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近日，由西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院楊福增教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的全國(guó)高校第一臺(tái)蘋果雙臂采摘機(jī)器人完成了果園實(shí)地試驗(yàn)，從白水蘋果試驗(yàn)示范站回到了西北農(nóng)林科技大學(xué)。?

2018年，在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部蘋果全程機(jī)械化科研基地建設(shè)項(xiàng)目和陜西省蘋果科技重大專項(xiàng)的支持下，楊福增開始研究蘋果采摘機(jī)器人。2021年3月第一臺(tái)單臂采摘機(jī)器人就研發(fā)成功，并于當(dāng)年9月首次走進(jìn)白水蘋果試驗(yàn)示范站“上班”。?

楊福增教授（右三）與團(tuán)隊(duì)學(xué)生在討論蘋果采摘機(jī)器人的創(chuàng)新升級(jí)。攝影/靳軍

蘋果采摘機(jī)器人研究是國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一，涉及機(jī)械、電子、控制、人工智能等多個(gè)學(xué)科，技術(shù)門檻高、研發(fā)難度大。?

據(jù)悉，這臺(tái)機(jī)器人是在原基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步完善，增加了一支采摘手臂。主要由底盤、處理器、控制器、深度相機(jī)和采摘手臂等組成，并與前后兩臺(tái)裝載運(yùn)輸機(jī)器人一起組成一個(gè)蘋果采摘轉(zhuǎn)運(yùn)多機(jī)器人系統(tǒng)。?

據(jù)相關(guān)資料看，相較于美國(guó)華盛頓州立大學(xué)的蘋果采摘機(jī)器人，該臺(tái)蘋果采摘機(jī)器人在多方面實(shí)現(xiàn)了趕超：一是識(shí)別時(shí)間快，華盛頓州立大學(xué)是1.5秒，此機(jī)器人為0.015秒；二是采摘方式靈巧，華盛頓州立大學(xué)是拉拽分離，此為仿生旋轉(zhuǎn)拉拽，能耗??；三是采摘手臂多，在雙臂采摘的同時(shí)能實(shí)現(xiàn)兩臂協(xié)同，大大提高了整機(jī)采摘效率。?

據(jù)了解，楊福增教授團(tuán)隊(duì)師生圍繞蘋果采摘轉(zhuǎn)運(yùn)多機(jī)器人系統(tǒng)發(fā)表高水平論文11篇，其中關(guān)于三指抓握姿態(tài)下蘋果采摘抓得穩(wěn)、采得下的研究論文刊登于國(guó)際頂級(jí)期刊《農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)與電子》，關(guān)于我國(guó)果園特有復(fù)雜場(chǎng)景下蘋果可采摘和不可采摘實(shí)時(shí)識(shí)別算法的文章兩年內(nèi)被引頻次高達(dá)79，博士生樊攀、閆彬、毛文菊和碩士生雷小燕、王美茸、劉恒、史帥旗、秦紀(jì)鳳等脫穎而出，一支年輕有為多學(xué)科專業(yè)相融合的采摘轉(zhuǎn)運(yùn)多機(jī)器人科研小分隊(duì)正在形成。今年秋季，團(tuán)隊(duì)首次牽頭在機(jī)械與電子工程學(xué)院為研究生和本科生開設(shè)了機(jī)器人相關(guān)課程。?

“明年我們計(jì)劃開發(fā)出四臂機(jī)器人?！睏罡Ｔ霰硎荆瑘F(tuán)隊(duì)今后將圍繞機(jī)器人采摘的“快速、無損”持續(xù)攻關(guān)，并增加夜間采摘試驗(yàn)，同時(shí)以關(guān)鍵技術(shù)、算法等科技優(yōu)勢(shì)與相關(guān)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研用一體化合作，盡快讓先進(jìn)實(shí)用的采摘轉(zhuǎn)運(yùn)多機(jī)器人系統(tǒng)投身于蘋果產(chǎn)業(yè)高效發(fā)展。