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农业机器人研究现状及发展趋势 被引量：40
1
作者 朱凤武 于丰华 +1 位作者 邹丽娜 岳仕达 《农业工程》 2013年第6期10-13,共4页
对国内外最新农业机器人研究成果进行了综合研究。介绍了农业机器人的国内外发展现状,对当前农业机器人进行分类阐述,分析了当前农业机器人的工作原理和关键技术,最后对我国农业机器人的发展趋势进行了预测。
关键词 农业机器人 关键技术 分类
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基于BERT-LDA的关键技术识别方法及其实证研究——以农业机器人为例 被引量：40
2
作者 王秀红 高敏 《图书情报工作》 CSSCI 北大核心 2021年第22期114-125,共12页
[目的/意义]好的关键技术识别方法能够更好地为各层各级的关键技术识别、预测和研发提供支撑。[方法/过程]提出基于BERT-LDA模型的关键技术识别方法,通过将BERT与LDA相结合,以弥补单一使用LDA主题模型缺乏上下文语义信息的缺陷,并以农... [目的/意义]好的关键技术识别方法能够更好地为各层各级的关键技术识别、预测和研发提供支撑。[方法/过程]提出基于BERT-LDA模型的关键技术识别方法,通过将BERT与LDA相结合,以弥补单一使用LDA主题模型缺乏上下文语义信息的缺陷,并以农业机器人为例进行实证研究。具体包括以下过程:①基于python构建BERT语义特征向量和LDA主题特征向量,将其在高维空间进行向量拼接,利用自编码器学习连接向量的低维潜在空间表示;②在潜在空间表示上使用K-means算法实现语义关联聚类,得到二维聚类效果图及关键技术主题词云图;③进行关键技术判定;④在农业机器人技术领域,与基于德温特TI专利软件的专利分析结果和《中国制造2025》重点领域技术路线图中农业装备关键共性技术清单对比,实证本方法的有效性。[结果/结论]研究表明:BERT-LDA模型提高了主题聚类的连贯性及细粒度划分的精准度;具有很好的关键技术识别精准率和召回率;对识别的不同数据库和出版类型的文献数据集具有较好的包容性与兼容性,适应性强;可广泛应用于各类关键技术的识别。 展开更多
关键词 关键技术识别 农业机器人 BERT-LDA模型 德温特专利
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农业机器人在新疆兵团农业生产中的应用前瞻 被引量：20
3
作者 张若宇 坎杂 +2 位作者 江英兰 李景彬 王丽红 《农机化研究》 北大核心 2006年第9期29-32,共4页
针对当前新疆生产建设兵团(以下简称新疆兵团)实际情况及高科技农业发展要求,提出了在新疆兵团发展农业机器人的必要性;简要地介绍了农业机器人的技术特点和国内外研究现状,详细阐述了未来农业机器人在新疆兵团的应用领域;最后,指出了... 针对当前新疆生产建设兵团(以下简称新疆兵团)实际情况及高科技农业发展要求,提出了在新疆兵团发展农业机器人的必要性;简要地介绍了农业机器人的技术特点和国内外研究现状,详细阐述了未来农业机器人在新疆兵团的应用领域;最后,指出了新疆兵团发展农业机器人的优势以及目前还存在的一些问题。 展开更多
关键词 自动控制技术 农业机器人 综述 新疆兵团 精准 农业生产
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基于时间序列分析的卡尔曼滤波组合导航算法 被引量：21
4
作者 周俊 张鹏 刘成良 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期254-258,共5页
GPS广泛用于农业机械导航研究中,其定位误差信号一般存在明显的自相关性,不能满足组合导航中常用的卡尔曼滤波算法观测噪声为高斯白噪声的要求。为此,建立了GPS定位误差AR模型,结合卡尔曼估计结果来预测和修正GPS定位误差,再将修正后的... GPS广泛用于农业机械导航研究中,其定位误差信号一般存在明显的自相关性,不能满足组合导航中常用的卡尔曼滤波算法观测噪声为高斯白噪声的要求。为此,建立了GPS定位误差AR模型,结合卡尔曼估计结果来预测和修正GPS定位误差,再将修正后的GPS定位信息应用于组合导航中的卡尔曼滤波过程。试验结果表明,无论GPS接收机是在静止还是在运动条件下,处理后的定位误差信号自相关性都明显降低,近似为白噪声;目标路径直线时的最大跟踪误差约为0.15m,为曲线时,最大跟踪误差约为0.3m。该方法为低精度GPS应用于农业机械导航提供了可行途径。 展开更多
关键词 农业机器人 导航 全球定位系统 自回归模型 卡尔曼滤波
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农业机器人的应用领域、特点及支撑技术 被引量：15
5
作者 王树才 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第S1期86-90,共5页
简述了农业机器人的主要应用领域,包括移栽机器人,喷药机器人、蔬菜嫁接机器人,蔬菜水果采摘 机器人、果实分级机器人、林木球果采集机器人等。论述了农业机器人应用的特点和开发、研究农业机器人的支 撑技术以及农业机器人的应用前景。
关键词 农业机器人 应用 综述
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设施农业中的机械化装备及其技术发展 被引量：12
6
作者 胥芳 张立彬 +1 位作者 计时鸣 万跃华 《浙江工业大学学报》 CAS 2001年第2期136-141,共6页
综述了设施农业中各类机械化装备的概况及其发展现状 ,包括用于蔬菜生产的播种机械、移栽机械、自动嫁接机械、耕作机械、收获机械和运输机械 ,用于花卉生产的选花机械等。并介绍了设施农业中农业机器人的应用现状 。
关键词 设施农业 农业机械 农业机器人 技术发展
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农业机器人移动平台的研究现状与发展趋势 被引量：15
7
作者 闫树兵 姬长英 《拖拉机与农用运输车》 北大核心 2007年第5期13-15,共3页
简要介绍了农业机器人在农业信息化智能化中的重要地位以及机器人移动机构的类型,综述了当今农业机器人移动平台的研究现状,展望了今后这一领域的发展趋势。
关键词 农业机器人 移动平台 研究现状 发展趋势
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基于遗传算法的农业移动机器人视觉导航方法 被引量：13
8
作者 高峰 李艳 +1 位作者 见浪護 黄玉美 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期127-131,共5页
为了保证田间作业的农业移动机器人能够对作物行进行自动识别,并且对干扰环境具有一定的鲁棒性,采用基于遗传算法的面-带模型匹配视觉辨识方法直接对未经任何预处理的田间作物图像进行识别。通过人工图像和实际图像扫描,论证了该方法对... 为了保证田间作业的农业移动机器人能够对作物行进行自动识别,并且对干扰环境具有一定的鲁棒性,采用基于遗传算法的面-带模型匹配视觉辨识方法直接对未经任何预处理的田间作物图像进行识别。通过人工图像和实际图像扫描,论证了该方法对作物行间识别的准确性和稳定性,以及对于包括干扰物等环境噪声的鲁棒性。经实际田间作物图像辨识,验证了该方法在实时控制中的有效性。 展开更多
关键词 农业机器人 视觉识别 模型匹配 遗传算法
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果蔬采摘机器人关键技术研究进展 被引量：14
9
作者 伍荣达 陈天赐 +1 位作者 张世昂 朱立学 《机电工程技术》 2021年第9期128-132,共5页
果蔬机器人采摘技术是我国农业领域的重点研究内容之一。目前的采摘机器人存在定位精度低、采摘周期长、采摘果蔬种类的通用性差等问题。介绍了采摘机器人的国内外研究进展,重点分析了自主采摘机器人的机器视觉系统和末端采摘技术研究进... 果蔬机器人采摘技术是我国农业领域的重点研究内容之一。目前的采摘机器人存在定位精度低、采摘周期长、采摘果蔬种类的通用性差等问题。介绍了采摘机器人的国内外研究进展,重点分析了自主采摘机器人的机器视觉系统和末端采摘技术研究进展,对比了多种检测农作物的视觉识别算法,并梳理了各类水果抓取装置的研究重点。针对目前技术开发中存在的难题,提出了果蔬采摘机器人的发展前景。 展开更多
关键词 农业机器人 果蔬采摘 研究进展 对策分析
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农业机械智能化的发展现状与前景 被引量：11
10
作者 陈福云 《农业科技与装备》 2018年第5期78-79,共2页
在概述农业机械智能化特点的基础上,总结国内外农业机械智能化的发展历程,展望以无人机、农业机器人、精细农业为代表的智能化农业机械的发展前景,以期为推动农业机械智能化发展提供理论借鉴。
关键词 农业机械 智能化 无人机 农业机器人 精细农业
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设施温室影像采集与环境监测机器人系统设计及应用 被引量：11
11
作者 郭威 吴华瑞 朱华吉 《智慧农业（中英文）》 2020年第3期48-60,共13页
中国设施园艺近30年来发展迅速,面积目前居世界首位,但由于务农人数呈下降趋势,如何用“机器代替人力”成为当前研究热点。为实现设施温室生产的数据感知环节作物影像和环境监测数据精细化采集,本研究设计了一套多自由度设施温室影像采... 中国设施园艺近30年来发展迅速,面积目前居世界首位,但由于务农人数呈下降趋势,如何用“机器代替人力”成为当前研究热点。为实现设施温室生产的数据感知环节作物影像和环境监测数据精细化采集,本研究设计了一套多自由度设施温室影像采集与环境监测机器人系统。机器人由感知中枢、决策中枢和执行中枢三部分构成,分别进行机器视角环境感知、数据分析与决策指令生成和动作执行。在感知层实现多角度图像、实时视频和监测数据网格化精确采集,为作物多源异构数据精细化汇聚奠定基础;传输层通过无线网桥将监测数据与控制指令汇聚至本地数据中心;数据处理层通过作物基础模型分析进行控制指令反馈信息,同时对上传图像进行预处理;最终在应用层提供web端和手机端智能服务。系统可广泛地应用在设施温室生产与研究中,用于黄瓜、番茄、大棚桃等作物的全生育期图像、实时视频和监测数据收集与分析处理,已在北京小汤山国家精准农业基地7号日光温室、石家庄市农林科学研究院5号日光温室进行示范应用,取得了较好的效果。 展开更多
关键词 设施温室 农业机器人 环境监测 机器视觉 病害识别 远程控制 深度学习
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不完全微分与微分先行的农业机器人巡航PID控制算法 被引量：10
12
作者 李林升 丁鹏 钟成 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期45-49,共5页
为了解决传统PID控制在农业机器人控制中响应迟滞，稳态误差和敏感性较大等问题。在传统PID控制的基础上，引入了不完全微分，微分先行和“最优曲率”算法。首先针对传统PID微分环节对误差波动的敏感性较大，在微分环节加入滤波器，构... 为了解决传统PID控制在农业机器人控制中响应迟滞，稳态误差和敏感性较大等问题。在传统PID控制的基础上，引入了不完全微分，微分先行和“最优曲率”算法。首先针对传统PID微分环节对误差波动的敏感性较大，在微分环节加入滤波器，构成不完全微分算法，以减少误差敏感性。然后针对速度和方向设定值的不断变化给系统带来的动态波动，加入微分先行算法，提高系统的动态稳定性和系统的响应速度。最后结合最优曲率，制定动态的PID控制参数，进一步提高控制的精度。实验结果表明，相比于传统PID控制，该改进的PID控制算法使农业机器人稳定行驶速度由原来的2．4m／s达到了3m／s，农业机器人整圈完成度提高5％～10％。加速性、鲁棒性、可靠性得到较大的提高。 展开更多
关键词 农业机器人 微分先行PID 不完全微分PID 最优曲率
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机器视觉在农业机器人自主导航系统中的研究进展 被引量：6
13
作者 姜国权 何晓兰 +1 位作者 杜尚丰 柯杏 《农机化研究》 北大核心 2008年第3期9-11,共3页
自主导航是移动机器人的关键技术。机器视觉由于信息量大和人性化特征,视觉导航已成为农业机器人获得导航信息的一种主要方式。为此,综合分析了目前国内外视觉导航技术的研究现状及其存在的问题;同时,探讨了研究中需要解决的关键技术。... 自主导航是移动机器人的关键技术。机器视觉由于信息量大和人性化特征,视觉导航已成为农业机器人获得导航信息的一种主要方式。为此,综合分析了目前国内外视觉导航技术的研究现状及其存在的问题;同时,探讨了研究中需要解决的关键技术。最后,展望了农业机器人视觉导航技术的发展趋势。 展开更多
关键词 自动控制技术 机器视觉 综述 农业机器人 自主导航 信息融合
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农业机器人采摘目标识别技术研究——基于FCM模糊聚类算法 被引量：1
14
作者 冯高峰 《农机化研究》 北大核心 2024年第3期30-33,41,共5页
介绍了FCM(Fuzzy C-Means)模糊聚类算法的原理,采用权重分配的方法对该算法进行了改进,通过建立模糊的相似矩阵,对目标对象的特征聚类图进行分析,并引入隶属度矩阵对FCM算法进行优化,以加快算法的迭代速度。实验结果表明:农业机器人采... 介绍了FCM(Fuzzy C-Means)模糊聚类算法的原理,采用权重分配的方法对该算法进行了改进,通过建立模糊的相似矩阵,对目标对象的特征聚类图进行分析,并引入隶属度矩阵对FCM算法进行优化,以加快算法的迭代速度。实验结果表明:农业机器人采用该方法对农作物轮廓分割识别度较高,算法计算效率较快,验证了其可靠性,该方法可用于目标农作物的分割和目标识别。 展开更多
关键词 农业机器人 FCM 模糊聚类 隶属度矩阵 目标识别
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基于改进YOLO v5的复杂环境下花椒簇识别与定位方法 被引量：1
15
作者 黄华 张昊 +1 位作者 胡晓林 聂兴毅 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期243-251,共9页
花椒树产果量大,枝干纵横交错,树叶茂密,给花椒的自动化采摘带来了困难。因此,本文设计一种基于改进YOLO v5的复杂环境下花椒簇的快速识别与定位方法。通过在主干提取网络CSPDarknet的CSPLayer层和Neck的上采样之后增加高效通道注意力EC... 花椒树产果量大,枝干纵横交错,树叶茂密,给花椒的自动化采摘带来了困难。因此,本文设计一种基于改进YOLO v5的复杂环境下花椒簇的快速识别与定位方法。通过在主干提取网络CSPDarknet的CSPLayer层和Neck的上采样之后增加高效通道注意力ECA(Efficient channel attention)来简化CSPLayer层的计算量,提升了特征提取能力。同时在下采样层增加协同注意力机制CA(Coordinate attention),减少下采样过程中信息的损失,强化特征空间信息,配合热力图(Grad-CAM)和点云深度图,来完成花椒簇的空间定位。测试结果表明,与原YOLO v5相比较,改进的网络将残差计算减少至1次,保证了模型轻量化,提升了效率。同帧数区间下,改进后的网络精度为96.27%,对比3个同类特征提取网络YOLO v5、YOLO v5-tiny、Faster R-CNN,改进后网络精确度P分别提升5.37、3.35、15.37个百分点,连株花椒簇的分离识别能力也有较大提升。实验结果表明,自然环境下系统平均识别率为81.60%、漏检率为18.39%,能够满足花椒簇识别要求,为移动端部署创造了条件。 展开更多
关键词 花椒簇识别 农业机器人 深度学习 目标检测 YOLO v5
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农业机器人底盘关键技术研究现状分析 被引量：3
16
作者 王琳 陈强 +3 位作者 施印炎 汪小旵 朱杨旭 武尧 《拖拉机与农用运输车》 2023年第5期1-9,共9页
底盘总成是自走式农业机器人的重要组成部分,其性能优劣直接影响机器人的作业质量和效率。随着我国精准农业、智慧农业的迅猛发展,机器人技术在现代农业生产中的应用日益广泛,尤其是机器人底盘技术,集中在底盘技术的定位建图、路径规划... 底盘总成是自走式农业机器人的重要组成部分,其性能优劣直接影响机器人的作业质量和效率。随着我国精准农业、智慧农业的迅猛发展,机器人技术在现代农业生产中的应用日益广泛,尤其是机器人底盘技术,集中在底盘技术的定位建图、路径规划和自主避障等方面,承载了机器人整体的定位、导航及避障等基本功能。本文基于现阶段国内外农业机器人底盘技术的发展概况,主要对我国农业机器人底盘定位建图、路径规划以及自主避障等关键技术的研究现状进行分析,并针对目前我国农业机器人底盘技术存在的不足,提出了未来农业机器人底盘技术的研究方向与展望,为智慧化现代农业生产中机器人技术深入研究和持续发展提供参考。 展开更多
关键词 农业机器人 底盘行走 定位建图 路径规划 自主避障
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农业机器人发展现状及展望 被引量：6
17
作者 孙叶丰 《现代农业研究》 2022年第3期92-94,共3页
日益增长的农作物需求与农业资源和农村劳动力之间的急剧减少之间的矛盾已经取代农作物产量成为了农业发展中的主要矛盾之一。随着机器人技术的出现以及不断更新,农业机器人被开发并用来完成复杂的农业工作农业机器人可以兼顾农作物质... 日益增长的农作物需求与农业资源和农村劳动力之间的急剧减少之间的矛盾已经取代农作物产量成为了农业发展中的主要矛盾之一。随着机器人技术的出现以及不断更新,农业机器人被开发并用来完成复杂的农业工作农业机器人可以兼顾农作物质量以及农作物产量在农业科学中具有广泛的应用前景。本文针对农业机器人在农业工作的现状进行了综述,并讨论了当下农业机器人技术发展中面临的主要问题以及挑战。 展开更多
关键词 农业机器人 现状 展望 综述
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基于激光雷达与IMU融合的农业机器人定位方法
18
作者 刘洋 冀杰 +2 位作者 潘登 赵立军 李明生 《智慧农业（中英文）》 CSCD 2024年第3期94-106,共13页
[目的/意义]精准可靠的定位技术是智能农业机器人开展自主导航作业的重要前提,而常用的全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)定位方法在农业环境中容易受到树木遮挡、电磁干扰等因素影响,因而,提出一种基于三维... [目的/意义]精准可靠的定位技术是智能农业机器人开展自主导航作业的重要前提,而常用的全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)定位方法在农业环境中容易受到树木遮挡、电磁干扰等因素影响,因而,提出一种基于三维激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)与惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)信息融合的农业机器人定位方法。[方法]首先,利用基于角度的聚类方法对激光雷达点云数据进行信息处理,并与三维正态分布变换(3D Normal Distribution Transform,3D-NDT)定位算法相结合,在先验点云地图信息基础上实现基于激光雷达的实时定位;其次,为了克服单传感器定位方法的局限性,利用扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)算法对激光雷达定位信息与IMU里程计信息进行融合,进一步提升农业机器人的定位精度。最后,分别在机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)的Gazebo仿真环境中,以及真实作业场景中进行实验,验证提出的定位算法的有效性。[结果和讨论]融合定位方法在仿真环境中的纵向和横向平均定位误差分别为1.7和1.8 cm,而在实验中的纵向和横向平均定位误差分别为3.3和3.3 cm,均小于传统3D-NDT定位算法的定位误差。[结论]提出的融合定位方法能够满足农业机器人在弱GNSS环境下自主作业的定位要求,为农业机器人提供了一种新的定位方法。 展开更多
关键词 农业机器人 激光雷达定位 点云匹配 扩展卡尔曼滤波 传感器融合
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温室ROS喷雾机器人系统设计
19
作者 赵文锋 戚颖雯 +1 位作者 张霞 郭柏帆 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期80-83,124,共5页
目前,我国温室内的传统植保作业主要以人工为主,劳动强度大、效率低,且会对环境造成污染。为解决以上问题,设计了一种基于ROS的温室喷雾机器人。该机器人采用深度相机进行自主规划路径;通过双目相机与YOLO v5机器视觉算法相结合,对番茄... 目前,我国温室内的传统植保作业主要以人工为主,劳动强度大、效率低,且会对环境造成污染。为解决以上问题,设计了一种基于ROS的温室喷雾机器人。该机器人采用深度相机进行自主规划路径;通过双目相机与YOLO v5机器视觉算法相结合,对番茄进行识别;最后利用喷雾系统对番茄实现喷雾的目标。实验结果表明:该机器人具有较好的定位效果和较高的识别准确率,并能够对番茄进行精准喷洒。该方案设计的机器人前景广阔,可靠性高,具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 ROS 喷雾 机器视觉 农业机器人
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农业机器人路径识别自主导航系统——基于STM32与物联网 被引量：5
20
作者 杨辉 吴赛燕 《农机化研究》 北大核心 2019年第9期176-179,共4页
我国人口众多,粮食需求量高,因此有必要提高农业生产效率以提高粮食产量。为此,开发了一套基于STM32及物联网的农业机器人定位及路径导航行走系统,跟踪端GSM芯片在STM32的控制下通过GPRS网络发送GPS定位数据信息,农业机器人视觉系统根... 我国人口众多,粮食需求量高,因此有必要提高农业生产效率以提高粮食产量。为此,开发了一套基于STM32及物联网的农业机器人定位及路径导航行走系统,跟踪端GSM芯片在STM32的控制下通过GPRS网络发送GPS定位数据信息,农业机器人视觉系统根据所在环境拍摄图像分析获得行走路径,完成导航任务。以农田垄沟环境为研究对象并进行仿真,将机器人视觉系统采集的图像进行优化,通过MatLab仿真处理,将机器人导航行走路线通过阈值分割和边缘检测提取出来,满足其定位导航的精度。该系统能够大量应用在农业生产技术中,包括种植管理、喷洒农药及果实采摘等,极大地减轻了我国农业生产人员的劳动强度,对于推动农业的现代化具有重要意义。 展开更多
关键词 农业机器人 STM32 物联网 路径识别
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