Energid獲得美國(guó)農(nóng)業(yè)部的資金正在開(kāi)發(fā)一種收獲柑橘的機(jī)器人。所開(kāi)發(fā)的機(jī)器人具有機(jī)器視覺(jué)和操作的能力，適用于收獲柑桔，蘋(píng)果，以及其他種類(lèi)的水果。 Energid科技公司的方案結(jié)合了機(jī)器人的智能和批量收獲的經(jīng)濟(jì)性。使用一個(gè)低成本的機(jī)制，通過(guò)視覺(jué)傳感器和高速的計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理和控制。水果摘取的末端執(zhí)行器為一次性使用，可快速更換，維修費(fèi)用低廉。該系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程或附近控制，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是，每秒鐘摘取32 個(gè)水果，持續(xù)摘取16次，留在樹(shù)上的水果將少于4％。

該水果采摘系統(tǒng)有多個(gè)網(wǎng)格盤(pán)，每個(gè)網(wǎng)格盤(pán)有16個(gè)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)采摘裝置，通過(guò)許多相機(jī)的視覺(jué)反饋引導(dǎo)采摘裝置末端執(zhí)行器剪斷水果的莖。一個(gè)完整的系統(tǒng)將有1-4個(gè)網(wǎng)格盤(pán)（上圖右側(cè)顯示4個(gè)網(wǎng)格盤(pán)系統(tǒng)）。

在每個(gè)網(wǎng)格的摘取裝置可以安裝有多種類(lèi)型的末端執(zhí)行器。大部分是簡(jiǎn)單固定的結(jié)構(gòu)用于剪斷水果的莖而不碰傷水果，如下面的圖所示，鋒利的刀面用于剪斷莖， 圓滑表面的護(hù)套防止破壞水果。執(zhí)行器頭部容易拆卸，便于更換其他類(lèi)型的末端。

Energid將柑橘采摘技術(shù)和已為美國(guó)宇航局，導(dǎo)彈防御局（MDA）和商業(yè)客戶(hù)開(kāi)發(fā)的三維視覺(jué)技術(shù)結(jié)合，在此課題中將利用如下圖所示對(duì)三維物體遮擋，形狀和運(yùn)動(dòng)分析的技術(shù)。

上圖顯示了視覺(jué)系統(tǒng)的組成。輸入包括網(wǎng)格中的3-4攝像機(jī)圖像。輸出包括水果的識(shí)別，三維位置和采摘水果的機(jī)制。圖像處理包括將物體與背景分割，初成像，改善成像三個(gè)模塊。 此三個(gè)模塊在同一時(shí)間分析同一幀圖像。另外一個(gè)時(shí)間模塊，隨時(shí)間動(dòng)態(tài)分析圖像。

設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在水果觀(guān)測(cè)，采摘機(jī)制的可行性，整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)幾個(gè)部分，并通過(guò)試驗(yàn)，數(shù)字仿真，實(shí)驗(yàn)室研究和實(shí)地驗(yàn)證等手段不斷改進(jìn)和完善產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)將有可能摘除可以看到水果的99%。水果的數(shù)目可以使用網(wǎng)格相機(jī)觀(guān)察到，Energid建立的視覺(jué)系統(tǒng)將能看到在樹(shù)上超過(guò)98％的水果。Energid正在開(kāi)發(fā)的這一個(gè)低成本采摘系統(tǒng)，其制造和使用這種系統(tǒng)的成本將比手工采摘的成本低廉。

課題詳細(xì)情況請(qǐng)聯(lián)系
李英
yl@energid.com
www.energid.com

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