采用輕量化材質(zhì),降低機(jī)器人自身重量便于移動(dòng)。智能采摘機(jī)器人的機(jī)身框架采用航空級(jí)碳纖維復(fù)合材料,密度為鋼的 1/4,但強(qiáng)度卻達(dá)到鋼材的 10 倍以上,相比傳統(tǒng)金屬材質(zhì)減重 60%。機(jī)械臂關(guān)節(jié)部件使用鎂鋁合金,在保證結(jié)構(gòu)剛性的同時(shí)大幅減輕重量。這種輕量化設(shè)計(jì)使機(jī)器人整機(jī)重量控制在 200 公斤以?xún)?nèi),配合高扭矩輪式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),即使在松軟的果園泥土地面也能輕松移動(dòng)。在丘陵地區(qū)的果園中,輕量化機(jī)器人可在坡度 30° 的地形上穩(wěn)定爬坡,而傳統(tǒng)重型設(shè)備則需額外輔助設(shè)施。此外,重量的降低使機(jī)器人能耗進(jìn)一步減少,相同電量下的移動(dòng)距離增加 30%,有效提升了設(shè)備在大面積果園中的作業(yè)覆蓋范圍。熙岳智能的智能采摘機(jī)器人集成了先進(jìn)的機(jī)器視覺(jué)技術(shù),如同擁有一雙銳利的眼睛。浙江自制智能采摘機(jī)器人解決方案
采摘機(jī)器人作為農(nóng)業(yè)自動(dòng)化的主要裝備,其機(jī)械結(jié)構(gòu)需兼顧精細(xì)操作與環(huán)境適應(yīng)性。典型的采摘機(jī)器人系統(tǒng)由多自由度機(jī)械臂、末端執(zhí)行器、移動(dòng)平臺(tái)和感知模塊構(gòu)成。機(jī)械臂通常采用串聯(lián)或并聯(lián)結(jié)構(gòu),串聯(lián)臂因工作空間大、靈活性高在開(kāi)放果園中更為常見(jiàn),而并聯(lián)結(jié)構(gòu)則適用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的緊湊場(chǎng)景。以蘋(píng)果采摘為例,機(jī)械臂需實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器在樹(shù)冠內(nèi)的精細(xì)定位,其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型需結(jié)合Denavit-Hartenberg(D-H)參數(shù)法進(jìn)行正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解,確保在復(fù)雜枝葉遮擋下仍能規(guī)劃出無(wú)碰撞路徑。末端執(zhí)行器作為直接作用***,其設(shè)計(jì)直接影響采摘成功率。柔性?shī)A持機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)肌肉或形狀記憶合金,可自適應(yīng)不同尺寸果實(shí)的輪廓,避免機(jī)械損傷。針對(duì)草莓等嬌嫩漿果,末端執(zhí)行器集成壓力傳感器與力控算法,實(shí)現(xiàn)0.5N以下的恒力抓取。運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化方面,基于蒙特卡洛法的可達(dá)空間分析可預(yù)先評(píng)估機(jī)械臂作業(yè)范圍,結(jié)合果園冠層三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),生成比較好基座布局方案。海南小番茄智能采摘機(jī)器人公司熙岳智能的智能采摘機(jī)器人具備環(huán)境智能感知與自主避障能力,保障作業(yè)安全。
相較于人工采摘,機(jī)器人系統(tǒng)展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì):其作業(yè)效率可達(dá)每小時(shí)1200-1500個(gè)果實(shí),相當(dāng)于5-8名熟練工人的工作量;通過(guò)紅外光譜與糖度檢測(cè)模塊的協(xié)同工作,采摘準(zhǔn)確率超過(guò)97%,有效減少過(guò)熟或未熟果實(shí)的誤采;配合田間物聯(lián)網(wǎng)部署,還能實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷作業(yè),突破日照時(shí)長(zhǎng)對(duì)采收期的限制。在應(yīng)對(duì)勞動(dòng)力短缺與人口老齡化的全球背景下,這種智能化裝備不僅降低30%以上采收成本,更推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)化轉(zhuǎn)型。隨著多模態(tài)感知技術(shù)與仿生機(jī)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化,采摘機(jī)器人正從單一作物向多品種自適應(yīng)方向發(fā)展,預(yù)示著精細(xì)農(nóng)業(yè)時(shí)代的到來(lái)。
機(jī)械臂末端的吸盤(pán)裝置可高效抓取圓形果實(shí)。智能采摘機(jī)器人機(jī)械臂末端的吸盤(pán)裝置采用氣動(dòng)負(fù)壓原理,由硅膠吸盤(pán)、真空發(fā)生器和壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成。硅膠吸盤(pán)具有良好的柔韌性和密封性,能夠緊密貼合圓形果實(shí)表面,如蘋(píng)果、柑橘、番茄等。當(dāng)機(jī)械臂對(duì)準(zhǔn)果實(shí)后,真空發(fā)生器迅速啟動(dòng),在 0.2 秒內(nèi)將吸盤(pán)內(nèi)的空氣抽出,形成負(fù)壓,將果實(shí)牢牢吸附。壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)吸盤(pán)內(nèi)的壓力值,根據(jù)果實(shí)的大小和重量自動(dòng)調(diào)整負(fù)壓強(qiáng)度,確保抓取穩(wěn)定且不會(huì)損傷果實(shí)。對(duì)于表面不平整的果實(shí),吸盤(pán)邊緣的波紋設(shè)計(jì)可增強(qiáng)密封效果。在實(shí)際作業(yè)中,吸盤(pán)裝置每小時(shí)可完成 1500 - 2000 次抓取動(dòng)作,抓取成功率達(dá) 98% 以上,且對(duì)果實(shí)表皮無(wú)任何損傷,極大地提高了圓形果實(shí)的采摘效率和品質(zhì)。農(nóng)業(yè)企業(yè)選擇熙岳智能的智能采摘機(jī)器人,可有效提升自身競(jìng)爭(zhēng)力和生產(chǎn)效益。
在勞動(dòng)力短缺與人口老齡化的雙重夾擊下,采摘機(jī)器人正在重構(gòu)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力函數(shù)。以日本草莓產(chǎn)業(yè)為例,每臺(tái)機(jī)器人可替代3名熟練工,使農(nóng)企突破"用工荒"瓶頸;在非洲芒果種植區(qū),自動(dòng)駕駛采摘平臺(tái)將采收效率提升4倍,有效壓縮產(chǎn)后損耗鏈。更深層次的作用是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系的建立:美國(guó)華盛頓州的蘋(píng)果機(jī)器人通過(guò)3D視覺(jué)系統(tǒng),將果實(shí)分級(jí)精度控制在±2mm,為冷鏈運(yùn)輸提供均質(zhì)化產(chǎn)品。這種作用機(jī)制不僅提升效率,更推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),如荷蘭的黃瓜機(jī)器人通過(guò)5000小時(shí)作業(yè)數(shù)據(jù),建立光環(huán)境-生長(zhǎng)速度-采摘時(shí)機(jī)的預(yù)測(cè)模型南京熙岳智能科技有限公司成立于 2017 年,在智能采摘機(jī)器人研發(fā)方面成果。福建果蔬智能采摘機(jī)器人供應(yīng)商
未來(lái),熙岳智能有望推出更多功能強(qiáng)大的智能采摘機(jī)器人產(chǎn)品,服務(wù)農(nóng)業(yè)發(fā)展。浙江自制智能采摘機(jī)器人解決方案
自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每日采摘量,生成可視化數(shù)據(jù)圖表。智能采摘機(jī)器人內(nèi)置的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng),能夠?qū)崟r(shí)記錄每一次采摘的果實(shí)數(shù)量、重量、采摘時(shí)間等信息。每天作業(yè)結(jié)束后,系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析,生成詳細(xì)的可視化數(shù)據(jù)圖表,包括柱狀圖展示每日采摘總量對(duì)比、折線(xiàn)圖呈現(xiàn)采摘量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)、餅狀圖分析不同品質(zhì)果實(shí)的占比等。果園管理者通過(guò)管理平臺(tái)可直觀(guān)查看這些圖表,快速了解果園的生產(chǎn)情況。例如,通過(guò)分析圖表發(fā)現(xiàn)某區(qū)域機(jī)器人采摘量較低,可及時(shí)安排人員檢查該區(qū)域的果樹(shù)生長(zhǎng)狀況或機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)。數(shù)據(jù)圖表還支持多維度篩選和導(dǎo)出功能,管理者可根據(jù)日期、區(qū)域、果實(shí)種類(lèi)等條件進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選,并將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為 Excel 文件進(jìn)行進(jìn)一步分析。這些可視化數(shù)據(jù)圖表為果園管理者的生產(chǎn)決策提供了有力的數(shù)據(jù)支持,有助于優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃和資源配置。浙江自制智能采摘機(jī)器人解決方案