农业机器人

农业机器人是机器人部署用于农业用途。如今，机器人在农业中的主要应用领域是收获阶段。机器人或无人机在农业中的新兴应用包括杂草控制、云播种、播种、收获、环境监测和土壤分析。

采摘水果机器人，无人驾驶拖拉机/喷雾器和剪羊毛机器人旨在替代人工。在大多数情况下，在开始任务之前必须考虑很多因素（例如，要采摘的水果的大小和颜色）。机器人可以用于其他园艺任务，例如修剪、除草、喷洒和监测。机器人也可用于牲畜应用（畜禽机器人），例如自动挤奶、清洗和cast割。这类机器人对农业具有许多好处，包括提高新鲜农产品的质量，降低生产成本以及减少人工需求。它们还可以用于自动化手动任务，例如杂草或蕨菜喷洒，在这种情况下，使用拖拉机和其他载人车辆对操作员来说太危险。

农业机器人中的末端执行器是位于机械臂末端的设备，用于各种农业操作。已经开发了几种不同类型的末端执行器。在日本的涉及葡萄的农业生产中，末端执行器用于收获、浆果稀疏、喷雾和装袋。每个任务都是根据任务的性质以及目标水果的形状和大小设计的。例如，用于收获的末端执行器的设计旨在抓紧、切割和推动葡萄串。

浆果稀疏是对葡萄进行​​的另一种操作，用于提高葡萄的市场价值，增加葡萄的大小和促进成束过程。对于浆果稀疏、末端执行器由上部、中部和下部组成。上部有两个板和一个可以打开和关闭的橡胶。这两个板将葡萄压缩，以切断rachis树枝并提取葡萄串。中间部分包含一个针板，一个压缩弹簧和另一个在表面上分布有孔的板。当两个板压缩时，针刺穿葡萄的孔。接下来，下部具有切割装置，该切割装置可以切割束以使其长度标准化。

对于喷涂，末端执行器由连接到操纵器的喷嘴组成。在实践中，生产商希望确保化学液体均匀地分布在一堆中。因此，该设计通过使喷嘴以恒定速度移动同时与目标保持距离来实现化学品的均匀分配。

葡萄生产的最后一步是套袋过程。套袋末端执行器设计有袋式进料器和两个机械手指。在装袋过程中，袋子进料器由狭缝组成，这些狭缝以上下运动的方式连续地将袋子供应到手指。在将袋子输送到手指时，位于袋子上端的两个板簧将袋子保持打开状态。这些袋子的生产是为了把葡萄串成一束。套袋过程完成后，手指张开并放开袋子。这将关闭板簧，从而密封袋并防止其再次打开。

该夹持器是用于收获目标作物的把持装置。夹具的设计基于简单性，低成本和有效性。因此，设计通常由两个机械手指组成，它们在执行任务时可以同步移动。设计的细节取决于正在执行的任务。例如，在需要切割植物以进行收割的过程中，纸器配备了锋利的刀片。

该机器人允许抓取器和末端执行器来浏览通过他们的环境。机械手由四杆平行连杆组成，可保持抓爪的位置和高度。该机械手还可以利用一个，两个或三个气动执行器。气动 执行器是通过将压缩空气转化为能量而产生线性和旋转运动的电动机。气动执行器因其高功率重量比而成为农业机器人最有效的执行器。机械手最经济高效的设计是单执行器配置，但这是最不灵活的选择。

农业机器人技术的最早发展可以追溯到1920年代，有关将自动车辆引导纳入农业的研究初具规模。这项研究导致了1950年代到60年代的自动驾驶农业车辆的进步。然而，这个概念并不完美，因为车辆仍需要电缆系统来引导其行驶。随着其他部门的技术也开始发展，农业机器人继续发展。直到1980年代，随着计算机的发展，机器视觉引导才成为可能。

多年来的其他发展包括在法国和美国使用机器人收割橘子。

尽管机器人已经在室内工业环境中使用了数十年，但用于农业的室外机器人却被认为更加复杂且难以开发。这是由于对安全性的关注，也是由于受不同环境因素和不可预测性影响的农作物采摘的复杂性。