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采摘機械手的研究方向

發表時間:2014-11-25 18:29 閱讀:
機械手
    采摘機械手能夠顯著減輕農業生產的勞動力需求,并能提高農作物的生產效率,然而在推廣和應用中卻遇到了很多困難,無論是采摘機械手本身還是農業生產模式都需要改進以適應未來發展趨勢。
    (l)重新認識和定位采摘機械手的智能化程度。在當前的技術條件下,采用人機協作模式的機械手系統是明智之舉。這種模式的采摘機械手系統,符合智能控制的分層遞階原則。對于一些較為復雜的采摘,由人來完成;對于運動軌跡規劃、機械手和末端執行器等控制任務,由機械手來完成。人的參與,增強了采摘機械手處理突發事件和不精確事件的能力。采用人機協作模式的采摘機械手,在不增加系統成本的前提下可以提高采摘成功率。
    (2)改變作物培育模式。黃瓜采摘機械手研究項目中,采用傾斜的培育方式,將黃瓜和葉、莖分開,便于采摘機械手的視覺定位和采摘。通過降低農作物生長環境的非結構和復雜性,提高采摘成功率。葡萄種植也采用了同樣的培育系統。
    (3)開放式的機械手控制系統。目前采摘機械手,甚至整個農業機械手的研究都是沿襲工業機械手的研究思路。機械手采用專用的控制系統、專用的編程語言和專用的機械結構。專用控制系統基本上是封閉式的,這種控制系統使機械手的可擴展性、靈活性都受到很大的限制。采摘機械手采用開放式控制系統,使機械手具有良好的可擴展性、靈活性和可重構性。機械手的標準化和模塊化,不僅可以迅速構建新的機械手系統,減少機械手的設計時間和成本,還可以減少對用戶的培訓。
    (4)機械結構的可重構性。采摘機械手的作業具有周期性、短時間的特點,利用率低。機構的重構性,使得同一臺機械手可以完成不同的作業任務,達到一機多用。開放式的控制系統為機構重組提供了條件。葡萄采摘機械手就是一種多用途的智能機械手。通過更換不同的末端執行器,能夠完成葡萄枝修剪、套袋、藥物噴灑和采摘四種作業。
    由于勞動力的老齡化和日益匱乏,采摘機械手一定能大放異彩。


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