视觉采摘机器人助力发展智能生态农业

放心去飞啦啦啦 · 发表于 2023-1-19 11:41:45

智能移动机器人，是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。它集中了传感器技术、信息处理、电子工程、计算机工程、自动化控制工程以及人工智能等多学科的研究成果，代表机电一体化的最高成就，是目前科学技术发展最活跃的领域之一。
随着机器人性能不断地完善，移动机器人的应用范围大为扩展，不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，而且在城市安全、国防和空间探测领域等有害与危险场合得到很好的应用。因此，移动机器人技术已经得到世界各国的普遍关注。
移动操作机器人更是结合了移动机器人和机械臂的优势，它具有几乎无限的工作空间，也具有灵活的操纵能力，非常适合大范围移动操作的场景。
目前移动操作比较典型的应用场景可以有以下几个：
1.仓储物流搬运
2.工厂不同工位物料运输
3.大型零件加工或者焊接
4.长距离物体检测抓取

在去年8月份，中科深谷这款四驱四转移动采摘机器人正式在农业科技学院信息中心投入使用并取得良好的应用效果。

四轮四转采摘机器人实现果蔬采摘无人化作业

01 Slam室内导航激光雷达技术

这款四驱四转采摘机器人采用业界先进的slam室内导航激光雷达，实现精准建图，路线规划，自主导航。
通过激光雷达建立环境的结构图，根据激光定位和导航算法，参考地图，根据定位点和目标点自动规划路径，控制机器人运动。且当运行过程中有障碍物时，导航系统会检测采集，自动避障。运动到合适的位置后，机械臂控制器会根据视觉控制器反馈的信息控制夹爪采摘西红柿，放入车体上的果蔬筐中。

02 视觉抓取系统提供开源算法和案例

控制系统采用ROS通讯架构，通用灵活，易扩展，各子模块均提供ROS接口，可以灵活调整相机的安装方式，满足Eye-to-hand和Eye-in-hand的使用需求，控制系统可以快速匹配不同的相机安装方式进行手眼标定和控制，使用OpenCV进行开发，提供开源的图像处理算法和应用案例，在该平台的基础上，可以搭建开发各种场景的视觉抓取应用。

03 底盘运动灵活轨迹跟踪精度高

该机器人底盘采用自主研发的四轮驱动和四轮独立转向移动机器人，运行平稳，精度更高，采用惯性导航系统对直线运动进行航向角度的闭环控制，直线行驶效果好（直线行驶100米，左右偏差不到10厘米），尤其适合空间受限的狭窄的大棚内的作业。
四驱四转带悬架设计，运载能力大，可以达到120KG，抗振及越障能力强，适合更复杂的路面。