【头条】苹果采摘机器人炫技天水

百科 2024-10-22 17:43 甘肃

杨福增和团队正在采集测试数据。（天水市麦积区农机服务中心供图）

甘肃科技报社融媒体中心天水讯（记者梁仲鸿张云文） 苹果采摘是一件既费工又费时的事情，其劳动力成本占整个苹果栽培成本的30%~40%。随着农业现代化进程的推进，一些机械甚至智能机器人正在尝试替代人工采摘，从而降低苹果种植户的劳动力成本，提高经营效益。

近日，农业农村部苹果全程机械化科研基地和西北农林科技大学杨福增教授团队联合研发的苹果双臂采摘机器人，在天水麦积区泽裕果品农民专业合作社的苹果种植基地进行了首次花牛苹果实地采摘测试。

机器人由动力底盘、深度相机、智能处理器、自动控制器及采摘手臂等关键部件组成，与装载运输机器人紧密协作，共同构成了高效的苹果采摘与转运机器人系统。在操作流程上，首先，机器人的“眼睛”（视觉系统）需要识别并确定成熟果实位置，然后“大脑”（控制系统）合理规划路径，驱动机械“手臂”（执行系统）完成抓握、分离动作后，移动到苹果收集箱缓慢释放苹果，最后机器人复位开始下一轮采收。在适宜机械作业的场景中采摘机器人的效率可替代5~8个人工。

测试过程中，科研团队对机器人进行了全面调试和优化。尽管面临复杂的山地果园环境和花牛苹果独特的生长状况及位姿，机器人仍展现出了良好的适应性和灵活性。由于是首次在山地果园针对花牛苹果进行采摘，且果园复杂性和花牛苹果数据模型尚在测试阶段，在采摘过程中出现了一些特殊的技术难题。

据悉，苹果采摘机器人研究是国内外农业机器人领域的研究热点和难点之一，涉及机械、电子、控制、人工智能等多个学科，技术门槛高、研发难度大。2022年，杨福增团队研发了我国高校第一台苹果双臂采摘机器人。

由于我国苹果种植区域广阔，经纬度跨度大，如我省平凉、庆阳、天水西北黄土高原产区等地形地势复杂，且主要以传统乔化老果园为主，树冠高大、枝多株近、果园郁闭。尽管苹果双臂采摘机器人能在矮化密植苹果园大展身手，但面向老式和复杂地形果园仍有不足，团队为此正在加快研发与不断完善当中。

此次苹果双臂采摘机器人对山地梯田花牛苹果的首次实地探索，为科研团队提供了复杂地形的测试数据，为进一步改进机器人和丰富采摘场景提供了有力的数据支撑。杨福增教授表示，经过本次测试，已对机器人模块数据进行了改进，近期将继续在天水山地花牛苹果种植基地进行测试实验。

来源丨甘肃科技报（版权归原作者所有，如有侵权请联系删除）

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