未来农业:这十种机器人将代替人类!

未来农业:这十种机器人将代替人类!

发布时间 : 2016-07-29

     农业机器人是用于农业生产的特种机器人,是一种新型多功能农业机械。农业机器人的问世,是现代农业机械发展的结果,是机器人技术和自动化技术发展的产物。农业机器人的出现和应用,改变了传统的农业劳动方式,促进了现代农业的发展。

     以下这十种机器人的问世,在未来农业中,将全面代替人类!

1、机器人挤奶

     剑桥大学奶牛场,挤奶工作全部由机器人独立完成,无需任何手工。机器人安装在奶牛圈舍旁边,奶牛一旦需要挤奶,会自动排队等待机器人服务。这时,机器人会先对奶牛的乳房进行扫描定位并进行清洁消毒,通过自动感知把吸奶嘴固定好,然后挤奶。

     机器人的作用不仅仅是挤奶,还要在挤奶过程中对奶质进行检测,检测内容包括蛋白质、脂肪、含糖量、温度、颜色、电解质等,对不符合质量要求的牛奶,自动传输到废奶存储器;对合格的牛奶,机器人也要把每次最初挤出的一小部分奶弃掉,以确保品质和卫生。

     挤奶机器人还有一个作用,即自动收集、记录、处理奶牛体质状况、泌乳数量、每天挤奶频率等,并将其传输到电脑网络上。一旦出现异常,会自动报警,大大提高了劳动生产率和牛奶品质,有效降低了奶牛发病机率,节约了管理成本,提高了经济效益。据调查,挤奶机器人的使用,可以提高奶产量20%~50%。

2、放牧机器人(Herder Bot)

     澳大利亚的发明家创造出一种像牧羊犬的机器人,它能在农场上代替传统的放牧劳力(人或牧羊犬)。它使用2D和3D感应器,且内置了全球定位系统,能够根据牛群的运动速度来赶着它们移动。牛群被机器人赶着不断绕圈走,有意思吧。目前,这款机器人还处于测试阶段,效果理想。

3、施肥机器人

     美国明尼苏迭州一家农业机械公司的研究人员推出的机器人别具一格,它会从不同土壤的实际情况出发,适量施肥。它的准确计算合理地减少了施肥的总量,降低了农业成本。由于施肥科学,使地下水质得以改善。

     机器人的外表就像一个橡胶套,里面机械部分不断移动重心,外面的仓鼠就不停的跑,因为里面使用了一个钟摆、一个轴加可以旋转的东西,这样球就可以引导自己。钟摆可以沿着横向或者纵向自由摆动,所以控制钟摆,就可以控制机器人向前或向后滚动。另外机器人还有一个WiFi天线,方便遥控控制。

     Rosphere将来主要用在精准农业上,而不是飞机撒药式的喷洒杀虫剂、大范围施肥。这个小机器人将倾向于园丁的方式,它可以在移动作物的时候又不损害农作物,特定条件下精确使用杀虫剂和化肥。测试的时候小机器人通过了不同的崎岖地形和不同的土壤水分测试,并和人类达到很好的合作,迄今为止,测试结果都令人相当满意。

4、除草机器人

     德国农业专家采用计算机、全球定位系统(GPS)和灵巧的多用途拖拉机综合技术,研制出可准确施用除草剂除草的机器人。首先,由农业工人领着机器人在田间行走。在到达杂草多的地块时,它身上的GPS接收器便会显示出确定杂草位置的坐标定位图。农业工人先将这些信息当场按顺序输入便携式计算机,返回场部后再把上述信息数据资料输到拖拉机上的一台计算机里。当他们日后驾驶拖拉机进入田问耕作时,除草机器人便会严密监视行程位置。如果来到杂草区,它的机载杆式喷雾器相应部分立即启动,让化学除草剂准确地喷撒到所需地点。

5、葡萄园机器人

     法国的发明家发明了专门服务于葡萄园的机器人,并把它命名为Wall-Ye。它几乎能代替种植园工人的所有工作,包括修剪藤蔓、剪除嫩芽、监控土壤和藤蔓的健康状况等。除此之外,Wall-Ye比现有的种植园机器人多出一种功能——安全系统。Wall-Ye只能在由程序设定好的种植园工作,危险情况下还能启动自我毁灭程序。危险情况下宁愿启动自我毁灭程序也不“反叛”,够炫吧。

6、育苗机器人

     育苗工作大部分内容都是把盆栽作物搬来搬去,单调而枯燥,浪费人力而且效率不高。美国波士顿的育苗机器人很好地解决了这个问题。这种育苗机器人由滚动轮胎、抓手和托盘组成。工作人员只要实现在触摸屏上设定地点参数,机器人就能感应盆栽,并自动把它们移动到目的地。

7、种植机器人

     德国科学家研发出一款名叫BoniRob的农业机器人,它配备高精度的卫星导航,能将自己的位置精确到2厘米以内。其外形像四轮越野车,工作原理是利用光谱成像仪来区分出绿色作物和褐色的土壤,在行进中记录每株作物的位置,在生长季中一次次返回原地观察它们的生长状况。

8、分检果实机器人

     在农业生产中,将各种果实分检归类是一项必不可少的农活,往往需要投入大量的劳动力。英国西尔索农机研究所的研究人员开发出一种结构坚固耐用、操作简便的果实分检机器人,从而使果实的分检实现了自动化。它采用光电图像辨别和提升分检机械组合装置,可以在潮湿和泥泞的环境里干活,它能把大个西红柿和小粒樱桃加以区别,然后分检装运,也能将不同大小的土豆分类,并且不会擦伤果实的外皮。

9、蜜蜂机器人

     据国外媒体报道,一种家蝇大小的带翼机器人完成首次受控飞行。这种只有80毫克重的小型装置被称为“蜜蜂机器人”,有一对飞行时嗡嗡作响的翅膀,每秒钟拍打120次。这种机器人已被研发10年,是飞行昆虫的首个实用模型。

     科学家在测试中用一根系留线控制蜜蜂机器人,使它起飞、盘旋和改变方向。将来它的潜在用途包括搜索与营救、监视、环境监测甚至引领真正的蜜蜂给农作物授粉等。但首先,蜜蜂机器人必须安装一个微型计算机“大脑”和一个既小又轻、足以将它带上高空的电池组。

     《科学》杂志报道了这种机器人。它的设计灵感来自苍蝇仿生学。蜜蜂机器人拥有极薄的翅膀和由压电致动器制成的“飞行肌肉”。这些压电致动器是在应用电场时可以扩张和收缩的陶瓷条。每个翅膀都被固定在线腿上方一个细长碳纤维躯干的顶部。和真正的苍蝇一样,这些翅膀可独立活动、旋转和拍打。拍打翅膀产生向下气流,使蜜蜂机器人升到空中。它的向前和向后飞行是靠倾斜身体完成的。

     哈佛大学工程与应用科学学院美国科研组成员索耶-福勒博士说:“苍蝇只用很小的大脑就能在自然界完成一些最惊人的特技飞行。它们的能力超出我们所研发的机器人。所以我们希望更好地了解它们的生物学,然后把它应用到我们的科研工作中。”这些研究人员在过去6个月中已制造出20个蜜蜂机器人模型。

10、采摘蘑菇机器人

     英国是世界上盛产蘑菇的国家,蘑菇种植业已成为排名第二的园艺作物。据统计,人工每年的蘑菇采摘量为ii万吨,盈利十分可观。为了提高采摘速度,使人逐步摆脱这一繁重的农活,英国西尔索农机研究所研制出采摘蘑菇机器人。它装有摄像机和视觉图像分析软件,可以自动测量蘑菇的位置、大小,并选择性的采摘和修剪。它的机械手包括2个气动移动关节和一个步进电机驱动的旋转关节组成;末端执行器是带有软衬垫的吸引器;视觉传感器采用TV摄像头,安装在顶部用来确定蘑菇的位置和大小。

     采摘蘑菇机器人在机上的一架红外线测距仪测定出田问蘑菇的高度之后,真空吸柄就会自动地伸向采摘部位,根据需要弯曲和扭转,将采摘的蘑菇及时投入到紧跟其后的运输机中。它每分钟可采摘4O个蘑菇,速度是人工的两倍。

     倾斜生长的蘑菇是采摘失败的主要原因。如何根据图像信息调整机器手姿态动作提高成功率和采用多个末端执行器提高生产率是亟待解决的主要问题。