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农业机器人的研究进展及存在的问题 被引量:152
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作者 赵匀 武传宇 +1 位作者 胡旭东 俞高红 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期20-24,共5页
农业机器人是 2 1世纪农业机械的发展趋势之一 ,该文综述了国内外农业机器人的研究现状 ,介绍了几种典型的农业机器人的研究成果 ,指出了制约农业机器人研究应用的问题 :成本高 ;没有达到农业生产的智能需要。该文提出了建立具有开放式... 农业机器人是 2 1世纪农业机械的发展趋势之一 ,该文综述了国内外农业机器人的研究现状 ,介绍了几种典型的农业机器人的研究成果 ,指出了制约农业机器人研究应用的问题 :成本高 ;没有达到农业生产的智能需要。该文提出了建立具有开放式结构的农业机器人控制系统可以降低农业机器人的成本 ,也为解决农业机器人的智能问题提供了有效的途径。 展开更多
关键词 研究进展 农业机器人 控制系统 开放式结构 特点
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农业机器人的发展现状及趋势 被引量:65
2
作者 姬江涛 郑治华 +5 位作者 杜蒙蒙 贺智涛 杜新武 崔丽慧 刘庆 何亚凯 《农机化研究》 北大核心 2014年第2期1-4,9,共5页
农业机器人是农业机械的高等类型,在降低农民劳动强度、改善农民劳动环境和提高作业效率等方面具有重要意义。为此,对农业机器人的发展历程做了简要概括,并对农业机器人的定义及其工作能力进行了解释说明。根据应用领域,对农业机器人进... 农业机器人是农业机械的高等类型,在降低农民劳动强度、改善农民劳动环境和提高作业效率等方面具有重要意义。为此,对农业机器人的发展历程做了简要概括,并对农业机器人的定义及其工作能力进行了解释说明。根据应用领域,对农业机器人进行了分类,讨论了其在国内外的研究现状与应用情况,并分析了农业机器人在现实应用中存在的问题。在此基础上,对农业机器人的发展趋势做出了预测,旨在为以后的研究提供理论参考。 展开更多
关键词 农业机器人 发展现状 趋势 智能化
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农业机器人关键技术研究现状与发展趋势 被引量:63
3
作者 刘成良 贡亮 +1 位作者 苑进 李彦明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1-22,55,共23页
农业机器人是机器人领域重要分支,农业机器人代替人工作业成为现代农业发展的重要趋势。本文给出了农业机器人定义和分类,分析了农业机器人国内外发展现状、应用需求和技术挑战,划分了农业机器人3个发展阶段。通过对各类应用场景农业机... 农业机器人是机器人领域重要分支,农业机器人代替人工作业成为现代农业发展的重要趋势。本文给出了农业机器人定义和分类,分析了农业机器人国内外发展现状、应用需求和技术挑战,划分了农业机器人3个发展阶段。通过对各类应用场景农业机器人的研究分析,提出了农业机器人的物境信息智能感知、智慧决策与智能控制、灵巧臂手精准作业、自主导航稳定行走、端边云协同机器人系统5大技术要素,阐明了农业机器人关键技术发展趋势,给出了其技术标准体系架构方案。指出了农业机器人共性关键技术是助推智能农机升级、智慧农业产业快速发展的重要抓手,同时指出我国农业机器人正进入快速发展期,也是我国追赶国际技术前沿的战略机遇期,最后为我国农业机器人产业发展提供了方向性建议。 展开更多
关键词 农业机器人 智能感知 决策控制 自主作业 标准体系
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农业机器人技术研究进展 被引量:55
4
作者 张铁中 杨丽 +1 位作者 陈兵旗 张宾 《中国科学:信息科学》 CSCD 2010年第S1期71-87,共17页
综述了果蔬采摘机器人、蔬菜嫁接机器人、果蔬分选机器人、农田作业机器人和农业机器人导航技术的国内外研究现状,指出要使农业机器人真正在农业上发挥作用,必须提高农业机器人的环境适应性、提高工作效率和降低机器成本.我国农业机器... 综述了果蔬采摘机器人、蔬菜嫁接机器人、果蔬分选机器人、农田作业机器人和农业机器人导航技术的国内外研究现状,指出要使农业机器人真正在农业上发挥作用,必须提高农业机器人的环境适应性、提高工作效率和降低机器成本.我国农业机器人的发展需紧紧围绕农业生产实际,选准对象、瞄准关键,以作业量多、劳动量大、操作精细、生产收益高的农业作业为切入点,把先进性、实用性和经济性紧密结合,研制出顶用、好用、耐用的机器,才能有所突破和作为. 展开更多
关键词 农业机器人 采摘 嫁接 分选 导航
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机器人技术在农业中的应用方向和发展趋势 被引量:49
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作者 毕昆 赵馨 +1 位作者 侯瑞锋 王成 《中国农学通报》 CSCD 北大核心 2011年第4期469-473,共5页
农业机器人技术的深入研究,可以使农业机器人技术更好地服务于农业生产,进而提高农业机械化程度。笔者通过对国内外大量相关资料的查阅,以及对机器人技术在农业生产中应用的深入研究,发现机器人技术在农业中的应用愈来愈广泛。农业机器... 农业机器人技术的深入研究,可以使农业机器人技术更好地服务于农业生产,进而提高农业机械化程度。笔者通过对国内外大量相关资料的查阅,以及对机器人技术在农业生产中应用的深入研究,发现机器人技术在农业中的应用愈来愈广泛。农业机器人大大降低了劳动强度,提高了劳动效率,解决了劳动力不足的难题,但是在农业应用中仍存在一些不足。农业机器人技术的不断完善和创新,将会给农业生产带来更大的经济效益,成为现代化农业发展的重要途径。笔者简述了机器人技术在农业领域中最新应用及特点,分析了农业机器人的重要性及必要性,介绍了现有农业机器人的功能特点、应用领域。在此基础上,针对农业机器人应用现状存在的不足,笔者对今后机器人技术在农业中的应用方向和发展趋势提出了建议。 展开更多
关键词 农业机器人 应用研究 智能化识别 开放式结构
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中国农业机器人发展及应用现状 被引量:47
6
作者 林欢 许林云 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期865-871,共7页
农业机器人技术能反映一个国家的农业机械化水平,而农业机械化水平又是一个国家农业现代化水平的重要标志。以日本、美国为代表的发达国家对农业机器人的研究开始较早,已经取得了一些阶段性成果,果蔬采摘机器人、移栽机器人和嫁接机器... 农业机器人技术能反映一个国家的农业机械化水平,而农业机械化水平又是一个国家农业现代化水平的重要标志。以日本、美国为代表的发达国家对农业机器人的研究开始较早,已经取得了一些阶段性成果,果蔬采摘机器人、移栽机器人和嫁接机器人等已经开始进入应用阶段。中国的农业机器人发展较晚,目前仍处于起步阶段,在精度、工作效率和智能性等方面落后于发达国家。中国研发的嫁接机器人能够基本实现苗木的自动嫁接;采摘和除草机器人初步实现了智能化作业;生菜、穴盘苗自动移栽机器人能够按照要求完成指定的移栽任务;果蔬分选机器人在分级方法、分级系统、分选装置及其生产线等方面均取得了一定的研究成果;农田作业机器人正处在自动化向无人化过渡阶段。总体上,中国农业机器人仍存在成本偏高、使用率偏低、智能系统还不完善等问题,今后需进一步向高效化、智能化、精准化等方向发展。 展开更多
关键词 农业机器人 农业现代化 展望
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农业机器人的发展现状及展望 被引量:45
7
作者 王儒敬 孙丙宇 《中国科学院院刊》 CSCD 2015年第6期803-809,共7页
文章通过对国内外农业机器人发展情况调研,分析了目前农业机器人具有的作业季节性、作业环境复杂性、作业对象娇嫩性和复杂性、使用对象特殊性等几大特点,根据农业机器人解决问题的侧重点差异将农业机器人大致分为行走系列农业机器人和... 文章通过对国内外农业机器人发展情况调研,分析了目前农业机器人具有的作业季节性、作业环境复杂性、作业对象娇嫩性和复杂性、使用对象特殊性等几大特点,根据农业机器人解决问题的侧重点差异将农业机器人大致分为行走系列农业机器人和机械手系列机器两大类,并介绍和总结了各类机器人的功能,同时介绍了我国各类农业机器人、以及日本、美国和其他国家具有代表性的农业机器人,指出目前农业机器人推广与普及的瓶颈主要是农业机器人制造成本问题和农业机器人智能化程度问题。最后对农业机器人发展趋势进行讨论,提出今后农业机器人应侧重于开放式的结构及控制系统,农业生产标准化研究与机器人技术研究紧密结合的研究。 展开更多
关键词 农业机器人 智能装备 研究现状
原文传递
农业机器人的主要应用领域和关键技术 被引量:32
8
作者 张立彬 计时鸣 +3 位作者 胥芳 张宪 万跃华 郑欣荣 《浙江工业大学学报》 CAS 2002年第1期36-41,共6页
讨论了农业机器人的基本特征 ,介绍了农业机器人的主要应用领域 ,包括农业机器人在挤牛奶、蔬菜嫁接、苗木株苗移栽、果蔬的自动采摘、温室内和野外的灌溉、施肥及喷洒农药和野外平整土地等方面的应用 ,最后总结了农业机器人所涉及的部... 讨论了农业机器人的基本特征 ,介绍了农业机器人的主要应用领域 ,包括农业机器人在挤牛奶、蔬菜嫁接、苗木株苗移栽、果蔬的自动采摘、温室内和野外的灌溉、施肥及喷洒农药和野外平整土地等方面的应用 ,最后总结了农业机器人所涉及的部分关键技术。 展开更多
关键词 农业机器人 采摘 导航 施肥 温室灌溉 蔬菜嫁接
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棉田喷药农业机器人的导航路径识别 被引量:37
9
作者 孙元义 张绍磊 李伟 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期206-209,共4页
为研究棉田农药喷洒机器人导航路径识别方法,以自然环境下采集的棉田图像为研究背景,在Lab色彩空间进行处理,把棉株从土壤背景中识别出来。通过最大方差阈值分割法将图像转化为二值图像,并经过中值滤波去除噪声。二值图像垂直方向投影... 为研究棉田农药喷洒机器人导航路径识别方法,以自然环境下采集的棉田图像为研究背景,在Lab色彩空间进行处理,把棉株从土壤背景中识别出来。通过最大方差阈值分割法将图像转化为二值图像,并经过中值滤波去除噪声。二值图像垂直方向投影做直方图,利用波谷位置确定左右垄分界线。根据左右垄棉株位置平均得到导航离散点,通过Hough变换得到导航路径,进而得到导航控制参数。利用坐标系转换关系将图像坐标系中的导航信息转换到世界坐标系,从而控制机器人行走。基于AS-R机器人对连续动态图像进行分析,该方法获得的导航参数是完全可行的。 展开更多
关键词 农业机器人 机器视觉 自然环境 HOUGH变换
原文传递
机器视觉技术在现代农业生产中的研究进展 被引量:38
10
作者 杨涛 李晓晓 《中国农机化学报》 北大核心 2021年第3期171-181,共11页
机器视觉技术已经广泛应用于农业生产的各个环节,详细阐述机器视觉的概念、组成部分、工作原理以及发展历程,总结国内外的研究成果,介绍机器视觉技术在作物病虫草害识别与监测、作物生长信息监测与产量估计、果蔬识别定位与采摘、种子... 机器视觉技术已经广泛应用于农业生产的各个环节,详细阐述机器视觉的概念、组成部分、工作原理以及发展历程,总结国内外的研究成果,介绍机器视觉技术在作物病虫草害识别与监测、作物生长信息监测与产量估计、果蔬识别定位与采摘、种子产前检测与果蔬分级以及农业机器人视觉导航等领域的研究进展与应用情况,提出农业场景视觉系统在稳定性、可靠性、准确性以及嵌入式视觉系统硬件计算能力与核心算法等方面还有待提高与突破,国内高水平学者集中的研究机构匮乏,行业创新能力不足,本土企业竞争力较弱等劣势;认为3D视觉技术、多传感器融合的视觉系统以及与5G深度融合的视觉系统将会成为未来农业生产领域的主要研究方向。此外,机器视觉技术的应用势必会带动产业升级、推动农业智能化发展,为无人农场建设提供有力的技术保障。 展开更多
关键词 机器视觉 农业机器人 视觉导航 3D视觉技术 多传感器融合 无人农场
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用于草莓收获机器人的果实定位和果柄检测方法 被引量:33
11
作者 郭峰 曹其新 +1 位作者 崔永杰 永田雅辉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期89-94,共6页
介绍了一种用于草莓收获机器人的果实定位和果柄检测方法。利用基于OHTA颜色空间的图像分割方法从背景中分割草莓通过计算二值化草莓blob的惯性主轴来判断草莓的姿态,根据草莓的成熟度实现了果实的选择性采摘。试验证明这种方法的平均... 介绍了一种用于草莓收获机器人的果实定位和果柄检测方法。利用基于OHTA颜色空间的图像分割方法从背景中分割草莓通过计算二值化草莓blob的惯性主轴来判断草莓的姿态,根据草莓的成熟度实现了果实的选择性采摘。试验证明这种方法的平均判别速度为1 s,果柄误判率为7%,在采摘过程中仅对5%的果实造成损伤,满足草莓机器人的收获速度和精度要求。 展开更多
关键词 农业机器人 机器视觉 草莓收获机器人 果柄检测
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基于直接施药方法的除草机器人 被引量:30
12
作者 陈勇 田磊 郑加强 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期91-93,129,共4页
研究了控制农田杂草的直接施药方法,并研制了基于该方法的除草机器人。计算机从摄像头采集的地面图像中识别出杂草目标,然后通过伺服控制器来控制机械臂动作,末端执行器切割杂草并涂抹除草剂。田间和温室的化学除草试验表明,利用直接施... 研究了控制农田杂草的直接施药方法,并研制了基于该方法的除草机器人。计算机从摄像头采集的地面图像中识别出杂草目标,然后通过伺服控制器来控制机械臂动作,末端执行器切割杂草并涂抹除草剂。田间和温室的化学除草试验表明,利用直接施药方法,极其微量的药物即可除掉杂草。该研究减少了除草剂用量并消除雾滴飘移现象,保护了生态环境。 展开更多
关键词 农业机器人 除草 机器视觉
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农业机器人视觉导航的预测跟踪控制方法研究 被引量:29
13
作者 周俊 刘成良 姬长英 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期106-110,共5页
农用拖拉机的视觉导航技术可以帮助人员远离某些高温、高湿以及有毒害的作业环境,提高作业的自动化智能化程度,还能实现精确定点作业以促进农业可持续发展等。该文首先分析了轮式拖拉机跟踪引导路径的行为特点,建立起相应的非线性随机... 农用拖拉机的视觉导航技术可以帮助人员远离某些高温、高湿以及有毒害的作业环境,提高作业的自动化智能化程度,还能实现精确定点作业以促进农业可持续发展等。该文首先分析了轮式拖拉机跟踪引导路径的行为特点,建立起相应的非线性随机数学模型。而后,基于卡尔曼滤波的思想融合了各传感器的观测值给出预测跟踪控制方法。避免了视觉系统为主的计算耗时导致状态反馈滞后而产生的不利影响,改善了导航控制的鲁棒性和精度。仿真和初步试验结果都表明了此方法的有效性。 展开更多
关键词 农业机器人 视觉导航 卡尔曼滤波 机器视觉
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机器人在农业中的应用 被引量:29
14
作者 王建军 武秋俊 《农机化研究》 北大核心 2007年第7期174-176,共3页
农业机器人是21世纪农业机械的发展趋势之一。为此,综述了发达国家及我国各种农业机器人研究及应用现状,介绍了几种典型的农业机器人的研究成果及其各自特点,指出了制约农业机器人研究应用的瓶颈问题。同时,提出了开放式结构的控制系统... 农业机器人是21世纪农业机械的发展趋势之一。为此,综述了发达国家及我国各种农业机器人研究及应用现状,介绍了几种典型的农业机器人的研究成果及其各自特点,指出了制约农业机器人研究应用的瓶颈问题。同时,提出了开放式结构的控制系统,并展望了未来农业机器人发展的趋势。 展开更多
关键词 自动控制技术 农业机器人 应用 农业机械 发展 展望
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基于知识的视觉导航农业机器人行走路径识别 被引量:26
15
作者 周俊 姬长英 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期101-105,共5页
目前的农业生产方式引起了环境污染、生态恶化等诸多问题 ,研制具有精确作业能力的视觉导航农业机器人因而被较多关注。针对导航视觉系统采集的农田非结构化自然环境彩色图像 ,探讨了用于行走路径识别的适宜的彩色特征 ,并结合农田作业... 目前的农业生产方式引起了环境污染、生态恶化等诸多问题 ,研制具有精确作业能力的视觉导航农业机器人因而被较多关注。针对导航视觉系统采集的农田非结构化自然环境彩色图像 ,探讨了用于行走路径识别的适宜的彩色特征 ,并结合农田作业时农业机器人行走路径的特点 ,运用路径知识启发机制识别出行走路径。与传统的阈值分割算法的对比处理试验表明 ,此识别算法可以明显地改善路径识别效果。 展开更多
关键词 路径识别 视觉导航 农业机器人 机器视觉
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小型移动式农业机器人研究现状及发展趋势 被引量:32
16
作者 闫全涛 李丽霞 +2 位作者 邱权 张兆国 孟志军 《中国农机化学报》 北大核心 2019年第5期178-186,共9页
农业机器人在提高农业劳动生产率,改善农业生产作业条件,缓解农业劳动力不足现状,实现农业的规模化、精准化生产模式等方面具有极大的应用潜力。本文拟对国内外小型移动式农业机器人的相关研究进行初步探讨和分析,介绍小型移动式农业机... 农业机器人在提高农业劳动生产率,改善农业生产作业条件,缓解农业劳动力不足现状,实现农业的规模化、精准化生产模式等方面具有极大的应用潜力。本文拟对国内外小型移动式农业机器人的相关研究进行初步探讨和分析,介绍小型移动式农业机器人的分类,总结归纳现有小型移动式农业机器人具有作业环境复杂、使用对象特殊等几大特征,提出造价昂贵、智能化程度低等阻碍小型移动式农业机器人广泛应用的几大障碍和待突破的环境感知、定位导航等关键技术,并在此基础上对我国小型移动式农业机器人的未来发展趋势进行预测。 展开更多
关键词 农业机器人 小型 移动式 分类 瓶颈问题 未来趋势
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机器人多指灵巧手及其驱动系统研究的现状 被引量:21
17
作者 张立彬 杨庆华 +2 位作者 胥芳 鲍官军 阮健 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期271-275,共5页
对国内外多指灵巧手的研究进展进行了综述,分析了传统工业机器人的末端执行器的局限性,展望了机器人灵巧多指手的必然发展趋势;同时对这些多指灵巧手的驱动器及其传动系统进行对比分析,提出了今后多指灵巧手驱动器及其传动系统的的发展... 对国内外多指灵巧手的研究进展进行了综述,分析了传统工业机器人的末端执行器的局限性,展望了机器人灵巧多指手的必然发展趋势;同时对这些多指灵巧手的驱动器及其传动系统进行对比分析,提出了今后多指灵巧手驱动器及其传动系统的的发展趋势。 展开更多
关键词 多指灵巧手 农业机器人 驱动器 传动系统
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基于机器视觉的农业机器人运动障碍目标检测 被引量:29
18
作者 周俊 程嘉煜 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期154-158,共5页
在农业移动机器人平台上运用机器视觉技术检测作业环境中是否存在运动障碍目标时,机器人自身运动会与障碍目标运动叠加在一起。为此,首先在移动机器人平台上连续采集两帧图像,提取其特征点并加以匹配;然后应用双线性模型描述对应特征点... 在农业移动机器人平台上运用机器视觉技术检测作业环境中是否存在运动障碍目标时,机器人自身运动会与障碍目标运动叠加在一起。为此,首先在移动机器人平台上连续采集两帧图像,提取其特征点并加以匹配;然后应用双线性模型描述对应特征点在图像之间的运动特性,并用最小二乘法对模型参数进行最优估计,得到两帧图像之间的变换矩阵;最后利用此变换矩阵补偿前帧图像来消除机器人自身运动的影响,再与后帧图像作帧差,在线检测出运动障碍目标。实验结果表明,该方法仅依据图像信息即可有效地检测出农业机器人导航环境中存在的运动障碍目标。 展开更多
关键词 农业机器人 机器视觉 运动障碍 导航
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农业机器人视觉传感系统的实现与应用研究进展 被引量:17
19
作者 胥芳 张立彬 +3 位作者 计时鸣 万跃华 张宪 张利 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期180-184,共5页
论述了农业机器人视觉传感系统的主要实现技术和当前的应用现状 ,包括基于视觉传感原理的距离检测技术 ,基于视觉传感原理的工作对象特征识别技术和基于视觉传感原理的运动导航技术。基于双目立体视觉的测距方法可应用于葡萄和番茄采摘... 论述了农业机器人视觉传感系统的主要实现技术和当前的应用现状 ,包括基于视觉传感原理的距离检测技术 ,基于视觉传感原理的工作对象特征识别技术和基于视觉传感原理的运动导航技术。基于双目立体视觉的测距方法可应用于葡萄和番茄采摘机器人 ,配备激光光源和红外光源的测距系统可在室外有效抵抗日光变化对检测结果的影响。几何形状、灰度级、颜色 ,尤其是农产品表面的反射光谱特性 ,可以用于农业机器人识别操作对象。人工路标方法是实现农业机器人视觉导航的简单方法 ,另外 ,直接基于田间作物在空间排列的特征也可实现农业机器人的视觉导航。最后讨论了农业机器人视觉传感系统的未来发展趋势。 展开更多
关键词 农业机器人 视觉传感系统 应用 距离检测 特征识别 导航
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基于CAN总线的农业移动机器人分布式控制网络 被引量:26
20
作者 安秋 姬长英 +1 位作者 周俊 赵先雷 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期123-126,117,共5页
在全向移动式农业机器人上引入基于CAN总线的分布式控制网络。阐述了机器人平台的CAN总线通讯网络的组成,下位机节点控制器的硬件和软件设计以及上下位机间通信协议的制定。通过信息的发送、接收测试表明,CAN总线通讯网络可用于农业机... 在全向移动式农业机器人上引入基于CAN总线的分布式控制网络。阐述了机器人平台的CAN总线通讯网络的组成,下位机节点控制器的硬件和软件设计以及上下位机间通信协议的制定。通过信息的发送、接收测试表明,CAN总线通讯网络可用于农业机器人的分布式控制,可提高整个机器人系统的开放性和实时性。 展开更多
关键词 农业机器人 CAN总线 分布式控制
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