农业要振兴，就要插上科技的翅膀

▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓░░░░中农富通……

农业机械是农业生产中不可缺少的工具，直接影响农业生产的质量、数量、生产效率经济效益。因此，从目前正在蓬勃发展的农业新技术革命的角度来讲，没有农业机械的新技术革命是不完整的农业新技术革命。因此，农业机械化的发展是一个国家农业发展水平的标志。

然而，农业机器人技术（新一代农业机械）更体现出一个国家的科技实力，农业机器人是21 世纪农业机械的发展趋势之一。农业机器人是机器人在农业生产中的运用，是一种新型多功能农业机械。农业机器人的广泛应用，改变了传统的农业劳动方式、降低了农民的劳动力，促进了现代农业的发展。

农业机器人的特点如下：

（1）农业机器人作业对象的娇嫩性

生物具有软弱易伤的特性，必须细心轻柔地对待和处理。且其种类繁多，形状复杂，在三维空间里的生长发育程度不一，相互差异很大。

（2）农业机器人的作业环境的非结构性

由于农业作物随着时间和空间的不同而变化，机器人的工作环境是变化的、未知的，是开放性的环境。作物生长环境除受园地、倾斜度等地形条件的约束外，还直接受季节、大气和时间等自然条件的影响。这就要求生物农业机器人不仅要具有与生物体柔性相对应的处理能力，而且还要能够顺应变化无常的自然环境。要求农业机器人在视觉、知识推理和判断力等方面具有相当的智能。

（3）农业机器人作业动作的复杂性

农业机器人一般是作业、移动同时进行，农业领域的行走不是连接出发点和终点的最短距离，而是具有狭窄的范围，较长的距离及遍及整个田间表面等特点。

（4）农业机器人的使用者

农业机器人的使用者是农民，不是具有机械电子知识的工程师，因此要求农业机器人必须具有高可靠性和操作简单的特点。

（5）农业机器人的价格特性

工业机器人所需要大量投资由工厂或工业集团支付，而农业机器人以个体经营为主，如果不是低价格，就很难普及。在农业生产中使用机器人有很多好处：可以提高劳动生产率；解决劳动力不足的问题；改善农业生产者的安全、卫生环境；提高作业质量等。

今天我们为大家带来中国农业大学农业机器人创新团队研发制造的三大类农用机器人。

一、田间智能锄草机器人

田间智能锄草机器人是以株间连续锄草为运动模式，自动获得苗草信息，基于机器视觉伺服控制锄草机械手的田间锄草智能化装备，实现农田高速机器人化锄草。围绕我国现代农业“智能、增效、精细、环保”发展战略需求，以提高作业效率、智能化水平、减少农药施放为目标，对提高我国农业装备智能化水平，促进精细耕作的可持续农业发展模式具有重要意义。

核心技术：株间高速锄草

关键技术：

1、基于机器视觉的苗草识别技术

2、杂草割锄混联操作锄草机械手

3、锄草割台液压仿型升降系统

4、锄草装备系统集成控制技术

性能参数：

1、最高锄草速度2.5km/h

2、苗草识别率≥95%

3、杂草锄净率≥95%

4、锄草机械手控制精度

5、达到15mm。

二、果园施药机器人

果园人机分离自主移动施药机器人系统，具有基于机器视觉的区域环境自主导航移动功能和视频辅助遥控行驶功能；基于红外传感技术的植株盈缺信息获取功能；施药喷杆伸缩、转位功能。具有水平和竖直喷杆，风送、风炮等多种喷雾模式，适于果园和温室环境作业。

性能参数：

1、最大遥控距离：200m；

2、机器人最大药箱负载：100kg；

3、行驶速度：0.3～1.0m/s；

4、续航时间：2.0h；

5、最远喷射距离：30m；

6、风筒喷雾角度：270°；

7、爬坡能力：25°；

8、工作压力：1MPa；

9、喷杆式喷雾高度：0.4～1.0m；

10、风炮式喷雾距离：30m。

三、果蔬采摘机器人

果蔬采摘机器人是利用机器视觉、多传感器融合技术，对该类果实和作物枝叶颜色识别，获取果实成熟度判别和三维空间信息，引导机械手与末端执行器完成抓取、切割、回收任务的高度协同自动化系统。适合于黄瓜、番茄、草莓等的采摘。

性能指标：

Ø功率：1.1kw；

Ø采摘速度：30s/个；

Ø识别成功率：92%；

Ø采摘成功率：90%；

Ø果实损伤率：5%；

Ø采摘高度范围：500 mm；

Ø外形尺寸：950m×700×1700mm；

Ø行走所需路面宽度：800mm。

富通微评：

我们这么大的国家，农业是不可或缺的，农业是基础性产业，中国现代化离不开农业现代化，农业科技大有潜力、大有可为。农业要振兴，就要插上科技的翅膀，靠优秀的人才、先进的设备、与产业发展相适应的园区。

成果所属单位：

中国农业大学工学院农业机器人创新团队，长期从事农用机器人、智能农业装备及计算机视觉技术研究。主持、参与国家“863”计划、科技支撑计划、农业科技成果转化、国家自然科学基金、高校博士点基金等科研课题20余项。在非结构化环境下信息获取、农业机器人信息感知、农业智能装备集成设计制造等方面积累了雄厚的科研实力。研究团队拥有完善的农业机器人集成平台、计算机视觉实验设备与仪器。建成了通州农业机器人示范基地。形成了集计算机视觉感知、智能控制、系统集成为一体的科研开发平台。