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机器人现在在德国实现黄瓜收割自动化

导读 《科学日报》的一篇文章称,作为振兴黄瓜种植的国际努力的一部分,一个欧洲团队展示了一种可以替代人类工人的原型机器人。双臂机器人属于的...

《科学日报》的一篇文章称,作为振兴黄瓜种植的国际努力的一部分,一个欧洲团队展示了一种可以替代人类工人的原型机器人。

双臂机器人属于的 CATCH 项目。它被认为是自动化和保留德国农作物种植实践的重要一步。

黄瓜在德国是很重要的生意。它们是由季节性工人手工收获的,他们俯卧在一种叫做“黄瓜飞行器”的奇怪车辆的翼状侧面延伸部分上。

当黄瓜传单在植物附近经过时,它低洼的骑手轻轻地摘下成熟的葫芦。他们的收获最终将放在泡菜罐、三明治和名称苛刻但美味的德国食品中,如 Gurkensalat(黄瓜沙拉)。

这种人工收割的方法需要大量的劳动力和精力。随着岁月的流逝,它的利润越来越少。

德国实行最低工资提高了每单位收割的成本。感受到经济压力,德国黄瓜农场已经开始放弃本国的传统农业区,转向劳动力成本低得多的东欧和。

如果黄瓜种植要在德国保持经济上的可行性,收获技术必须见证重大改进,使其更便宜、更有利可图。

这就是 CATCH 的用武之地。Cucumber Gathering — Green Field Experiments项目正在研究 主持下的黄瓜收获自动化。CATCH 的皇冠上的明珠是由廉价轻量级模块制成的双臂机器人。除了以高速和人工护理采摘黄瓜外,机器人应该在其他农业应用中看到有用的服务。

机器人必须能够识别成熟的农作物,用它的抓手轻轻地摘下葫芦,并将它们完好无损地存放起来。它必须在各种天气下完成这项艰巨的任务。CATCH 开发了控制方法,赋予机器人触觉感知和适应环境条件的能力。由此产生的双臂机器人系统能够模仿一系列人类运动。

研究人员正在努力确保自动收割机避免损坏农作物或实际植物。他们还需要使机器人能够至少与一名经验丰富的人类工人每分钟 13 根黄瓜的采摘速度相匹配。

挑战

构建具有类人感官、评估和评价的自主机器人已经够困难的了。黄瓜收获对机器工人提出了额外的要求。

CATCH 机器人采摘器必须能够在田间发现黄瓜。它需要穿越农田,寻找可能隐藏在植物覆盖下的随机分布的作物。它必须在不断变化的光照条件下这样做。

克服这些艰巨挑战的一种方法是使用多光谱相机。再加上智能图像处理,机器人可以发现黄瓜并引导自己的夹臂。

项目专家改编了一个现有的面向任务的编程系统,该系统取自人形工业装配机器人 Workerbot I。预编程的行为模式将允许新的黄瓜采摘机器人使用其夹持臂和摄像头搜索物体。

如果一切顺利,由此产生的智能控制系统可以做出判断。它将能够对某个夹臂下达特定命令,密切关注黄瓜采摘,并处理偶尔的异常。

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