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AI农业丨如此摘黄瓜,吓傻全球老菜农

i探长 AI全球总部 2019-07-04

参考资料|roboticschina,aihot


▌解决方案:AI双臂采摘机器人

▌所属行业:农业

▌应用场景:黄瓜采摘

▌关键技术:触觉感知能力,光学和触觉感测、多光谱相机和智能图像处理

▌提供商:德国 Fraunhofer IPK、CAR、CSIC-UPM





1、原来农民怎么摘黄瓜的呢?



①在中国,农民用手摘

这样的场景,相信大家都很熟悉。

大家肯定说,中国农业设备太落后,国外肯定不这样!

那我们来看看,机器化高度发达的德国,怎么摘?


②在德国,以前人们驾驶农用车来采摘黄瓜。

这就是德国的摘黄瓜设备, 叫“黄瓜飞手”。

这是以前的摘黄瓜农用车,从外表看,是不是特牛逼?放大细节,我们仔细看看。

再放 大!大!大!

高潮来了!


你看见躺在黄瓜飞车下躺着一排人吗?

德国工人躺在农用车翅膀里,也是用人手摘黄瓜。

震惊得无法自己!

原来德国传统的采摘也是搞人海战术,也是靠手摘!




2、现在,德国用上了AI机器人


现在,在德国的农场里,AI双臂机器人正代替农民采摘黄瓜,完成繁重的体力劳动。

AI双臂机器人采摘黄瓜



3应用场景,AI机器是怎么摘黄瓜的?


①机器人识别绿色黄瓜

运用光学和触觉感测技术,让机器人在绿色环境中识别出绿色的黄瓜。

要让机器人识别出黄瓜,不是叶子,不是藤。


②机器人定位黄瓜

使用「多光谱相机和智能图像」处理来帮助定位黄瓜,并引导机器人的手爪采摘它们。

定位出黄瓜在哪里,黄瓜可能横着长,竖着长,也可能躲在叶子下面,要让机器人迅速找到黄瓜。



③模拟人采摘的动作

先进的控制方法使机器人具备触觉感知能力,使得双臂机器人系统能够模拟人的动作


要让机器人像人一样摘黄瓜,保证不摘断,不摘烂了。甚至一次没摘下来,再摘一次,直到完成采摘动作。



④鉴别出成熟黄瓜

即使在恶劣天气下,也需要能够首先鉴别出成熟的黄瓜,然后使用其两个机械臂轻轻地采摘并存放它们。

机器人通过感触和识别黄瓜是否成熟,就像人用眼睛和手来判断一样。



开发出5个自由度的机器人手臂

为了让机器人采摘所有的黄瓜,以便让新的黄瓜更快成长。Fraunhofer IPK在科隆igus公司开发的硬件模块基础上,开发了具有5个自由度的机器人手臂。




黄瓜采摘机器人是怎么造出来的呢?


全地球人都知道德国人干事严谨,你说人力成本高且效率低,我立马给你造个机器人来代替。

柏林Fraunhofer IPK、德国的Leibniz农业工程所、西班牙的CSIC-UPM自动化和机器人技术中心,共同研制。


①寻找人类的灵感

IPK项目专家开发三种夹具原型:

基于真空技术的夹具

一套仿生夹爪(Fin Ray)

基于OpenBionics机器人手的定制“黄瓜手”。


②开发双臂机器人控制系统

他们为Workerbot I开发了一个双臂机器人控制系统,该机器人控制系统具有高效的面向任务的编程,那是一个可进行工业装配的人形机器人。


③像人一样寻找黄瓜

IPK的项目专家正在完善这一系统,以便能够计划、编程和控制采摘黄瓜机器人的行为。这种预编程的行为模式使得双向搜索成为可能,这意味着机器人可以像人一样寻找黄瓜。


④创建能够进行呼叫的智能控制系统

研究人员的目标是创建一个能够进行判断呼叫的智能控制系统:将某个任务分配给某个爪手,监控黄瓜挑选和处理异常情况。


AI这种轻量化方案,解决了德国人工费高昂的现状,促使种植业更加商业化。




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