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科學(xué)家開發(fā)蘋果采摘機(jī)器人每7秒采摘一個(gè)水果

2021-05-12 09:07:16 來源：cnBeta 閱讀量：13088

　　與世界各地的許多行業(yè)一樣，澳大利亞的水果采摘業(yè)受到了COVID-19大流行的嚴(yán)重影響，在勞動(dòng)力市場(chǎng)上造成了巨大的空白，而這些空白通常是由希望在路上賺錢的背包客來填補(bǔ)。當(dāng)?shù)匮芯咳藛T已經(jīng)為這個(gè)問題制定了一個(gè)創(chuàng)造性的部分解決方案，開發(fā)了一個(gè)水果采摘機(jī)器人，可以從果園快速采摘蘋果。

　　機(jī)器人將以各種方式造福于農(nóng)業(yè)世界，從檢查農(nóng)作物到放羊，再到用激光梳理田地和清除雜草。我們也開始看到它們?nèi)绾卧谑称飞a(chǎn)方面發(fā)揮作用，出現(xiàn)了可以采摘覆盆子和收獲生菜的機(jī)器人，甚至可以修剪果樹以保持其健康和無疾病。

　　澳大利亞蒙納士大學(xué)機(jī)械和航空航天工程系的研究人員已將注意力轉(zhuǎn)向蘋果。該機(jī)器人使用相機(jī)和深度學(xué)習(xí)算法的組合來掃描果園的樹木，并檢測(cè)單個(gè)水果，這需要它處理它們的形狀、方向和莖枝關(guān)節(jié)的位置的信息，以盡量減少對(duì)農(nóng)產(chǎn)品和周圍樹葉的損害。

　　“該機(jī)器人通過一個(gè)專門設(shè)計(jì)的、以氣動(dòng)為動(dòng)力的、帶有四個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手指和吸力系統(tǒng)的柔性抓手來抓取蘋果，該抓手可以有效地抓取和提取蘋果，同時(shí)將對(duì)水果和樹木本身的損害降低，”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的陳超博士說。“此外，吸力系統(tǒng)將蘋果從樹冠上吸到夾持器中，減少了夾持器伸入樹冠的需要及破壞其周圍環(huán)境的可能性。該夾持器可以從樹冠上提取超過85%的所有計(jì)劃采摘的蘋果。”

　　根據(jù)該團(tuán)隊(duì)的說法，該機(jī)器人在其攝像頭的視野內(nèi)和大約1.2米距離內(nèi)可以識(shí)別90%以上的蘋果。它說，該機(jī)器可以在所有照明和天氣條件下運(yùn)行，處理一個(gè)蘋果的圖像所需時(shí)間不到200毫秒。

　　研究人員今年一直在對(duì)他們的蘋果采收機(jī)器人進(jìn)行實(shí)地試驗(yàn)，并報(bào)告說，它因無意中摘除莖而損壞了不到6%的水果(盡管這些無莖的蘋果仍可能被一些零售商出售)。以半速運(yùn)行機(jī)器時(shí)，它每12.6秒就能識(shí)別、采摘和存放一個(gè)蘋果，而精簡(jiǎn)采摘過程后，這一速度降至約9秒。最終，機(jī)器人以全速運(yùn)行，將每個(gè)蘋果的采摘時(shí)間縮短到7秒。

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