摘要 - 由于人口到2050年的人口预计将达到100亿,我们的农业生产制度仍需要使其生产率增加一倍,尽管农业部门的人类劳动力下降。自主机器人系统是通过接管劳动密集型手动任务(如取果采摘)来提高生产率的一种有希望的途径。为了有效,这种系统需要准确监测和与植物和水果相互作用,这是由于农业环境的混乱性而具有挑战性的,例如引起强烈的闭合。因此,能够在遮挡存在下估计物体的完整3D形状对于自动化的操作(例如水果收获)至关重要。在本文中,我们提出了针对农业视觉系统的第一个公开可用的3D形状完成数据集。我们提供了一个RGB-D数据集,用于估计水果的3D形状。特别是,我们的数据集在实验室条件下和商业温室中包含单个甜辣椒的RGB-D框架。对于每种水果,我们还收集了我们用作地面真理的高精度点云。为了获取地面真相形状,我们开发了一个测量过程,使我们能够以高精度记录真正的甜辣椒植物的数据,并以高精度记录,并确定感知的水果的形状。我们释放数据集,该数据集由属于100多种不同水果的近7000个RGB-D帧组成。我们还可以通过基准服务器上的公共挑战进行隐藏测试的形状完成方法评估。我们提供分段的RGB-D帧,并配有相机仪器,以便于获得彩色点云,以及使用高精度激光扫描仪获得的相应高精度,无咬合点云。
引言强调了由于劳动力短缺,全球人口不断增长以及对更高生产率和可持续性的需求,对农业自动化的需求日益增加。它为讨论多功能农业机器人如何应对这些挑战的阶段设定了舞台。一个国家的发展与其农业生产力紧密相关。适当的农业机械可以提高农业实践的准确性并提高生产质量。传统的手动方法,用于播种种子,耕作,浇水和农药喷涂等任务,这是耗时的,容易发生人为错误。为了解决这些问题,已经设计了一台四合一的自动化机器来自动执行这些任务。使用Android移动设备通过蓝牙界面来控制该机器,从而消除了对现场直接干预的需求。机器可确保种植均匀的种植,从而提高播种效率并节省时间,同时保持准确性。开发该机器的主要目的是推进农业技术。已经为演示目的而构建了一个原型,能够在单行中依次种植种子。一旦缩放到工程模块,该机器将能够同时在多个位置种植多个种子,从而显着提高其对大型耕地的效率。农业中的机器人应用正在扩大,通过替换人类运营商,特别是针对对人类健康危害的任务,提供了良好的投资回报率的有效解决方案。无人机越来越多地用于诸如分配重型化学物质,扩散肥料和施用肥料等活动,展示了机器人技术在提高农业生产力和安全性方面的潜力。通过集成高级技术(例如微控制器和传感器阵列),该系统可确保准确执行任务并适应各种农业条件。该研究还探讨了部署多种光线,紧凑的自主机器的概念,以替代传统大型拖拉机,可能提高效率并降低土壤压实。这项研究强调了机器人解决方案在革新农业实践,促进可持续农业以及满足不断发展的农业景观要求的潜力。通过维持种子种植中的均匀性来提高播种效率和准确性至关重要。要解决手动方法的局限性并减少人类参与,已经开发了四合一的自动化机器。该机器具有用于演示目的的原型模块,可以自主执行多个农业任务,包括种子种植,耕作,浇水和喷雾。该原型旨在依次在一排中种植种子,但是工程版本将能够同时在多个位置种植多个种子,从而使其对大型耕地区域非常有效。这将允许快速有效地种植许多英亩。在农业中采用机器人解决方案正在扩大,提供有效的解决方案,并具有良好的投资回报。这些机器人可以执行对人类健康有害的任务,例如分配重型化学物质和扩散肥料,进一步证明了减少人类参与潜在有害农业活动的好处。
我们知道,农业部门是一个骨干部门,主要通过小规模种植,农业,畜牧业,钓鱼和林业生产粮食和商品。随着农田狭窄和人口的增加,需要在农业或方法中进行创新来解决这个问题。但是,缺乏就业机会和工人平均年龄较高为增加的生产成本做出了贡献,这反过来又影响了马来西亚在生产和出口中的地位,尤其是世界上主要的商品。本研究旨在确定农业机器人实施背后的关键动力,并探索其未来对农业领域的潜在影响。选择了目标受访者并主要在Johor覆盖。陡峭分析的结果表明,经济因素是未来农业领域的农业机器人实施中最关键的驱动因素,其次是技术,社会,价值观,环境和政治因素。总共确定了10个合并的主要驱动程序。总共将382个问卷分发给了柔佛州农业领域的利益相关者,回应率为36.39%。研究发现,政治决策,政策发展以及价值创造和协作具有最大的影响和最高的不确定性。在研究结束时提出了四种情况。四种情况繁荣发展,并和谐创新,分散的进步,自上而下的监管和政策僵局。
[9]“ Agribot无人机:印度的第一台DGCA型认证农业无人机-Iotechworld”,Iotechworld-我们从事农业,调查,监视,无人机物流领域,2024年1月16日。 https://iotechworld.com/indian-government-prast-first-rone-drone-grone-agribot-uav-drone/。[10] R. Koerhuis,“自主播种机和种植者项目”,未来耕作,Jun.10,2021.https:///www.futurefarming.com/tech-inmous-seeder-seeder-seeder-seeder-seeder-and-planter-projects/ [11]农业,12月28,2020.https://www.futurefarming.com/tech-inch-in-focus/moondino-rice-paddy-paddy-robot-for- for-自动weeding/。[12] V. Vorotnikov,“新的俄罗斯农业机器人正在追踪实地试验”,Future Farming,Jun。2021。https://www.futurefarming.com/tech-in-focus/new-russian-agricultural-robot-is-is-is-is-track-track-to-field- triel- trib- trial- [13] S. [在线]。 可用:https://www.inc.com/sonya-mann/blue-river-technology-ai.html。 [14] P. Hill, “Robotriks autonomous platform is low-cost farm assistant,” Future Farming, Jan. 04, 2021. https://www.futurefarming.com/tech-in-focus/robotriks-autonomous-platform-is-low-cost-farm- assistant/ [15] Y. Onishi, T. Yoshida, H. Kurita, T. Fukao,H。Arihara和A. Iwai,“使用深度学习的自动化水果收获机器人”,Robomech Journal,第1卷。 6,不。 1,2019年11月1日,doi:10.1186/s40648-019-0141-2。2021。https://www.futurefarming.com/tech-in-focus/new-russian-agricultural-robot-is-is-is-is-track-track-to-field- triel- trib- trial- [13] S.[在线]。可用:https://www.inc.com/sonya-mann/blue-river-technology-ai.html。[14] P. Hill, “Robotriks autonomous platform is low-cost farm assistant,” Future Farming, Jan. 04, 2021. https://www.futurefarming.com/tech-in-focus/robotriks-autonomous-platform-is-low-cost-farm- assistant/ [15] Y. Onishi, T. Yoshida, H. Kurita, T. Fukao,H。Arihara和A. Iwai,“使用深度学习的自动化水果收获机器人”,Robomech Journal,第1卷。6,不。1,2019年11月1日,doi:10.1186/s40648-019-0141-2。
摘要:我们的项目是“太阳能自动多功能农业机器人”,代表了现代农业迈出的重要一步。我们使用太阳能电池板上的清洁,可再生能源来保持机器人的运行,从而减少了我们对传统电源的依赖,并最大程度地减少对环境的危害。为了使机器人精确有效地移动,我们使用了高性能的直流电动机。这些电动机允许其顺畅地导航不同类型的地形。为了准确种植种子,我们已经合并了伺服电机。我们还使用专用的直流电动机泵进行精确的农药施用来保护农作物。,为了有效地切草,我们依靠高扭矩的GC电机,使机器人在各种农业任务中都具有多功能性。所有这些组件均由Arduino微控制器控制,后者充当机器人的中央大脑。IT管理不同部分之间的互动,以确保实时执行任务。为了使机器人用户友好,我们已经开发了一个直观的Android应用程序。此应用程序使操作员可以远程控制和监视机器人。应用程序和机器人之间的连接是通过蓝牙建立的,可确保移动应用程序与农业机器之间的可靠链接。通过将清洁能源,先进的运动技术和精致的微控制器结合起来,我们的太阳能自动多功能农业机器人将提高农业效率,同时最大程度地减少对环境的危害。关键字:太阳能,自主机器人技术,农业自动化,多用途农业机器人I.此摘要提供了对我们项目报告的以下各节中我们深入研究的关键组件和功能的瞥见。引言世界上的主要职业42%是农业。它在人民的生活中起着重要作用。为了改善世界经济的生活和增长,农业过程的机械化,尤其是农业自动驾驶汽车,对于提高整体生产率而言至关重要。近年来,农业中自动驾驶汽车的发展引起了人们的兴趣。这一发展使许多研究人员开始开发更合理和适应能力的车辆。在农业自动驾驶汽车领域中,正在开发一种概念来研究多个小型自动机器是否比传统的大型拖拉机和人类力量更有效。这些车辆在大多数所有天气条件下都应该能够在一年一度的全年和全年工作,并在长时间内将其嵌入的智能嵌入其中,以在半自然的或非结构化的环境中表现出色(1)。在植物生产中应用机器人技术需要机器人能力,植物文化和工作环境的整合。商业植物生产需要在某些环境条件下对植物进行某些文化实践。农业的历史可以追溯到数千年,其发展是由不同的气候,文化和技术驱动和定义的。因此,应提出农业系统以减少农民的努力。该模型开发的模型会自动播种种子,喷洒农药并切草。原型代表了改善农业播种,草切割和基于机器人援助的农药喷涂等农业过程的先进系统。本文的组织如下。第二部分介绍了先前发表的相关作品。
March 2024 Mithara Fonseka Student, Master of Economic Development and Innovation School of Environment, Enterprise and Development University of Waterloo mfonseka@uwaterloo.ca McKenzie Huneke PhD Candidate in Sustainability Management School of Environment, Enterprise and Development University of Waterloo m2huneke@uwaterloo.ca Heather M. Hall Associate Professor |学术总监经济发展与创新计划企业与发展大学环境学院,滑铁卢大学h.hall@uwaterloo.ca tara vinodrai副教授|城市创新计划研究所的主任董事硕士学位和创新研究所地理与计划研究生系多伦多塔拉(Vinodrai@vinodrai@vinodrai@utoronto.ca)资金确认:该案例研究的资金由安大略省农业部,食品和农村事务(OMAFRA)提供新方向研究计划。
印度约有70%的人依靠农业作为其主要收入来源。农业部门的进步少于其他领域。农业任务(例如收获和耕作)现在可以自动完成,并且由于机器人等自主设备的可用性。对于任何机器人建造者来说,机器人必须运行以自动化农业杂务的确切要求以及机器人必须运行的环境环境是两个至关重要的考虑因素。通过提高生产率,在包括收获,播种和耕作在内的各种农业任务中使用机器人技术将有助于农民产生更高质量的产出。Agrobot旨在通过利用物联网(物联网)技术来创建智能农业机器人来彻底改变农业。这些机器人旨在协助农民进行各种任务,例如种植,浇水,监测作物健康和收获。通过整合传感器,执行器和连通性,农业生物可以优化农业过程,提高效率并降低体力劳动。其功能包括实时数据收集,分析和自动决策,最终导致作物产量和可持续的农业实践的提高。
摘要。本文描述了农业机器人,机器人操纵器的类型以及测量其旋转机制时出现的挑战。出现其出现的原因,在此过程中发生的物理和技术现象。分析了其测量所需的不同操作模式的测量换能器,并提出了这些传感器的主要要求。此外,本文提出了传感器,用于控制节能,智能机器人的旋转部分,用于采摘西红柿。这项研究的主要目标之一是衡量和控制用于农业中用于开发现代农业,节省能源和收获优质产品的农业的旋转部分的变化。这项研究的新颖性是机器人操纵器的旋转部分受到产品类型及其大小的控制。
Kilter AX-1的杂草管理的关键部分是其自主浏览农作物场的能力。要在大型农田中有效治疗杂草,必须同时部署多个机器人的路径可能相交。这项研究旨在调查和开发一种在农业领域的杂草管理的合作多机器人系统。该研究将探讨群体技术原则,例如协调策略,沟通协议和任务分配算法,以实现在同一领域运行的多个机器人之间的协作。
索引术语 - 设计,Agri Bot,Python,Pygame。引言农业部门内的机器人技术的交集迎来了变革性可能性的新时代,因为技术创新被利用以应对现代农业中不断发展的挑战。在这种范式转移的最前沿是为农业目的而精心设计的机器人。这项研究努力探究这些专业机器人的动态景观,探索它们对农业部门的深远影响。随着对可持续有效的农业实践的需求加剧了,对复杂的机器人解决方案的需求变得越来越明显。本介绍为对自主拖拉机,机器人收割系统以及杂草和害虫管理的创新方法的深入探索奠定了基础。此外,它深入研究了传感技术和数据分析的关键作用,强调了它们在优化决策过程中的重要性,以增强作物产量和资源管理。通过解决当前的挑战并设想未来的轨迹,这项研究试图增加围绕专门针对农业独特需求的机器人整合的持续对话。当我们开始进行这项探索时,总体目标是揭开农业机器人技术在重塑农业实践未来的有希望的潜力。文献调查Issam Damaj,et.Al [1]提出了一个智能农业系统(Agrisys)。agrisys主要集中在包括温度,湿度和pH的输入上。由于系统提供远程该系统还可以处理沙漠环境所特有的困难,例如灰尘,沙质土壤,持续的风,极低的湿度以及明显的昼夜和季节性温度波动。此外,该系统提供了改进的安全性,更快的干预措施和更现代的生活方式。
