作品展示

采摘机器人是农业机器人的重要一部分，可以用物联网的数据识别能力来检测果实的成熟度，从而保证果实的采摘质量。采摘机器人能够在降低采集成本的同时提高水果蔬菜的采摘效率，并且水果采摘机器人有很大的市场缺口，其未来发展潜力巨大。通过摘果机械手作为采摘机器人的核心部件，再加上物联网的数据高效处理能力，在采摘机器人的发展中有着巨大的潜力。 在促进农业自动化发展，降低生产成本的前提下，能够有效的提高果实采摘质量与采摘效率。通过查阅相关资料与深入调研，市场上相关产品较少且实用性不足，因此果实采摘机械手的市场前景广阔。设计一款轻巧，灵便，且满足使用要求的水果采摘机械手变得十分迫切且意义重大。 在传统的农机行业，由于采摘的工作形式简单，但工作强度高。在机器人行业广泛发展的今天，仅靠人力来实现采摘已经不现实了，其所带来的人力成本也非常的高昂。这时候利用机械设备对果品进行采摘开始走进科学研究的范畴。物联网高速发展的今天，通过编程来控制采摘机器人的运动来克服上述人力困难已经基本实现。 本文设计制造的农业采摘智能机械手可以较好的满足实际使用需求，可以在一定程度上有效解决自动采摘功能。本项目设计的智能采摘机械手具有相对较小的体积，且其的结构形式也很适合在田间作业，具有相对较好的经济性，在生产实际中具有较好的适用性。 能过大大提高农作物的生产效率，通过系统的准确检测来挑选出成熟的果实进行采摘拿到市场上进行售卖，既可以保证产品的质量，又可以保证农作物的生产，并解决部分劳动力问题，实现真正的无人化生产

为达到无人化操控，智能化的工作的要求，在采摘机器人的前端加装了自动避障雷达。底盘主体、感知模块、决策模块和执行模块。感知模块用于感知周围环境，包括障碍物的位置和形状等信息。决策模块根据感知模块提供的信息，通过人工智能算法进行决策，确定底盘的行走路径。执行模块根据决策模块的指令，控制底盘的运动，实现自动避障行走。通过人工智能算法实现自主感知和决策，避免了对外部传感器的依赖，提高了避障的稳定性和准确性。同时，底盘主体结构紧凑，适用于各种环境和场景，具有较好的通用性和适应性。 为达到精准识别蔬菜的效果，提高采摘效率。在采摘机器人的前端加装了视觉识别模块。通过在视觉识别和位置检测方面取得进展来解决这些挑战，包括分割水果及其相关算法，以及通过立体匹配重建的三维水果，以计算果实目标的空间坐标。采摘机器人的视觉系统具有多种感知能力，包括视觉感知、协同视觉机械控制、视觉识别、三维重建、协调的视觉机械定位和容错性。这些能力可以应用于各种类型的水果和作物，基于视觉的采摘的有效性可能取决于水果或作物的大小、形状、颜色、纹理，以及周围环境的复杂性等因素。 这个系统包括作物识别和定位、机器人机械臂的立体视觉和协同行为控制，以及错误处理。系统通过收集一组图像并提取关于目标的信息来识别作物。为了识别水果，系统通过空间坐标计算来处理生成的水果、果枝和果枝上的障碍物的三维重建。完成这些计算后，计算得到的空间坐标被传输给机器人的驱动系统。系统控制机器人的工作，通过视觉软件来实施算法和智能决策。

智能机械手装置运动机构主要由电机、传送带、驱动轴、张紧轴和轴承等组成。智能机械手装置运动机构作用是通过电机带动驱动轴旋转带动传送带运转，张紧轴将传送带张紧。通过调节螺栓伸出长度调节张紧轮的前后位置使皮带能够张紧，通过调节手轮实现传送带高度的调整。 本次的履带结构我们采用了三角履带半链轨的设计方案，具有较好的稳定性和适应性，能够适应不同的地形和工况。履带的驱动方式所产生的牵引力是轮式驱动方式所产生的牵引力1.4-1.8倍，安装方便、行走平稳、转向灵活、可靠和通过性能强等特点。三角履带轮主要用于农业、石油、矿业、水利工程施工勘探,救援抢险等领域,在所有非常规、复杂地形环境中使用。 三角履带轮主要用于农业、石油、矿业、水利工程施工勘探,救援抢险等领域,在所有非常规、复杂地形环境中使用。 收割机防陷半履带链轨具有安装方便、行走平稳、转向灵活、可靠和通过性能强等特点,收割机防陷半履带链轨适用于收获期多雨,低洼地块,水稻田等泥泞状态下使用,用于防止在土壤水分过大时收割机下陷。地表有明水通过性能效果更好。

物联网是互联网的应用拓展，应用创新是物联网发展的核心，本质概括起来主要体现在三个方面：一是互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；二是识别与通信特征，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别物物通信的功能；三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。 当今时代，物联网主要用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器，为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。物联网在制造业的贡献格外突出，在制造业领域，无人化变的越发明显，无人化或许将为中国制造业的升级提供一条路径，并且智能化是信息化与工业化“两化融合”的必然途径，其技术核心无疑就是物联网。在2012年，有数十亿的设备连接到互联网，物联网步形成。IDC并没有预测物联网明年会带来多大的收入，但是它的市场在迅速扩大。但到了2021年，物联网可带来89000亿美元的收入。 智能机械手已被广泛应用到自动生产线上，机械手具有重复劳动，不怕危险，抓取更大重量的物品等优点，在各行各业中被广泛应用。而物联网能更好的与智能机械手相互配合，通过物联网精准、快捷的计算系统，和智能机械手相联系，可以完成更加高效率、高质量的产品生产线，智能机械手和物联网的融合是必然的，他们的发展前景非常可观，各国也在相续研发和推出这样的产品，以提高产业的发展。