浅析仿人机器人发展概况.docx

上传人:b****6 文档编号:4175741 上传时间:2022-11-28 格式:DOCX 页数:13 大小:170.09KB
下载 相关 举报
浅析仿人机器人发展概况.docx_第1页
第1页 / 共13页
浅析仿人机器人发展概况.docx_第2页
第2页 / 共13页
浅析仿人机器人发展概况.docx_第3页
第3页 / 共13页
浅析仿人机器人发展概况.docx_第4页
第4页 / 共13页
浅析仿人机器人发展概况.docx_第5页
第5页 / 共13页
点击查看更多>>
下载资源
资源描述

浅析仿人机器人发展概况.docx

《浅析仿人机器人发展概况.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《浅析仿人机器人发展概况.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。

浅析仿人机器人发展概况.docx

浅析仿人机器人发展概况

 

 

仿人机器人发展概况

摘要:

介绍了国内外仿人机器人的发展特点,以行走机构为主要内容详细分析了日本、美国等几种仿人机器人的主要技术及其技术指标,根据国外的样机设计,分析了仿人机器人的控制设计中的一些问题,就国外仿人机器人发展对中国仿人机器人发展的差异提出了看法。

关键词:

仿人机器人,技术,双足步行

1概述

仿人机器人在过去的10多年特别是近5年中发展迅猛,自从有关综述文章发表以来,情况有了很大改变。

行走机构是仿人机器人的关键技术,对于仿人机器人的研究是从对行走机构的研究开始的,日本旱稻田大学在1973年研制成功了最早具有记载的双足步行人形机构WABOT-1。

本文重点论述世界范围内仿人机器人的近期发展,对行走机构的发展做重点介绍。

2仿人机器人近期发展特点

现如今,世界各个国家都进行仿人机器人的研究,据韩国的一个经常更新的仿人机器人网站统计,2005年3月5日,世界上共有76各仿人机器人项目正在进行中,其中日本36个,美国10个,韩国7个,英国4个,中国3个,瑞典2个,澳大利亚、泰国、新加坡、保加利亚、伊朗、意大利、奥地利、俄罗斯等国各有1个,从统计数字可以看出当时日本在此领域的领先地位及其他各国的竞争实力。

2005年2月18日出版的《科学》杂志上介绍了一种全新的行走机构,康奈尔大学、麻省理工学院和荷兰Delft理工大学的研究人员分别展示了基于这种行走机构的样机。

这种行走机构的概念来自一个简单的玩具:

行走企鹅。

这个企鹅臀部有两个没有动力的关节分别支撑两条直腿,该企鹅可以沿着斜坡摇摇晃晃的行走而下,这就是被动动力行走者。

问题是在平地上企鹅不会行走,研究人员贡献在于设计了仅用少量驱动器就可以在平地上行走的行走机构。

以Asimo为代表的传统仿人机器人每一个关节都用一个驱动器。

新行走机构则不同,它的关节分为有驱动和无驱动两种,以康奈尔的设计为例,机器人每条腿的自由度为5个(臀1,膝2,踝2),其中只有一个踝关节用电机驱动,其他都是被动的,双手摆动各有一个自由度,通过机械结构由双腿带动,左腿带动右臂,右腿带动左臂。

走动时,感知到左足触地时,右踝驱动右足踢开地面,使右腿摆动至左腿前方,完成一步,反之亦然。

新行走机构的特点是节省能源,据说只需要通常行走机构的十分之一的动力,另外,新型步行机器人走路时一起一伏,跟人没什么两样。

Delft设计和康奈尔的设计大致相同,只是采用气动驱动,MIT的设计则为每条腿有6个自由度,其中两个踝部关节用电机驱动,其他都是被动的。

从录像看,康奈尔和Delft的机器人的行走姿态是令人满意的,但似乎它们只能有一种走法.不象每个关节都采用独立驱动方式的传统仿人机器人那样可以通过编程获得不同的步态.至于MIT模型,虽然采用了先进的控制方法,但其蹒跚的步态令观看者对其机构设计难以接受.实际上,研究者不止以上3家,日本Asano等人的被动动力步行模型基于能量约束并考虑了ZMP判据。

传统行走机构的研究继续瞄准动作的质量。

本田提出新一代Asimo的步行速度要增加到2.5公里/小时,跑步速度增加到3公里/时,主要措施是添加腰部关节以在行进时扭摆.太极拳要求动作连贯均匀,协调完整.打太极拳是对仿人机器人动作质量的最好检验.各公司和业余爱好者正在寻找更好的设计和控制,以便在今后的机器人太极拳比赛中一决高低。

探讨人类行走和奔跑时的各种动作方式。

研究仿人机器人动态步行控制方法是研究重点2004年底前,本田公司宣布了新一代Asimo计划,寻求更强的行动能力,更佳的与人沟通,以及在真实世界中更机敏的反应能力。

ZMP判据仍是二足步行机器人各种控制方法的基本依据.最早提出ZMP判据的南斯拉夫学者Vukobratovic最近对ZMP判据35年来的发展作了总结,Lim和他的同事除了以仿人机器人上身躯干的摆动来补偿下肢运动的力矩外,还采用了阻抗控制方法来吸收脚底板接地时的冲击力,大大提高了行走的稳定性。

他们所用的弹簧一阻尼模型可以以足够的精度模拟足底与地面的接触力,非线性阻尼模型则可模拟足底与地面的冲击力。

3仿人机器人的主要技术及其技术指标

现有的仿人机器人五花八门,其自由度数、重量和尺寸也相差甚远。

1仿人机器人的自由度

现有的仿人机器人其自由度数少的有17个(近藤KHR.1),多的有41个(HUBO)。

如下图:

仿人机器人到底需要多少自由度呢?

除了手部另作讨论以外,仿人机器人的自由度是腿部、臂部、腰部、颈部各自由度之和,见图3.以下分别讨论这些部分.

(1)通常的设计中腿部自由度为5个(臀2,膝1,踝2,典型的是近藤KHR.1)和6个(在5个的基础上增加1个臀部自由度RL1或LL1,典型的是富士通HOAP-2、Asimo和QIRO).每条腿5个自由度已经可以完成基本行走动作.增加的臀部自由度可使行走动作更优雅,少一点机器人味.

(2)臂部自由度的基本设计为3个(肩2,肘1).各个公司对第4个臂部自由度的选择不同.富士通公司的HOAP2在3个的基础上增加1个肩部自由度RS3或LS3.NivanaTechnology公司的TaiChi机器人则增加1个腕部自由度RWr2或LWr2.腕部自由度最多可增加3个,QIRO由于腕部增加了2个自由度而成功地表演了持扇跳舞.(3)一般设计腰部无动作,连Asimo和QIRO也没有腰部自由度.增加1个腰部自由度首选Wal,这个动作对打太极拳和跑步都很重要.(4)颈部自由度初选为1个(N1),增加1个一般都选N2.(5)最后,手部自由度差别很大.每只手的五指共有21个自由度,问题在于怎样简化.简单的设计只是一个手形,不能开合.稍复杂的设计中手的动作类似工业机器人的夹持器.复杂的设计寻求10根手指各自独立地运动.这将大大增加自由度的总数.现在,可以看到作为一个典型的简单的仿人机器人设计,其自由度的总数为5×2(腿部)+3×2(臂部)+0(腰部)+1(颈部)+0(手部)=J7个,这便是近藤KHR一1机器人.这样,我们得知17个自由度是一个仿人机器人(不含被动动力模型)自由度数的低限.另一个例子是新一代Asimo,其自由度的总数为6×2(腿部)+7×2(臂部,其中肩3,肘1,腕3)+1(腰部)+3(颈部)+2×2(手部,拇指1,其它四指1)=34个。

2仿人机器人的驱动电机

绝大多数仿人机器人都用数字伺服电机驱动。

由于伺服电机的转动角度为120度或180度,正好模拟人类各关节转动不会大于180。

的特点.日本的近藤和双蕖等公司还开发了仿人机器人专用伺服电机。

这种专用伺服电机的特点是速度快、扭矩大,另一特点是配备了双向高速接口,能够确定并传送当前伺服电机位置,可以实现示教方法编程.这对多自由度的仿人机器人的编程带来很大方便.由于伺服电机的设计及价格因素,在工业机器人中广泛使用的示教编程方法仅在少量仿人机器人中使用。

伺服电机的尺寸对仿人机器人的设计有很大影响.对于一个有2个或3个自由度的肩部来说,由于电机的尺寸不允许把它们放在同一平面上,势必造成2个或3个电机成串排列.这使得手臂的尺寸长得与躯干不成比例,看上去像个大猩猩.排列在下方的关节由于远离肩部,其转动更使人有怪异的感觉.例如近藤公司的YDH—EZA机器人比KHR一1机器人增加了4个自由度(左右臂、腿各增加1个),动作功能增强了,却带来了“非人”的感觉.换句话说,一定尺寸的伺服电机限定了机器人的最小合理尺寸.

3仿人机器人的处理器和操作系统

由于仿人机器人需要控制多个关节,检测多个传感器的信息,因此需要很强的处理能力.另一方面,编程和处理图像等大量信息需要外界计算机的帮助.和工业机器人一样,通常每个关节由一个微处理器和相应的伺服电机构成闭环.各个微处理器接受机器人载CPU的命令.仿人机器人处理器的安排有下列几种:

(1)典型的一般设计是机器人载一个CPU并配备相应的操作系统,编程和图像处理由外部计算机进行.

(2)高级别的设计是机器人载2个或3个CPU,主CPU控制步态计算,其他CPU用于图像和传感器信号处理.QIRO和HRP-2机器人属于这种高级别类型.高级别和一般级别的机器人都装载实时操作系统.控制周期一般为Ims.(3)最低级别的机器人无CPU,只带微处理器单板,用来执行从外部主机下载的程序外部计算机与机器人载处理器的信息交换方法有下列几种:

(1)编程软件安装在外部计算机上,Pc需通过电缆和机器人上微处理器搭载的单板连线初始化伺服电机和下载程序.程序下载后,电缆可以断开,机器人执行已存储的程序.由于处理能力的限制,需要几块单板一起连接.这种机器人通常不带传感器.这种方法适用于简单结构的仿人机器人.一个例子便是近藤KHR一1机器人,它带2块单板,每块单板可控制12个电机,共可控制24个电机,实用17个口,尚多余7个口可供扩展.

(2)Pc通过符合IEEE802.11B标准的无线LAN卡和机器人上的CPU构成网络.一个例子便是双蕖电子公司的Speecys机器人.Speecys机器人的CPU是Motolora的PowerPCMPC5200,操作系统用的是该公司自己开发的以Net—BSD为基础的SpeecysOS.机器人头部还有2个cF卡插槽,可用来插放支持IEEE802.11B标准的无线LAN卡.因而,通过互联网,计算机可接收机器人采集的图像,亦可通过附属的软件SpeecysSystem,对机器人进行遥控.另一个例子是富士通公司的HOAP-2机器人.HOAP一2机器人用了700MHz的CPU.PC端与机器人端的OS都是RT—Linux.HOAP一2机器人与PC有2种连接方式.一种是有线连接,双方通过2组USB插口传递信息,一组USB实时传送程序,另一组为传送图像专用.另一种为无线连接,通过插入机器人的CF无线LAN卡和相应软件来实现.以上两个例子都属于一般级别的机器人.(3)通过蓝牙技术实现语音和数据的交换.蓝牙的有效范围约为10m.这对控制小范围内活动的机器人是可行的.TaiChi机器人是这方面的例子,它配备了蓝牙插件.当然,蓝牙1Mbps的传输率对于传输图像显得太慢.传送一幅未经压缩的35万像素的彩色图像需时8s多。

4仿人机器人的传感器

自主引导车(AGV)类机器人通常采用传感器来确定是否存在障碍,测量前方物体的距离,确定自身的位置和在水平面中的方向.这些目标对于仿人机器人同样重要.但仿人机器人尚有更基本的要求.双足行走的特点决定了为了防止倾跌和提高走动的效仿人机器人必须随时确定自身在三维空间中的倾斜趋势以保持动态平衡.因此,它们优先采用的传感器是陀螺和脚底压力传感器.这两种传感器在双足行走的机器人中是很普遍的,即使尚未采用的也把这类传感器作为选件的首选.以HOAP-2机器人为例,它的姿态传感器安装在机器人躯干上半部.姿态传感器由3轴角速度传感器(陀螺)和3轴加速度传感器组成.在机器人静止状态下测定了加速度和角速度的额定数据.经AD转换后以机器人腰部坐标表达这些物理量.在动态情况下,这些物理量的变化被用于相应关节的补偿运动.姿态传感器大大改善了机器人的动态平衡性能。

HOAP-2机器人的脚底传感器安装在脚底板两层之间.每个脚底板有4个传感器,位于脚底板的四角.脚底板触地时两层底板平面相对倾斜,可被某个接触传感器感知,控制脚踝处关节的运动可以调整脚底板的姿态.脚底板传感器也可以给基于ZMP判据的控制提供信息。

Asimo和HRP一2机器人在手腕和脚踝处分别选用了六维力传感器.可增加对外界的感知。

脚踝处六维力传感器对以ZMP为判据的控制尤为必要.索尼公司的设计略有不同,它在SDR-4X机器人上每个脚底板下设4个力传感器,这是特别设计的薄膜传感器,信号经AD转换,由辅助DSP计算实际ZMP位置,经辅助CPU送至主CPU.由此4个力传感器计算的ZMP位置精度为0.5mm,足够满足控制需要.索尼公司还使用了3个二轴加速度传感器(躯干底部1个,2个脚底板各1个),又在躯干底部装3个单轴角速度传感器(陀螺).加速度传感器和角速度传感器的输出总和用于测量躯干的倾斜度.由于机器人个体小,索尼特别关注传感器的小型化和轻量化.改进设计后的加速度传感器、角速度传感器自重分别仅为0.2g和0.4g。

5仿人机器人的视觉

视觉是仿人机器人感知外界的最重要的感觉。

图像处理和分析的计算重负使得许多仿人机器人不得不放弃视觉.现有的最先进的带有视觉的仿人机器人有本田公司开发的Asimo、索尼公司的QIRO、川田等公司生产的HRP-2以及富士通公司的HOAP-2机器人.QIRO和Asimo机器人具有双目匹配、人脸识别以及识别运动中物体的视觉功能.Asimo还有手势和姿态识别功能.这些机器人对视觉信号处理主要有两种途径:

Asimo、QIRO、HRP-2等机器人除了有机载CPU进行步行控制外,还采用1至2个机载通用CPU专门处理视觉和传感器信息.另一种做法是把图像上传到主机处理.例如单CPU的HOAP-2机器人预留了一个专用的图像USB通道,把图像上传到主机处理后再把结果回传至机器人.第一种做法机器人带有2至3块主板,控制复杂.第二种做法上传图像使机器人离不开USB电缆,不能脱机运行;如果用无线网络则通讯成为瓶颈,无法实现实时控制.机器人采用自带的图像处理装置可能将成为更有前途的第三种途径.索尼公司在SDR-4X机器人上使用FPGA进行两个摄像头的图像匹配,结果再送主CPU.有一种在其它机器人导航上已使用的高速图像处理装置Bi—i值得注意.这种AnalogieComputers公司生产的高速图像处理装置Bi—i可以在不必占用主机的CPU时间的情况下每秒处理高达10000幅128×128图像.Bi—i的中央处理器是一个600MHz的数字信号处理器(DSP),并配备150MHz浮点协处理器和ACE16K处理器.ACE16K芯片号称第三代人工视网膜,是对生物视网膜最成功的模拟.它的设计基于细胞神经网络(CNN,CellularNeuralNetwork)技术,是一种多层的、模拟并集成了视网膜上各类细胞的功能和相互关系的大规模模拟集成电路.我们预期仿人机器人采用机载人工视网膜作图像处理方案将成为更有发展前途的解决仿人机器人视觉的新途径。

4.中国发展的一些趋势

1培育国家级的团队

韩国的经验值得借鉴.韩国科技界决心要开发本国的Asimo.以KAIST和sT为首的两个集,本的多年奋斗已经取得成果,迅速缩小了与日本的差距。

我国很多单位研究仿人机器人多年,目前已经制订长远计划,瞄准世界先进水平,争取开发出具有国际影响的仿人机器人理论和实用模型来。

2发展基础产业

伺服电机、传感器、摄像头等是仿人机器人研发和生产的关键零部件,目前主要依靠进口。

供货的规格、价格、到货时间都远远不能令人满意,成为开发的瓶颈,需要提高和大力发展本国基础产业。

3形成广大的群众基础

日本在这方面的经验值得借鉴。

日本有一支很大的仿人机器人爱好者队伍。

他们自制仿人机器人,参加各种级别的比赛,既学到了知识又增强了动手能力,成为研究高等级仿人机器人的强大后备力量。

目前,轮型机器人在我国部分地区的中小学兴趣小组中已经形成气候,全国和地区的比赛也经常举行。

但仿人机器人方面还是空白,需要有关方面和有志人士通力合作,迅速改变这个局面。

希望在不久的将来,我国在仿人机器人领域内能够飞速前进,步入世界领先行列中去,祝福我们的祖国科技兴隆,早日成为世界科技的龙头!

 

 

农业机器人的应用与发展现状

摘要:

本文总结了农业机器人的产生背景,概括了农业机器人的特点,并针对目前农业农业机器人的应用现状做了全面概述,并从国内外各个国家的农业机器人的研究状况概述了当前机器人的发展现状。

关键词:

农业机器人应用现状国内外发展现状  

1、农业机器人的开发背景

随着电子技术和计算机技术的发展,诞生于美国的智能机器人技术正越来越被世界各国所重视,它已在许多领域得到了广泛的应用。

在农业生产中,由于易对植被造成损害、易污染环境等原因,传统的机械通常存在着这样或那样的缺点。

为了解决这个问题,国内外都在进行农业机器人的研究。

智能化和自动化技术的长足进展,为应用于非结构化环境的农业机器人开发打下了坚实的理论基础,如近几年出现的耕耘机器人、嫁接机器人、农药喷洒机器人、瓜果采摘机器人、温室管理机器人等,都是现代高科技在农业上综合运用与发展的结果。

使用农业机器人可以提高劳动生产率,解决劳动力的不足改善农业生产环境,防止农药、化肥等对人体的伤害提高作业质量。

农业机器人相对于传统农业机械能够更好地适应生物技术的新发展,农业机器人的问世,有望改变传统的劳动方式,改善农民的生活劳动状态。

我国是一个农业大国,虽然农业人口众多,但随着工业化进程的不断加速,可以预计农业劳动力将逐步向社会其它产业转移,实际上进入21世纪后,我国将面临着比世界任何国家都要严重的人口老龄化问题,农业劳动力不足的问题将日益凸现。

在日本、美国等发达国家,农业人口少随着农业生产的规模化、多样化、精确化,劳动力不足的矛盾越来越突出,许多作业项目如蔬菜、水果的挑选与采摘等都是劳动密集型工作,再加上农时季节要求,劳动力短缺的问题越来越突出。

因此,世界各国对农业机器人非常重视,投入了大量的资金和人力进行机器人的研究开发。

近年来,随着工业机器人的高速发展与广泛应用,在农业领域的机器人也发展很快,预计21世纪将是农业机器人的时代。

2、农业机器人的特点

农业机器人是一种以农产品为操作对象、兼有人类部分信息感知和四肢行动功能、可重复编程的柔性自动化或半自动化设备。

它能减轻劳动强度,解决劳动力不足,提高劳动生产率和作业质量,防止农药、化肥等对人体的伤害。

2.1作业对象的娇嫩性和复杂性

农作物具有软弱、易伤的特性,且其形状复杂,生长发育程度不一,相互差异很大。

2.2作业环境的结构性不统一

随着农作物时间和空间的变化,机器人工作环境也是变化的、未知的。

作物生长环境除受地形条件的约束外,还直接受季节、天气等自然条件的影响。

这就要求农业机器人要在视觉、推理和判断等方面具有相当的智能。

2.3作业过程的复杂性

农业领域的行走不是从出发点到终点的直线行走,而是具有范围狭窄、距离较长和遍及整个田间表面等特点。

通常是农业机器人作业与移动同时进行而且工作时具有特定的位置和范围。

2.4操作对象和价格的特殊性

农业机器人的操作者农民,并不具备较高的机械电子知识水平,因此农业机器人还必须具备非常高的可靠性和操作简单的特点。

另外农业机器人是以个体农民经营为主,如果不具备价格优势,就很难得到普及应用。

3、农业机器人的应用现状

农业生产大致可以分为两类:

一类是在大面积农田中进行作业的土地利用型农业,另一类是在温室或植物工场中进行作业的设施型农业。

农业机器人根据解决问题的侧重点不同,用于前者的称为行走系列农业机器人,用于后者称为机械手系列机器人。

3.1行走系列农业机器人

行走系列农业机器人的主要目标的自主行走,边行走边作业。

它的作业条件受地理环境的影响。

因此要保持机器行走的速度与姿势,从而得到高质量作业,是目前开发此类农业机器人必需解决的问题,下面介绍几种活跃在农田中的机器人。

3.1.1自行走耕作机器人

自行走式耕作机器人是在拖拉机的基础上加上方位传感器和嵌入式智能系统等,可在耕作场内辨别自身位置,推动执行机构动作,实现无人驾驶;配上各种农具,能进行各种田间作业,从而保证田间垄作方向正确与耕作精准。

随着GPS(全球卫星定位系统)的应用,卫星导航和精确定位行驶发展成熟,自行走式耕作机器人的技术也随之成熟,并已处于实用性阶段。

3.1.2施肥机器人

施肥机器人除具备在田间作业自动行驶的功能外,会根据土壤和作物种类的不同,自动按不同比例配备营养液,计算施肥总量,降低农业成本,减少施肥过多产生的污染。

3.1.3除草机器人

除草机器人采用了先进的计算机图像识别系统、GPS系统。

其特点是利用图像处理技术自动识别杂草,利用GPS接收器做出杂草位置的坐标定位图。

机械杆式喷雾器根据杂草种类数量自动进行除草剂的选择和喷洒。

如果引入田间害虫图像的数据库,还可根据害虫的种类与数量进行农药的喷洒,起到精确除害、保护益虫、防止农药过量污染环境的作用。

3.1.4水田管理作业机器人

水田中的作物是有规则的栽种,因此也可以通过测量作物方位进行机器人式作业。

日本农林水产省农业研究中心开发的机器人式水田管理作业机能对水稻进行洒药与施肥等作业。

该机器人的自主行走系统采用类似猫的胡须的接触传感器,沿着列行走,到地头时自动停止,并转一个作业宽度至返回方问,再由操作者确认是否进入正确稻列进行作业,这是半自动作业方式。

3.1.5收获及管理作业机器人

这种机器人根据预先设置的指令,利用自动控制机构、陀螺罗盘和接触传感器,从而自动进行田间作业。

在该类机器人的研究上,日本开发了利用棒状传感器检测稻株,靠离合器闸的接通与断开实现转向的方向自动控制的联合收割机。

美国新荷兰农业机械公司研制多用途的自动化联合收割机器人,它很适合在美国的一些专属农垦区大片整齐规划的农田中收割庄稼。

3.2机械手系列机器人

机械手系列机器人的目标是对作业对像的识别,它的作业对象是果实、家畜等离散个体。

由于作业对象的基本生理特征和力学特征等不同,开发该机器人的重点应放在检测数据的采集上,从而开发不同的传感器。

传感器的融合技术在近年来已被引入到机器人识别研究中,开发新型传感器以及提出新的融合方法,提高灵敏度和反应速度以完善探测结果,是今后重要的研究方向。

目前,属于该系列的机器人主要有下面几种。

3.2.1嫁接机器人

嫁接技术广泛应用于蔬菜和水果的生产中,可以改良品种和防止病虫害。

嫁接机器人是一种集机械、自动控制与园艺技术于一体的高新技术,可在短时间内把蔬菜苗茎秆直径为几毫米的砧木和芽坯嫁接为一体,大幅提高嫁接速度,同时避免了切口长时间氧化与苗内液体的流失,提高了嫁接成活率,大大提高了工作效率。

嫁接机器人在日本应用十分广泛,中国农业大学率先在我国开展了自动化嫁接技术的研究工作,先后研制成功了自动插接法和自动旋切贴合法嫁接技术,形成了我国具有自主知识产权的嫁接机器人技术。

3.2.2采摘机器人(果实收获机器人)

近年来,为提高果品蔬菜的采摘效率,国外开发了一系列采摘机器人。

该类机器人采用彩色或黑白摄像机作为视觉传感器来寻找和识别成熟果实,主要由机械手、终端握持器、视觉传感器和移动机构等主要部分组成。

一般机械手有冗余自由度,能避开障碍物,有时终端握持器中间有压力传感器,避免压伤果实。

在很多国家已经广泛投入使用的有番茄采摘机器人、黄瓜采摘机器人、葡萄采摘机器人、西瓜收获机器人和柑橘采摘机器人等。

3.2.3育苗机器人(移植机器人)

育苗机器人主要是用于蔬菜、花卉和苗木等种苗的移栽。

它把种苗从插盘移栽到盆状容器中,以保证适当的空间,促进植物的扎根和生长,便于装卸和转运。

现在研制出来的育苗机器人有两条传送带:

一条用于传送插盘,另一条用于传送盆状容器。

其他的主要部件是插入式拔苗器、杯状容器传送带、插漏分选器和插入式栽培器。

在许多情况下,种子发芽率只有70%左右,而且发芽的苗也存在坏苗,所以育苗机器人引入图像识别技术进行判断。

经过探测之后,准确判别好苗、坏苗和缺苗,指挥机械手把好苗准确移栽到预定位置上。

育苗机器人大大减少了人工劳动,提高了移栽操作质量和工作效率。

3.3其他机器人

其他一些特殊的农业机器人(如澳大利亚生产的剪羊毛机器人和荷兰开发的挤奶机器人等)已经投入生产中,其技术已经非常成熟。

3.3.1剪羊毛机器人

澳大利亚成功研制了剪羊毛机器人。

首先将羊固定在可作三个轴心转动的平台上,然后将有关羊的参数输入计算机,据此算出剪刀在剪羊毛时的最佳运动轨迹,然后用液压传动式剪刀剪下羊毛。

由试验结果表明,机器人要比熟练的剪毛工剪得快。

3.3.2挤奶机器人

19

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 初中教育 > 政史地

copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1