超聲波傳感器幫助機器人感知果實與機械臂的距離。機器人周身部署多個高精度超聲波傳感器,通過發(fā)射高頻聲波并接收反射信號,可在 0.1 秒內(nèi)計算出目標(biāo)物體的精確距離。當(dāng)機械臂接近果實進行采摘時,傳感器以每秒 50 次的頻率實時監(jiān)測兩者間距,將數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)。在采摘懸掛于枝頭的獼猴桃時,傳感器能準(zhǔn)確識別果實與枝葉的相對位置,避免機械臂誤碰損傷周邊果實。針對不同大小的果實,傳感器還具備自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能,在采摘小型藍莓時,檢測精度可達 0.5 毫米,確保機械手指抓取。結(jié)合 AI 算法,傳感器數(shù)據(jù)可預(yù)測果實因觸碰產(chǎn)生的擺動軌跡,提前調(diào)整機械臂運動路徑,使采摘成功率提升至 95% 以上。激光雷達通過不間斷掃描,為熙岳智能的采摘機器人預(yù)先探測作業(yè)環(huán)境和障礙物信息。浙江自制智能采摘機器人功能
蘋果采摘機器人感知系統(tǒng)正經(jīng)歷從單一視覺向多模態(tài)融合的跨越式發(fā)展。其主要在于構(gòu)建果樹三維數(shù)字孿生體,通過多光譜激光雷達與結(jié)構(gòu)光傳感器的協(xié)同作業(yè),實現(xiàn)枝葉、果實、枝干的三維點云重建。華盛頓州立大學(xué)研發(fā)的"蘋果全息感知系統(tǒng)"采用7波段激光線掃描技術(shù),能在20毫秒內(nèi)生成樹冠高精度幾何模型,果實定位誤差控制在±3毫米以內(nèi)。更關(guān)鍵的是多模態(tài)數(shù)據(jù)融合算法,紅外熱成像可檢測果實表面溫差判斷成熟度,高光譜成像則解析葉綠素?zé)晒夥磻?yīng)評估果實品質(zhì)。蘋果輪廓在點云數(shù)據(jù)中被參數(shù)化為球面坐標(biāo)系,通過圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行實例分割,即便在90%遮擋率下仍能保持98.6%的識別準(zhǔn)確率。這種三維感知能力使機器人能穿透密集枝葉,精細定位隱蔽位置的果實,為機械臂規(guī)劃提供全維度空間信息。海南梨智能采摘機器人定制依托熙岳智能的技術(shù),采摘機器人可以準(zhǔn)確判斷果實的大小、顏色、形狀等特征。
激光雷達系統(tǒng)實時掃描果園地形,自動規(guī)劃采摘路徑。激光雷達系統(tǒng)通過發(fā)射激光束并接收反射信號,能夠快速構(gòu)建果園的三維地形模型。它以極高的頻率向周圍環(huán)境發(fā)射激光,每秒可進行數(shù)萬次測量,從而獲取果園內(nèi)樹木、溝渠、障礙物等物體的精確位置和形狀信息?;谶@些實時掃描得到的數(shù)據(jù),機器人的路徑規(guī)劃算法會綜合考慮果園的地形起伏、果樹分布、采摘任務(wù)優(yōu)先級等因素,自動生成一條高效、安全的采摘路徑。例如,當(dāng)遇到地勢低洼的區(qū)域或密集的果樹叢時,算法會避開這些復(fù)雜地形,選擇更為平坦、開闊的路線;在多臺機器人協(xié)同作業(yè)時,還能合理分配路徑,避免相互干擾和重復(fù)作業(yè)。通過這種方式,激光雷達系統(tǒng)和路徑規(guī)劃算法的結(jié)合,確保了智能采摘機器人能夠在各種復(fù)雜的果園地形中高效、有序地開展采摘工作,提升作業(yè)效率。
機械臂關(guān)節(jié)靈活,可深入茂密枝葉間采摘果實。智能采摘機器人的機械臂采用 7 自由度設(shè)計,每個關(guān)節(jié)均配備高精度伺服電機與諧波減速器,實現(xiàn) ±180° 的超大旋轉(zhuǎn)范圍和 0.1 毫米級的運動精度。在枝葉繁茂的芒果樹中,機械臂可像人類手臂般靈活彎折,穿過交錯的枝椏定位果實。末端執(zhí)行器采用可變形結(jié)構(gòu),在遇到被葉片遮擋的果實時,手指可折疊成細長形態(tài)伸入縫隙抓取。同時,機械臂內(nèi)置力反饋傳感器,在穿越枝葉過程中實時感知接觸力,避免因碰撞損傷枝條。在福建蜜柚園中,傳統(tǒng)機械臂因靈活性不足導(dǎo)致 30% 的果實無法采摘,而新型靈活機械臂憑借其出色的空間操作能力,使果園采收率提升至 98%,充分發(fā)揮了設(shè)備的作業(yè)效能。未來,熙岳智能有望推出更多功能強大的智能采摘機器人產(chǎn)品,服務(wù)農(nóng)業(yè)發(fā)展。
其作業(yè)效率是人工采摘的 5 - 8 倍,大幅提升產(chǎn)能。在規(guī)模化種植的柑橘園中,人工采摘平均每人每天可收獲 800 至 1000 公斤果實,而智能采摘機器人憑借高速機械臂與識別系統(tǒng),每小時可完成 1200 至 1500 公斤的采摘量,單日作業(yè)量可達 8 至 10 噸,相當(dāng)于 8 至 10 名熟練工人的工作量。在新疆的紅棗種植基地,面對成熟期集中、采摘周期短的難題,10 臺智能采摘機器人組成的作業(yè)團隊,3 天內(nèi)即可完成 500 畝紅棗園的采摘任務(wù),較傳統(tǒng)人工采摘提前 20 天完成,有效避免因成熟過度導(dǎo)致的果實脫落損失。此外,機器人可 24 小時不間斷作業(yè),配合自動分揀系統(tǒng),形成采摘、分揀、裝箱一體化流程,進一步壓縮生產(chǎn)周期,助力果園實現(xiàn)產(chǎn)能翻倍。熙岳智能為應(yīng)對不同農(nóng)田環(huán)境,為采摘機器人設(shè)計了多種行走底盤可供選擇。山東自動化智能采摘機器人性能
熙岳智能的智能采摘機器人集成了先進的機器視覺技術(shù),如同擁有一雙銳利的眼睛。浙江自制智能采摘機器人功能
搭載高清攝像頭,可實時回傳果園現(xiàn)場畫面。智能采摘機器人配備的 4K 高清攝像頭,具備 120° 廣角視野和自動對焦功能,能夠清晰捕捉果園內(nèi)的每一個細節(jié)。攝像頭采集的畫面通過 5G 網(wǎng)絡(luò)或無線傳輸模塊,以每秒 30 幀的速度實時回傳至果園監(jiān)控中心的管理平臺。管理者在監(jiān)控中心的大屏幕上,可查看機器人的作業(yè)情況,包括果實采摘過程、機械臂運行狀態(tài)、果園地形環(huán)境等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)機器人遇到復(fù)雜情況,如果實被枝葉嚴(yán)重遮擋難以采摘時,管理者可通過遠程操作功能,調(diào)整機器人的作業(yè)策略。此外,高清畫面還可用于后期數(shù)據(jù)分析,技術(shù)人員通過回放視頻,分析機器人的作業(yè)動作和采摘效率,優(yōu)化算法和控制策略。高清攝像頭的應(yīng)用使果園管理者能夠?qū)崟r掌握采摘現(xiàn)場動態(tài),實現(xiàn)高效、的遠程管理。浙江自制智能采摘機器人功能