蘋果採摘裝置設計

❶ 人工智慧如何影響農業發展

農業是國民經濟的基礎，是經濟 社會 發展中的頭等大事。改革開放以來我國農業發展水平大幅提高，但同時也面臨著諸如土地資源緊缺、農業產業化程度低、農產品質量安全形勢嚴峻、農業生態環境遭到破壞等問題。如何在資源緊缺的同時穩步提高農業發展水平，實現農業可持續發展，成為我國經濟 社會 發展中面臨的重大命題。

在這種局面下，大規模的創新和技術變革將是解決農業問題並推動農業走向現代化的有效途徑。當前，如何通過人工智慧技術提高生產力，已經成為農業領域的研究與應用熱點。

（一）技術加持下的智能農業

傳統農業技術手段會造成水資源浪費、農葯使用過度等問題，不僅成本高、效益低，產品質量得不到有效保障，還會造成土壤和環境污染。在人工智慧技術的加持下，農民將能夠實現精準播種、合理水肥灌溉，進而實現農業生產低耗高效、農產品優質高產。

提供科學指導。 運用人工智慧技術進行分析和評估，能給農民開展生產前准備工作作出科學指導，實現土壤成分及肥力分析、灌溉用水供求分析、種子品質鑒定等功能，對土壤、水源、種子等生產要素進行科學合理配置，有力保障後續農業生產工作的順利開展。

提高生產效率。 在農業產中階段使用人工智慧技術，能幫助農民更科學地種植農作物以及對農田進行更合理的管理，有效提高農作物產量及農業生產效率。推動農業生產向機械化、自動化、規范化轉型，加速農業現代化進程。

實現農產品智能分揀。 將機器視覺識別技術運用到農產品分選機械中，可對農產品外觀品質進行自動識別檢驗及分級，其檢驗識別率遠高於人類視覺，具有速度快、信息量大、功能多的特點，可一次完成多項指標檢測。

（二）人工智慧在農業領域的應用現狀

當前，人工智慧技術正在成為改變農業生產方式、推進農業供給側改革的強勁動力，在多種農業場景得到廣泛應用。例如，耕作、播種和採摘等智能機器人，土壤分析、種子分析、病蟲害分析等智能識別系統，以及禽畜智能穿戴產品等。這些應用的廣泛運用能有效提升農業產出及效率，同時減少農葯和化肥的使用。

IntelinAir 公司對土壤照片進行肥力分析

土壤成分及肥力分析。 土壤成分及肥力分析是農業產前階段最重要的工作之一，也是實現定量施肥、宜栽作物選擇、經濟效益分析等工作的重要前提。藉助非侵入性的探地雷達成像技術對土壤進行探測，然後利用人工智慧技術對土壤情況進行分析，可在土壤特徵與宜栽作物品種間建立關聯模型。

例如，IntelinAir公司開發了一款無人機，通過類似核磁共振成像技術拍下土壤照片，通過智能分析，確定土壤肥力，精準判斷適宜栽種的農作物。

灌溉用水供求分析。 基於人工智慧技術的智能灌溉控制系統，集專家系統技術、自動控制技術、通訊技術、感測器技術等高新技術於一體，可以實時監測土壤墒情，根據檢測得到的氣候指數和當地的水文氣象觀測數據，對灌溉用水供求量進行分析，選擇最佳灌溉規劃策略。

種子品質鑒定。 作為農業生產中最重要的生產資料之一，種子的質量直接關繫到農作物產量和生產效益。利用圖像分析技術以及神經網路等非破壞性的方法對作物種子的種類、純度和安全性進行檢測，能有效控制和提高農產品質量。

農業專家系統。 農業專家系統則是一種擁有大量農業領域相當數量的專家級知識和經驗，可以模擬農業專家的思維，解決農業領域問題的智能計算機程序系統。農業專家系統可以對農業生產領域進行數據分析，及時獲得農業生產各階段可能遇到的問題的解決方法。

奶牛身上的電子可穿戴設備

動植物 健康 監測。 比如，Connecterra是一家荷蘭的農業 科技 公司，主要研發和生產用於奶牛身上的電子可穿戴設備。這些設備內置多個感測器，配套的分析軟體則融入了機器學習技術，軟硬體配合共同實時監測牲畜的 健康 情況。通過可穿戴感應器學習奶牛的行為模式，奶農還能更早注意到可能出現的問題，比如奶牛的跛足或者消化不良等情況，並獲得建議。在這些信息的幫助下，Connecterra客戶農場的乳製品產量得到了30%的提升。

Aboundant Robotics 公司的蘋果採摘機器人

播種、耕作、採收等智能機器人。 人工智慧技術廣泛應用到農業生產中的播種、耕作、採摘等多種場景，極大地革新了農業生產方式，提高了生產效率。美國Aboundant Robotics公司開發了一款蘋果採摘機器人，其通過攝像裝置獲取果樹的照片，採用雙目立體視覺、圖片識別等技術對果實進行定位並判斷其成熟度，確定適合採摘的果實，然後運用機器人精準操控技術對果實進行無損採摘，採摘速度高達一秒一個。

雜草控制。 依託出色的感測器技術和圖像識別功能，Blue River Technology公司開發了一款名為See＆Spray的機器人，用以幫助控制 棉花地的雜草。它依靠計算機視覺和機器學習判斷面前的是作物還是雜草，即使目標只有郵票大小，它也能准確識別。一旦確定那不是作物， 機器人會控制噴嘴對准噴灑，避免對棉花造成腐蝕。

精準噴灑和噴霧噴嘴可以幫助防止雜草對除草劑產生抗葯性，並且能減少高達90%的除草劑使用量。這不但提高了除草效率，幫助農民穩定收入，也因減少化學品的使用量，保護了作物和環境。

控制雜草的 See ＆ Spray 機器人

智能溫室系統。 在西方發達國家智能溫室系統已得到廣泛深度應用。例如，目前荷蘭約有85%的溫室通過計算機進行環境調控，德國已把3S技術（地理信息系統GIS、全球定位系統GPS、遙感技術RS） 成功運用到溫室控制與管理中。

通過在溫室安裝的各類感測器，可實時監測土壤水分、土壤濕度、空氣濕度、空氣溫度、光照強度、植物養分含量等數據，並通過人工智慧系統對這些採集的數據進行分析處理，模擬出最適合溫室內農作物生長的環境，進而對供水系統、加熱裝置、加濕裝置、除蟲裝置、卷簾裝備、遮陰設備、施肥系統等進行遠程自動化控制，從而改善溫室內部農作物生長環境，達到調節生長周期、改善產品質量、降低生產成本、提高經濟效益等目的。

【本文來源於人民出版社出版的《人工智慧讀本》】

❷ 如何利用TRIZ理論創新設計採摘執行器

針對採摘執行器在採摘過程中無法控制採摘壓力導致水果受損的問題，設計一種基於TRIZ的矛盾沖突理論和物場模型的採摘執行器。
研究目的與方法：
為提高果類在適宜採收期內的採摘效率，各種類型的水果輔助採摘機械應運而生，而這些採摘機械中的核心部件是末端執行器。末端執行器是水果採摘機械中完成水果抓取功能的組件，具體包括定位、抓取、採摘和復位等動作的執行，但市面上常用的簡易型採摘器所配置的末端執行器多是靠人力控制以實現功能，其自動化程度低，採摘耗時耗力。針對現有採摘執行器在採摘過程因無法控制水果採摘壓力導致水果易損傷的問題，應用TRIZ矛盾沖突理論和物場模型分析方法進行採摘執行器的創新設計。
通過TRIZ系統組件分析和功能模型進行問題分析，找出採摘執行器的有效功能和不足功能；運用TRIZ的技術沖突理論、物理沖突理論以及物場模型分析得出各種解決方案，經綜合比較，最終運用分割原理方案實現執行器的壓力可控且安裝簡易，運用空間分離原理實現執行器爪頭自動扭轉。新型的力度可控執行器在壓力感測器和電機的相互配合下實現水果的無損自動抓取和採摘。
研究結果與結論：
1、綜合應用TRIZ矛盾沖突理論和物場分析模型方法，設計了基於TRIZ理論的新型採摘執行器。新型採摘執行器主要由爪頭、爪座、感測器和電機等組成，且採摘壓力可控。從而實現水果的無損自動抓取和採摘，同時適用於不同果品採摘作業。
2、對採摘執行器進行了運動模擬和試驗驗證，進一步證明了採摘執行器的穩定性和可靠性。試驗結果表明採摘執行器的抓取壓力為2.5 N時採摘效果最佳且水果無擠壓損傷，在30 min的採摘試驗中，平均每個水果的採摘時間約為6 s，採摘成功率為93%。試驗表明，採摘執行器的採摘效率和成功率符合採摘創新設計要求，為後續採摘器的研究提供了理論參考依據。

❸ 第八屆全國大學生機械創新設計大賽的主題為關注民生美好家園內容

美好家園內容為。解決城市小區中家庭用車和輔助人工採摘。
1、解決城市小區中家庭用車（小轎車、摩托車、電動車、自行車4種）停車難問題的小型停車機械裝置的設計與製作。
2、輔助人工採摘包括蘋果、梨、桃、棗、柑子、桔子、荔枝、櫻桃、菠蘿、草莓等10種水果的小型機械裝置或工具的設計與製作。

❹ 第八屆全國大學生機械創新設計大賽家庭用車的設計主要針對什麼問

您想問的是第八屆全國大學生機械創新設計大賽家庭用車的設計主要針對什麼問題嗎？解決城市小區中家庭用車停車難問題。
本屆大賽以「關注民生、美好家園」為主題，以「解決城市小區中家庭用車停車難問題的小型停車機械裝置的設計與製作」和「輔助人工採摘包括蘋果、菠蘿、柑桔、草莓等10種水果的小型機械裝置或工具的設計與製作」為方向。
全國大學生機械創新設計大賽經教育部高等教育司批准成立大賽組織委員會，是由教育部高等教育司發文舉辦的全國理工科重要課外競賽活動之一。

❺ 蘋果採摘機械手結構設計視圖怎麼改成cad圖

1、找到我們需要轉換的模型，或者立面把這個圖形最好用AIt+q孤立這個圖形。
2、孤立以後這個燈泡圖形。
3、我們選擇我們需要導出的圖形，做上角的下拉三角形裡面的導出。
4、來到我們的保存位置，和文件命名，和選擇文件格式，選擇DWg或者dxf格式。
5、我們選擇保存的版本和需要場景，這樣我們的CAD圖就做好了。
6、我們打開我們的CAD，發現這個是軸測圖，我們可以用v命令調整我們的視圖方向就可以得到我們的其他視圖了。以上為蘋果採摘機械手結構設計視圖改成cad圖的方法。

❻ 機器人採摘蘋果作文80字

機器人的樣子就像真人一樣。它有一頭烏黑光亮的頭發，頭發下面有一雙像真人一樣的眼睛。它的皮膚像雪一樣白。它還穿著粉紅色的衣服，打著紅色的領帶，穿著粉紅色的褲子，扣著白色的腰帶，穿著白色的皮靴。整個人就像飯店裡的服務員。
我的機器人不但外形美觀，而且很能幹。如果放學了，回到家，只要對機器人說一聲我餓了，按一下它肚子上的按紐，機器人就會跑到廚房，打開它肚子里的微型微波爐，把麵包放進去，只需要幾秒鍾，香香的麵包就烤好了。
如果桌子臟了，機器人只要用手輕輕在桌子上一揮，它手上的微型吸塵器就能把垃圾吸起來，桌子就干凈了。機器人再把手放在垃圾桶上面按一下手上的按紐，就能讓垃圾回到垃圾桶里了。
如果我生病了，它就會送我去醫院。如果我渴了，它就會給我拿水。要是我冷了，它就會給我拿衣服。要是我熱了，它就會給我扇扇子。
如果我真的設計出了這樣一個機器人，那我們全家該會有多高興啊！

❼ 目前蘋果採摘存在哪些問題

我個人認為目前採摘機器的問題包括以下四點，

1、輔助採摘機械設計功能單一。現有輔助採摘裝置的基本原理類似於剪刀，採用長桿式或伸縮桿式結構，大多採用手持，在採摘刀具下一般都設有網兜，當果實落下兜住果實。一方面此類結構僅適用於採摘高處的果實，當果實位於高處，刀具是否能夠與果柄接觸存在不確定性，在一定程度上會傷及果實表面；一方面採摘效率極低，果農需要人工定位果柄與枝乾的位置，拉動手把等操作才能將果實摘下，若一個接一個把果實放入收集裝置，則消耗的時間更多，若一直存放在網兜中果實不僅受到下一個果實撞擊還會被枝乾等劃傷表面；另一方面仍需要人手動將果實放入收集裝置，反而增加了果農從網兜中拿取果實的步驟，增加了果農彎腰的次數，在一定程度上增加了勞動強度。目前我國的蘋果採摘主要還是靠果農用手一個一個將果實採摘下來，然後放入背簍或者身邊的籮筐中，在採摘高處果實時採用梯子，其勞動強度、採摘效率、果實完好率甚至超過一些輔助採摘裝置。

4、農機與農藝發展不協調。我國蘋果農藝發展落後於國外，我國蘋果主要分戶種植，難以形成大片成規模種植產業，同時種植的品種繁雜，種植的果樹植株不規則，這些都給機械化採收帶來困難。同樣，針對我國這種特殊的種植模式，機械化採收還不夠智能，靈活程度達不到科研人員和果農的要求，現階段蘋果採摘效率仍然不能滿足果農需求，且較為智能的機器人價格又較為昂貴，果農的承受能力有限，無法大面積應用，且不能保證其成本低於人工採收。所以現在蘋果採摘仍存在農藝發展水平與農機發展水平不協調的矛盾。