农业机器人应用

一：农业机器人有哪些特点？

在日本、美国等发达国家，农业人口较少，随着农业生产的规模化、多样化、精确化，劳动力不足的现象越来越明显。许多作业项目如蔬菜、水果的挑选与采摘，蔬菜的嫁接等都是劳动力密集型的工作，再加上时令的要求，劳动力问题很难解决。正是基于这种情况，农林业机器人应运而生。农业机器人使用机器人有很多好处，比如可以提高劳动生产率，解决劳动力的不足；改善农业的生产环境，防止农药、化肥等对人体的伤害；提高作业质量等。而随着信息化时代的到来和设施农业、精确农业的出现，一向被视为落后的农业生产方式也必将乘上现代化的快车，而农业的新发展尤其离不开生物工程与信息化，在这方面，机器人具有得天独厚的能力。　　在农业机器人的研究方面，目前日本居于世界各国之首。但是由于农业机器人所具有的技术和经济方面的特殊性，还没有普及。农业机器人有如下的特点：1）农业机器人一般要求边作业边移动；2）农业领域的行走不是连接出发点和终点的最短距离，而是具有狭窄的范围，较长的距离及遍及整个田间表面的特点；3）使用条件变化较大，如气候影响，道路的不平坦和在倾斜的地面上作业，还须考虑左右摇摆的问题；4）价格问题，工业机器人所需大量投资由工厂或工业集团支付，而农业机器人以个体经营为主，如果不是低价格，就很难普及；5）农业机器人的使用者是农民，不是具有机械电子知识的工程师，因此要求农业机器人必须具有高可靠性和操作简单的特点。　　现在已开发出来的农林业机器人有：耕耘机器人、施肥机器人、除草机器人、喷药机器人、蔬菜嫁接机器人、收割机器人、蔬菜水果采摘机器人、林木修剪机器人、果实分拣机器人等。

二：农业机器人的介绍

农业机器人是机器人在农业生产中的运用，区别于工业机器人，是一种新型多功能农业机械。农业机器人的广泛应用，改变了传统的农业劳动方式降低了农民的劳动力，促进了现代农业的发展。

三：农业机器人的分类

英国科技人员开发的菜田除草机器人所使用的是一部摄像机和一台识别野草、蔬菜和土壤图像的计算机组合装置，利用摄像机扫描和计算机图像分析，层层推进除草作业。它可以全天候连续作业，除草时对土壤无侵蚀破坏。科学家还准备在此基础上，研究与之配套的除草机械来代替除草剂。收割机器人美国新荷兰农业机械公司投资250万美元研制一种多用途的自动化联合收割机器人，著名的机器人专家雷德·惠特克主持设计工作，他曾经成功地制造出能够用于监测地面扭曲、预报地震和探测火山喷发活动征兆的航天飞机专用机器人。惠特克开发的全自动联合收割机器人很适合在美国一些专属农垦区的大片规划整齐的农田里收割庄稼，其中的一些高产田的产量是一般农田的十几倍。 1794年，Eli Whitney发明了轧棉机，轧棉机能够快速把棉花纤维和棉花种子分离，当年一台机器每天生产45斤干净的棉花，相当于上百个劳动力小时，使棉花行业发生了革命性的变化。1827年，Edwin Budding发明了割草机，代替了镰刀。1834年，Cyrus Hall McCormick发明了收割机，并申请了专利，建设工厂生产和销售收割机，成为那时候美国最富有的人之一。1917年，Henry Ford引进了Fordson拖拉机，这是第一种大规模生产的拖拉机。1918年，Carl Gustav创造了第一台商用的挤奶机。1979年，剪羊毛机诞生，消除了单调的剪羊毛工作。 2007年扫描果实并收集土壤、种子数据的Ag Tracker被发明出来。2012年能够在植物育苗室内移动盆栽树苗的机器人——收获运输车HV-100被研发出来，同年能够除去生菜土地里多余种子的生菜机器人Lettuce bot诞生，2012年还诞生了剪除或者栽培葡萄藤的Wall-Ye机器人，该机器人能够收集土壤健康状况和葡萄库存的数据。2013年采摘草莓的机器人出生，该机器人使用两个数码相机来拍摄草莓的颜色，判断草莓的成熟程度，并且采摘已熟的草莓。种植水稻的机器人正在研发中，该机器人能够分析田地的贫瘠等环境。

四：译言：农业的未来，真要用机器人取代农民吗

劳动力短缺加速农业自动化 随着电子技术和计算机技术的发展，诞生于美国的智能机器人技术正越来越被世界各国所重视，它已在许多领域得到了广泛的应用。在农业生产中，由于易对植被造成损害、易污染环境等原因，传统的机械通常存在着这样或那样的缺点。为了解决这个问题，国外正在进行农业机器人的研究。智能化和自动化技术的长足进展，为应用于非结构化环境的农业机器人开发打下了坚实的理论基础，如近几年出现的耕耘机器人、嫁接机器人、农药喷洒机器人、瓜果采摘机器人、温室管理机器人等，都是现代高科技在农业上综合运用与发展的结果。

使用农业机器人可以提高劳动生产率，解决劳动力的不足改善农业生产环境，防止农药、化肥等对人体的伤害提高作业质量。农业机器人相对于传统农业机械能够更好地适应生物技术的新发展，农业机器人的问世，有望改变传统的劳动方式，改善农民的生活劳动状态。

在日本、美国等发达国家，农业人口少，随着农业生产的规模化、多样化、精确化，劳动力不足的矛盾越来越突出，许多作业项目如蔬菜、水果的挑选与采摘等都是劳动密集型工作，再加上农时季节要求，劳动力短缺的问题越来越突出。因此，世界各国对农业机器人非常重视，投入了大量的资金和人力进行机器人的研究开发。近年来，随着工业机器人的高速发展与广泛应用，在农业领域的机器人也发展很快，21世纪将是农业机器人的时代。

五：哪些农业机器给人们带来方便

播种机，旋耕机，收割机等等

六：农业机器人的作者简介

近藤直，京都大学农学博士，现为爱媛大学教授；门田充司，京都大学农学博士，现为冈山大学副教授；野口伸，北海道大学农学博士，现为北海道大学教授，日本国家科学委员会委员。译者：上册：乔军，日本东京农工大学博士，现为中国农业大学副教授；陈兵旗，日本东京农工大学博士，现为中国农业大学教授。下册：孙明，日本岩手大学博士，现为中国农业大学副教授；李民赞，日本东京农工大学博士，现为中国农业大学教授。

七：农业机器人相对于传统机械有哪些优点

目前，如服务机器人，即工业机器人和特种机器人：服务机器人、机器人化机器等我国的机器人专家从应用环境出发，国际上的机器人学者。而特种机器人则是除工业机器人之外的，包括，有些分支发展很快、微操作机器人等、娱乐机器人、农业机器人、军用机器人。在特种机器人中、水下机器人、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，将机器人分为两大类、水下机器人，有独立成体系的趋势，从应用环境出发将机器人也分为两类。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人、军用机器人：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是一致的

八：农业机器人的图书目录

1 农业生产的自动化和机器人化1.1 什么是农业机械1.2 从农业机械到农业机器人1.2.1 农业机器人的定义1.2.2 农业机器人的历史与作用1.2.3 利用机器人的新式农业生产2 机器视觉2.1 农业机器人的机器视觉2.2 对象的光学特性2.3 机器视觉系统2.3.1 能量的流动2.3.2 照明2.3.3 摄像元件和摄像机2.3.4 从摄像机到PC的图像数据传送2.4 机器视觉软件2.4.1 颜色变换2.4.2 前处理2.4.3 二值图像的特征量测量2.4.4 纹理特征量2.4.5 位置检测2.4.6 识别算法2.5 来自机器视觉的信息2.5.1 X射线图像2.5.2 紫外图像2.5.3 彩色图像2.5.4 灰度图像2.5.5 近红外图像2.5.6 太赫兹波图像2.5.7 高光谱图像2.5.8 遥感图像2.5.9 三维图像2.5.1 0其他断层图像 3 末端执行器与机械臂3.1 农业机器人的末端执行器与机械臂3.2 对象物体的特性3.2.1 物理特性3.2.2 栽培方式3.3 驱动器（传动装置）3.3.1 电气式3.3.2 液压式3.3.3 气动式3.3.4 SMA驱动器3.4 传感器3.4.1 微动开关3.4.2 光电传感器3.4.3 电位计3.4.4 编码器3.4.5 超声波传感器3.4.6 PSD3.4.7 激光测距仪3.4.8 应变片3.4.9 压力传感器3.4.10 红外传感器3.5 末端执行器3.5.1 末端执行器的机构3.5.2 末端执行器的功能3.5.3 末端执行器的检测功能3.6 机械臂3.6.1 机械臂的基本机构3.6.2 机械臂的种类及所适合的栽培方式3.6.3 可操作性3.6.4 冗余自由度机械臂3.6.5 机械臂的安全性4 车辆自动化4.1 野外车辆自动化4.1.1 车辆自动化的构成要素4.1.2 车辆自动化必需的机电知识4.1.3 下一代机器人化技术4.1.4 地面力学和非线性运动系统4.2 导航传感器4.2.1 GPS4.2.2 超声波传感器4.2.3 激光4.2.4 地磁方位传感器4.2.5 视觉传感器4.2.6 陀螺仪4.2.7 埋设电线4.3 车辆运动建模4.3.1 轮式车辆的建模4.3.2 履带车辆的建模4.3.3 步行车辆的建模4.3.4 直升机的建模4.3.5 基于卡尔曼滤波器的状态估计4.4 车辆控制方法4.4.1 古典控制4.4.2 现代控制4.4.3 自适应控制·学习控制4.5 作业规划·路径规划4.5.1 传统作业法和机器人作业法4.5.2 路径生成法4.5.3 作业规划的最优化4.6 安全性与避障4.6.1 车辆自动驾驶的安全性4.6.2 自诊断机能4.6.3 障碍物检出方法与回避动作4.7 多智能体系统4.7.1 综合系统与自主分散系统4.7.2 网络机器人4.7.3 基于协调动作的农作业高效化参考文献习题答案索引 1 农业机械的机构与起步中的农业机器人1.1 起步中的农业机器人1.2 耕作机械1.3 施肥机（堆肥、粉状肥料、粒状肥料、液体肥料）1.4 播种机（撒播、条播、点播）1.5 插秧机1.6 蔬菜移植机1.7 中耕除草机1.8 植保机械1.9 谷物收获机1.10 旱田作物/蔬菜/果实收获机1.11 分选/初加工机械1.12 牧草收获机械1.13 挤奶机械1.14 搬运机械（动力搬运车、单轨式搬运车）2 农业机器视觉的应用实例2.1 土壤中的光谱检测2.2 菊花的扦插2.3 康乃馨和天竺葵的扦插2.4 株间除草2.5 作物行的识别2.6 基于激光测距仪的外部......余下全文>>

九：5你认为开展机器人农业的应用研究需要学习和掌握哪些知识或技术？等问题……

中国最不缺失的就是人 中国最不缺乏的就是廉价劳动力

中国最需要解决的是人的生存状况 比如就场 生活指数等等

不得不说 机械农业大量减轻了农业的负担 但机械的高昂成本也是不可不估量的

所以你最需要学习和掌握的 就是让机器的劳动力也廉价一些

虽说是机器人 但机器人应该不能全智能全自动的去从事农业

从专业知识角度来说 你的领域在机械机器

那你就从农作物的特性下手去创造适合农作物使用的机械 最好一机多能

比如收麦子的收割机就收不了玉米 稻子等等

关于机器人的动作 控制等等 这些就太专业了 电路板 集成器什么的 我们说不清也道不明

十：哪一种农业作业最有可能率先实现自动化或机器人化

自化研究向叫模式识别与智能控制机器主要向觉要想搞机器自化比较吧机械自化自化交叉点机器交叉点机器主要面目标识别作控制算机器外部结构核控制