Сельское хозяйство всегда было краеугольным камнем блестящей цивилизации человечества, а также развивалось вместе с современной цивилизацией. Сегодня, с постоянным развитием науки и технологий, сельское хозяйство вступило в новую стадию, и одним из аспектов этого является непрерывное внедрение высоких технологий и роботов для сборки урожая.
В процессе производства фруктов и овощей сбор урожая является самым трудоемким и затратным этапом, при этом затраты на ручной сбор составляют около 50%~70% от общих производственных затрат. Поэтому необходимо изучать роботы для сбора урожая. Они могут не только решить проблему нехватки рабочей силы в Китае, но и способствовать прогрессу сельскохозяйственной науки и техники в стране.
В дизайне робота-выборщика имеется три технические проблемы.
Во-первых, как управлятьPicking роботам для быстрого перемещения среди фруктовых деревьев; во-вторых, как быстро идентифицировать и локализовать фрукты на фруктовых деревьях; в-третьих, какHarvest идентифицированные фрукты без повреждений. Эти три технические задачи можно преобразовать в позиционирование объектов, управление беспилотными наземными транспортными средствами и управление движением роботизированной руки. Поскольку кожица фруктов хрупкая и мягкая, неправильный сбор приведет к повреждению поверхности фруктов, что приведет к потерям при последующем хранении и транспортировке. Поэтому точное управление позицией рабочего органа роботизированной руки особенно важно для стабильного захвата фруктов.
Команда по исследованиям и разработкам picking-робота лаборатории преподавателя Ян Чанхуя Чунцинского университета науки и технологии использовала оптическую динамическую технологию захвата NOKOV в процессе НИОКР. В лаборатории были установлены шесть камер Mar2h. Сначала были получены точные координаты положения беспилотного наземного транспортного средства путем наклеивания маркеров на дно манипулятора picking-робота. Эти координаты использовались в качестве обратных сигналов системы управления для коррекции позиции движения и другой информации о беспилотном наземном транспортном средстве, что позволяет добиться точного контроля беспилотного наземного транспортного средства. Затем манипулятор и фрукт были наклеены для захвата координатной информации точек на манипуляторе во время взаимодействия между манипулятором и фруктом. После постобработки информация о движении и позе манипулятора, особенно координаты и положение исполнительного элемента манипулятора, сравнивается с информацией о точках на фрукте, и данные вводятся в модель оценки систематической ошибки и модель оценки случайной ошибки для расчета ошибки позиционирования манипулятора и анализа данных. В присутствии случайных ошибок соответствующая амплитуда и фаза конечной конфигурации определяются в соответствии с данными, чтобы достичь цели сбора фруктов без повреждений.
Кроме того, команда R&D по роботам по сбору урожая Университета Северо-Западного сельскохозяйственного и других университетов также использовала технологию оптического динамического захвата NOKOV в эксперименте.