苹果采摘装置设计

❶ 人工智能如何影响农业发展

农业是国民经济的基础，是经济 社会 发展中的头等大事。改革开放以来我国农业发展水平大幅提高，但同时也面临着诸如土地资源紧缺、农业产业化程度低、农产品质量安全形势严峻、农业生态环境遭到破坏等问题。如何在资源紧缺的同时稳步提高农业发展水平，实现农业可持续发展，成为我国经济 社会 发展中面临的重大命题。

在这种局面下，大规模的创新和技术变革将是解决农业问题并推动农业走向现代化的有效途径。当前，如何通过人工智能技术提高生产力，已经成为农业领域的研究与应用热点。

（一）技术加持下的智能农业

传统农业技术手段会造成水资源浪费、农药使用过度等问题，不仅成本高、效益低，产品质量得不到有效保障，还会造成土壤和环境污染。在人工智能技术的加持下，农民将能够实现精准播种、合理水肥灌溉，进而实现农业生产低耗高效、农产品优质高产。

提供科学指导。 运用人工智能技术进行分析和评估，能给农民开展生产前准备工作作出科学指导，实现土壤成分及肥力分析、灌溉用水供求分析、种子品质鉴定等功能，对土壤、水源、种子等生产要素进行科学合理配置，有力保障后续农业生产工作的顺利开展。

提高生产效率。 在农业产中阶段使用人工智能技术，能帮助农民更科学地种植农作物以及对农田进行更合理的管理，有效提高农作物产量及农业生产效率。推动农业生产向机械化、自动化、规范化转型，加速农业现代化进程。

实现农产品智能分拣。 将机器视觉识别技术运用到农产品分选机械中，可对农产品外观品质进行自动识别检验及分级，其检验识别率远高于人类视觉，具有速度快、信息量大、功能多的特点，可一次完成多项指标检测。

（二）人工智能在农业领域的应用现状

当前，人工智能技术正在成为改变农业生产方式、推进农业供给侧改革的强劲动力，在多种农业场景得到广泛应用。例如，耕作、播种和采摘等智能机器人，土壤分析、种子分析、病虫害分析等智能识别系统，以及禽畜智能穿戴产品等。这些应用的广泛运用能有效提升农业产出及效率，同时减少农药和化肥的使用。

IntelinAir 公司对土壤照片进行肥力分析

土壤成分及肥力分析。 土壤成分及肥力分析是农业产前阶段最重要的工作之一，也是实现定量施肥、宜栽作物选择、经济效益分析等工作的重要前提。借助非侵入性的探地雷达成像技术对土壤进行探测，然后利用人工智能技术对土壤情况进行分析，可在土壤特征与宜栽作物品种间建立关联模型。

例如，IntelinAir公司开发了一款无人机，通过类似核磁共振成像技术拍下土壤照片，通过智能分析，确定土壤肥力，精准判断适宜栽种的农作物。

灌溉用水供求分析。 基于人工智能技术的智能灌溉控制系统，集专家系统技术、自动控制技术、通讯技术、传感器技术等高新技术于一体，可以实时监测土壤墒情，根据检测得到的气候指数和当地的水文气象观测数据，对灌溉用水供求量进行分析，选择最佳灌溉规划策略。

种子品质鉴定。 作为农业生产中最重要的生产资料之一，种子的质量直接关系到农作物产量和生产效益。利用图像分析技术以及神经网络等非破坏性的方法对作物种子的种类、纯度和安全性进行检测，能有效控制和提高农产品质量。

农业专家系统。 农业专家系统则是一种拥有大量农业领域相当数量的专家级知识和经验，可以模拟农业专家的思维，解决农业领域问题的智能计算机程序系统。农业专家系统可以对农业生产领域进行数据分析，及时获得农业生产各阶段可能遇到的问题的解决方法。

奶牛身上的电子可穿戴设备

动植物 健康 监测。 比如，Connecterra是一家荷兰的农业 科技 公司，主要研发和生产用于奶牛身上的电子可穿戴设备。这些设备内置多个传感器，配套的分析软件则融入了机器学习技术，软硬件配合共同实时监测牲畜的 健康 情况。通过可穿戴感应器学习奶牛的行为模式，奶农还能更早注意到可能出现的问题，比如奶牛的跛足或者消化不良等情况，并获得建议。在这些信息的帮助下，Connecterra客户农场的乳制品产量得到了30%的提升。

Aboundant Robotics 公司的苹果采摘机器人

播种、耕作、采收等智能机器人。 人工智能技术广泛应用到农业生产中的播种、耕作、采摘等多种场景，极大地革新了农业生产方式，提高了生产效率。美国Aboundant Robotics公司开发了一款苹果采摘机器人，其通过摄像装置获取果树的照片，采用双目立体视觉、图片识别等技术对果实进行定位并判断其成熟度，确定适合采摘的果实，然后运用机器人精准操控技术对果实进行无损采摘，采摘速度高达一秒一个。

杂草控制。 依托出色的传感器技术和图像识别功能，Blue River Technology公司开发了一款名为See＆Spray的机器人，用以帮助控制 棉花地的杂草。它依靠计算机视觉和机器学习判断面前的是作物还是杂草，即使目标只有邮票大小，它也能准确识别。一旦确定那不是作物， 机器人会控制喷嘴对准喷洒，避免对棉花造成腐蚀。

精准喷洒和喷雾喷嘴可以帮助防止杂草对除草剂产生抗药性，并且能减少高达90%的除草剂使用量。这不但提高了除草效率，帮助农民稳定收入，也因减少化学品的使用量，保护了作物和环境。

控制杂草的 See ＆ Spray 机器人

智能温室系统。 在西方发达国家智能温室系统已得到广泛深度应用。例如，目前荷兰约有85%的温室通过计算机进行环境调控，德国已把3S技术（地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感技术RS） 成功运用到温室控制与管理中。

通过在温室安装的各类传感器，可实时监测土壤水分、土壤湿度、空气湿度、空气温度、光照强度、植物养分含量等数据，并通过人工智能系统对这些采集的数据进行分析处理，模拟出最适合温室内农作物生长的环境，进而对供水系统、加热装置、加湿装置、除虫装置、卷帘装备、遮阴设备、施肥系统等进行远程自动化控制，从而改善温室内部农作物生长环境，达到调节生长周期、改善产品质量、降低生产成本、提高经济效益等目的。

【本文来源于人民出版社出版的《人工智能读本》】

❷ 如何利用TRIZ理论创新设计采摘执行器

针对采摘执行器在采摘过程中无法控制采摘压力导致水果受损的问题，设计一种基于TRIZ的矛盾冲突理论和物场模型的采摘执行器。
研究目的与方法：
为提高果类在适宜采收期内的采摘效率，各种类型的水果辅助采摘机械应运而生，而这些采摘机械中的核心部件是末端执行器。末端执行器是水果采摘机械中完成水果抓取功能的组件，具体包括定位、抓取、采摘和复位等动作的执行，但市面上常用的简易型采摘器所配置的末端执行器多是靠人力控制以实现功能，其自动化程度低，采摘耗时耗力。针对现有采摘执行器在采摘过程因无法控制水果采摘压力导致水果易损伤的问题，应用TRIZ矛盾冲突理论和物场模型分析方法进行采摘执行器的创新设计。
通过TRIZ系统组件分析和功能模型进行问题分析，找出采摘执行器的有效功能和不足功能；运用TRIZ的技术冲突理论、物理冲突理论以及物场模型分析得出各种解决方案，经综合比较，最终运用分割原理方案实现执行器的压力可控且安装简易，运用空间分离原理实现执行器爪头自动扭转。新型的力度可控执行器在压力传感器和电机的相互配合下实现水果的无损自动抓取和采摘。
研究结果与结论：
1、综合应用TRIZ矛盾冲突理论和物场分析模型方法，设计了基于TRIZ理论的新型采摘执行器。新型采摘执行器主要由爪头、爪座、传感器和电机等组成，且采摘压力可控。从而实现水果的无损自动抓取和采摘，同时适用于不同果品采摘作业。
2、对采摘执行器进行了运动仿真和试验验证，进一步证明了采摘执行器的稳定性和可靠性。试验结果表明采摘执行器的抓取压力为2.5 N时采摘效果最佳且水果无挤压损伤，在30 min的采摘试验中，平均每个水果的采摘时间约为6 s，采摘成功率为93%。试验表明，采摘执行器的采摘效率和成功率符合采摘创新设计要求，为后续采摘器的研究提供了理论参考依据。

❸ 第八届全国大学生机械创新设计大赛的主题为关注民生美好家园内容

美好家园内容为。解决城市小区中家庭用车和辅助人工采摘。
1、解决城市小区中家庭用车（小轿车、摩托车、电动车、自行车4种）停车难问题的小型停车机械装置的设计与制作。
2、辅助人工采摘包括苹果、梨、桃、枣、柑子、桔子、荔枝、樱桃、菠萝、草莓等10种水果的小型机械装置或工具的设计与制作。

❹ 第八届全国大学生机械创新设计大赛家庭用车的设计主要针对什么问

您想问的是第八届全国大学生机械创新设计大赛家庭用车的设计主要针对什么问题吗？解决城市小区中家庭用车停车难问题。
本届大赛以“关注民生、美好家园”为主题，以“解决城市小区中家庭用车停车难问题的小型停车机械装置的设计与制作”和“辅助人工采摘包括苹果、菠萝、柑桔、草莓等10种水果的小型机械装置或工具的设计与制作”为方向。
全国大学生机械创新设计大赛经教育部高等教育司批准成立大赛组织委员会，是由教育部高等教育司发文举办的全国理工科重要课外竞赛活动之一。

❺ 苹果采摘机械手结构设计视图怎么改成cad图

1、找到我们需要转换的模型，或者立面把这个图形最好用AIt+q孤立这个图形。
2、孤立以后这个灯泡图形。
3、我们选择我们需要导出的图形，做上角的下拉三角形里面的导出。
4、来到我们的保存位置，和文件命名，和选择文件格式，选择DWg或者dxf格式。
5、我们选择保存的版本和需要场景，这样我们的CAD图就做好了。
6、我们打开我们的CAD，发现这个是轴测图，我们可以用v命令调整我们的视图方向就可以得到我们的其他视图了。以上为苹果采摘机械手结构设计视图改成cad图的方法。

❻ 机器人采摘苹果作文80字

机器人的样子就像真人一样。它有一头乌黑光亮的头发，头发下面有一双像真人一样的眼睛。它的皮肤像雪一样白。它还穿着粉红色的衣服，打着红色的领带，穿着粉红色的裤子，扣着白色的腰带，穿着白色的皮靴。整个人就像饭店里的服务员。
我的机器人不但外形美观，而且很能干。如果放学了，回到家，只要对机器人说一声我饿了，按一下它肚子上的按纽，机器人就会跑到厨房，打开它肚子里的微型微波炉，把面包放进去，只需要几秒钟，香香的面包就烤好了。
如果桌子脏了，机器人只要用手轻轻在桌子上一挥，它手上的微型吸尘器就能把垃圾吸起来，桌子就干净了。机器人再把手放在垃圾桶上面按一下手上的按纽，就能让垃圾回到垃圾桶里了。
如果我生病了，它就会送我去医院。如果我渴了，它就会给我拿水。要是我冷了，它就会给我拿衣服。要是我热了，它就会给我扇扇子。
如果我真的设计出了这样一个机器人，那我们全家该会有多高兴啊！

❼ 目前苹果采摘存在哪些问题

我个人认为目前采摘机器的问题包括以下四点，

1、辅助采摘机械设计功能单一。现有辅助采摘装置的基本原理类似于剪刀，采用长杆式或伸缩杆式结构，大多采用手持，在采摘刀具下一般都设有网兜，当果实落下兜住果实。一方面此类结构仅适用于采摘高处的果实，当果实位于高处，刀具是否能够与果柄接触存在不确定性，在一定程度上会伤及果实表面；一方面采摘效率极低，果农需要人工定位果柄与枝干的位置，拉动手把等操作才能将果实摘下，若一个接一个把果实放入收集装置，则消耗的时间更多，若一直存放在网兜中果实不仅受到下一个果实撞击还会被枝干等划伤表面；另一方面仍需要人手动将果实放入收集装置，反而增加了果农从网兜中拿取果实的步骤，增加了果农弯腰的次数，在一定程度上增加了劳动强度。目前我国的苹果采摘主要还是靠果农用手一个一个将果实采摘下来，然后放入背篓或者身边的箩筐中，在采摘高处果实时采用梯子，其劳动强度、采摘效率、果实完好率甚至超过一些辅助采摘装置。

4、农机与农艺发展不协调。我国苹果农艺发展落后于国外，我国苹果主要分户种植，难以形成大片成规模种植产业，同时种植的品种繁杂，种植的果树植株不规则，这些都给机械化采收带来困难。同样，针对我国这种特殊的种植模式，机械化采收还不够智能，灵活程度达不到科研人员和果农的要求，现阶段苹果采摘效率仍然不能满足果农需求，且较为智能的机器人价格又较为昂贵，果农的承受能力有限，无法大面积应用，且不能保证其成本低于人工采收。所以现在苹果采摘仍存在农艺发展水平与农机发展水平不协调的矛盾。