农业机器人1

1智能农机装备农业机器人农业机器人：[e-mail]1.1.绪论：农业生产的自动化与机器人化绪论：农业生产的自动化与机器人化提提纲纲1.1.绪论：农业生产的自动化与机器人化绪论：农业生产的自动化与机器人化2.2.农业机械的机构与起步中的农业机器人农业机械的机构与起步中的农业机器人3.3.末端执行器与机械臂及应用末端执行器与机械臂及应用 Simon Blackmore, UK农业机械(AgriculturalMachinery)于有形和无形之中对农业做出了巨大贡献给农业带来了巨大变革但仍然存在着许1.11.1从农业机械到农业机器人从农业机械到农业机器人业做出了巨大贡献，给农业带来了巨大变革。但仍然存在着许多难以实现机械化的作业，如按顺序依次摘取成熟的柔软果实的作业，包装作业，嫁接，插条等需要人的手指完成的精细农业，剪枝等需要辨识复杂形状并需要直觉判断的作业，挤奶作业，等等。对于这些作业，需要改变传统的农业机械的概念，新一代机械需要拥有人类的五官或超过五官的感知能力具有对传感机械需要拥有人类的五官或超过五官的感知能力，具有对传感器收集的信息进行恰当判断的能力，以及利用拥有与人的上肢近似形状的机构进行作业的能力，这就是农业机器人(AgriculturalRobot)。3在现阶段对多样化发展的机器人其定义还没有定论1.21.2农业机器人的定义农业机器人的定义在现阶段，对多样化发展的机器人，其定义还没有定论，农业机器人也是如此，相关的学会还没有针对农业机器人的定义进行过正式的探讨。在日本《农业机器人》一书中，将与农业生产相关的、拥有像手臂一样多自由度机构的机械系统，具有高度感知与判断等机能的自动机械以及虽然外形仍为传统农业机械但可以自等机能的自动机械，以及虽然外形仍为传统农业机械但可以自主移动的机械，称为农业机器人。2.12.1起步中的农业机器人起步中的农业机器人农农业业作作田田间间管管理理：：耕作机器人（自动转向），土壤传感器，精耕作机器人（自动转向），土壤传感器，精密施肥机械密施肥机械育育苗苗生生产产：：播种、育苗、嫁接、扦插、移栽等机械播种、育苗、嫁接、扦插、移栽等机械栽栽培培管管理理：：中耕追肥植保等机械中耕追肥植保等机械业业体体系系栽栽培培管管理理：：中耕、追肥、植保等机械中耕、追肥、植保等机械收收获：获：番茄、草莓收获机器人、测产联合收获机番茄、草莓收获机器人、测产联合收获机初加工、分选：初加工、分选：蔬菜切根或分段初加工机器人、果实分选机器人、蔬菜分选机器人、除草机器人、挤奶机器人、剪羊毛机器人食食品品加加工工：：饮料、面类、火腿、香肠等加工机械4耕作主要是由装在拖拉机上的犁、旋耕机等作业机械进行的，通常只在表土耕作。2.22.2耕作机械耕作机械华南农业大学研究成功水田华南农业大学研究成功水田激光激光平地技术与机具平地技术与机具以旋以旋转的激光束平面为基准自动调转的激光束平面为基准自动调整整平平地铲高度地铲高度采用微机械陀螺仪和加速度计实时检测平地铲的水平倾角，实现了平地铲采用微机械陀螺仪和加速度计实时检测平地铲的水平倾角，实现了平地铲水平位置自动调整水平位置自动调整平整精度高平整精度高(3cm)(3cm)2.22.2耕作机械耕作机械水田激光平地机水平测量原理oyx水平控制器平地铲MEMS陀螺仪MEMS加速度计axayωADXRS300ADXL203OXgαax加速度传感器ADXL203平地铲y平地铲水平倾斜α角，重力加速度g在测量轴产生分量ay6华南农业大学研究成功水华南农业大学研究成功水田田激光激光平地技术与机具平地技术与机具2.22.2耕作机械耕作机械水田激光平地机田田激光激光平地技术与机具平地技术与机具以旋以旋转的激光束平面为转的激光束平面为基准自动调基准自动调整整平平地铲高地铲高度度采用微机械陀螺仪和加采用微机械陀螺仪和加速度计实时检测平地铲速度计实时检测平地铲速度计实时检测平地铲速度计实时检测平地铲的水平倾角，实现了平的水平倾角，实现了平地铲水平位置自动调整地铲水平位置自动调整平整精度高平整精度高(3cm)(3cm)例：例：水田平整前其平整度水田平整前其平整度SdSd=10.41cm=10.41cm，平整后其平，平整后其平整度整度SdSd=2.87cm=2.87cm。。2.22.2耕作机械耕作机械地势高——油缸缩短——平地铲下降——铲土地势低——油缸伸长——平地铲上升——卸土82.22.2耕作机械耕作机械——旱地激光平地机平地效果施肥机施肥机肥料种类：肥料种类：堆肥、粉状肥、颗粒肥、液体肥等堆肥、粉状肥、颗粒肥、液体肥等肥料种类：肥料种类：堆肥、粉状肥、颗粒肥、液体肥等堆肥、粉状肥、颗粒肥、液体肥等施肥方法：施肥方法：全面撒施、条施、局部撒施、深施肥等全面撒施、条施、局部撒施、深施肥等施肥期：施肥期：基肥、追肥等基肥、追肥等92.32.3施肥机施肥机同步深施肥水稻直播机技术原理技术原理::在两蓄水沟之间的垄台上的播种沟一侧开设一条施肥沟在两蓄水沟之间的垄台上的播种沟一侧开设一条施肥沟，，将肥料施入施肥将肥料施入施肥沟沟中中（（在施肥量比正常施肥减少在施肥量比正常施肥减少3030%%的情况下的情况下，，比人比人工撒施肥增产工撒施肥增产1010%%以上以上））。。工撒施肥增产工撒施肥增产1010%%以上以上））。。插秧机插秧机插秧机插秧机大大减轻了水稻栽培中昀繁重的重体力劳动大大减轻了水稻栽培中昀繁重的重体力劳动————插秧作业的负担。插秧作业的负担。早期模仿人手的栽插动作，而目前主要采用回转式栽插机构，效率更高，早期模仿人手的栽插动作，而目前主要采用回转式栽插机构，效率更高，且秧苗姿势更优美。且秧苗姿势更优美。南方农业机械与