理 和生產(chǎn)過(guò)程 目標(biāo)管理 的方 式 只是分包管 理 的一 種方式 只是提出一 種供借鑒的辦 法 在實(shí) 際 工 作 中 怎 樣 管理 應(yīng) 該 在 學(xué) 習(xí) 借鑒 的基礎(chǔ)上 采 用 實(shí)事求是 的態(tài)度 創(chuàng)造性的發(fā) 揮 資 任 編 輯 肖恩 息
,
” ,
。
,
,
,
”
,
。
?
?
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