科学家开发苹果采摘机器人 每7秒采摘一个水果

2021年04月28日 10:38 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

与世界各地的许多行业一样,澳大利亚的水果采摘业受到了COVID-19大流行的严重影响,在劳动力市场上造成了巨大的空白,而这些空白通常是由希望在路上赚钱的背包客来填补。当地研究人员已经为这个问题制定了一个创造性的部分解决方案,开发了一个水果采摘机器人,可以从果园快速采摘苹果。

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机器人将以各种方式造福于农业世界,从检查农作物到放羊,再到用激光梳理田地和清除杂草。我们也开始看到它们如何在食品生产方面发挥作用,出现了可以采摘覆盆子和收获生菜的机器人,甚至可以修剪果树以保持其健康和无疾病。

澳大利亚蒙纳士大学机械和航空航天工程系的研究人员已将注意力转向苹果。该机器人使用相机和深度学习算法的组合来扫描果园的树木,并检测单个水果,这需要它处理它们的形状、方向和茎枝关节的位置的信息,以尽量减少对农产品和周围树叶的损害。

“该机器人通过一个专门设计的、以气动为动力的、带有四个独立驱动的机械手指和吸力系统的柔性抓手来抓取苹果,该抓手可以有效地抓取和提取苹果,同时将对水果和树木本身的损害降到最低,”领导这项研究的陈超博士说。“此外,吸力系统将苹果从树冠上吸到夹持器中,减少了夹持器伸入树冠的需要及破坏其周围环境的可能性。该夹持器可以从树冠上提取超过85%的所有计划采摘的苹果。”

根据该团队的说法,该机器人在其摄像头的视野内和大约1.2米距离内可以识别90%以上的苹果。它说,该机器可以在所有照明和天气条件下运行,处理一个苹果的图像所需时间不到200毫秒。

研究人员今年一直在对他们的苹果采收机器人进行实地试验,并报告说,它因无意中摘除茎而损坏了不到6%的水果(尽管这些无茎的苹果仍可能被一些零售商出售)。以半速运行机器时,它每12.6秒就能识别、采摘和存放一个苹果,而精简采摘过程后,这一速度降至约9秒。最终,机器人以全速运行,将每个苹果的采摘时间缩短到7秒。

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