嵌入式工控機在智慧農業采摘機器人中的應用

2020-01-02

行業概述和需求：

果實采摘是生產鏈中最耗時、費力的一個環節。采摘作業季節性強、勞動強度大、費用高，因此保證農產品適時采收、降低作業費用是農業增收的重要途徑。目前，國內多數果蔬采用人工采摘，采摘費用約占成本50％~70％， 采摘機器人的作用在于降低工人勞動強度和生產費用、提高勞動生產率和產品質量、保證農產品的適時采收，因而具有很大發展潛力,是未來智能農業機械的發展方向。

采摘機器人由機械手、末端執行器、視覺傳感器和移動機構等組成。由于生長位置沒有規律,采摘目標容易被枝葉遮擋收獲時要求機械手活動范圍大,且能避開障礙物。目前有一種多自由度的采摘機器人,能夠形成指定的采摘姿態進行采摘。該機器人采用彩色工業相機機作為視覺傳感器來尋找和識別成熟果實,利用視覺對目標進行定位，移動機構采用前驅四輪結構,能在壟間自行移動。采摘時,移動機構行走一定距離后進行圖像采集,利用視覺系統檢測出果實相對機械手坐標系的位置信息,判斷果實是否在收獲的范圍之內。若可以收獲,機械手靠近實,用吸盤吸住果實后,用機械手指抓住果實,最后機械手通過旋轉腕關節擰下果實。

解決方案：

采摘機器人通過視覺系統的工業相機采集果實形態圖像,在安裝有算法軟件的嵌入式工控機中進行圖像處理，獲取果實的成熟狀態和位置信息。進一步在控制系統中通過嵌入式工控機按照輸入的程序對驅動系統和執行機構機械手發出指令信號，進行指定功能的行走及采摘的功能操作。

由于采摘機器人所處的環境相對復雜多變，對控制系統硬件方面的要求更為嚴苛，普通的硬件是無法勝任的，只有工業級的計算機硬件才能為工業機器人提供專業硬件方案支持。特控推出的新一代嵌入式工控機，支持第五代/六代i7/i5/i3處理器，支持VGA、 HDMI顯示接口和雙網口，并提供多種通訊接口等接口。另外此款嵌入式工控機外觀結構緊湊小巧，節省空間。銀白紅色相搭顯得時尚大氣，全密封鋁合金箱體，大面積鋁鰭散熱，無風扇設計。抗破壞能力強，適應寬溫，能在粉塵大、濕度高等惡劣環境條件下穩定運行，可靠性高。