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农业机器人采摘目标识别技术研究——基于FCM模糊聚类算法 被引量：1
1
作者 冯高峰 《农机化研究》 北大核心 2024年第3期30-33,41,共5页
介绍了FCM(Fuzzy C-Means)模糊聚类算法的原理,采用权重分配的方法对该算法进行了改进,通过建立模糊的相似矩阵,对目标对象的特征聚类图进行分析,并引入隶属度矩阵对FCM算法进行优化,以加快算法的迭代速度。实验结果表明:农业机器人采... 介绍了FCM(Fuzzy C-Means)模糊聚类算法的原理,采用权重分配的方法对该算法进行了改进,通过建立模糊的相似矩阵,对目标对象的特征聚类图进行分析,并引入隶属度矩阵对FCM算法进行优化,以加快算法的迭代速度。实验结果表明:农业机器人采用该方法对农作物轮廓分割识别度较高,算法计算效率较快,验证了其可靠性,该方法可用于目标农作物的分割和目标识别。 展开更多
关键词 农业机器人 FCM 模糊聚类 隶属度矩阵 目标识别
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基于改进APF-FMT^(*)的农业机器人路径规划算法
2
作者 张亚莉 莫振杰 +2 位作者 田昊鑫 兰玉彬 王林琳 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期408-415,共8页
【目的】解决农业机器人在复杂农业环境下全局路径规划耗时过长、路径最优解求解困难的问题。【方法】提出一种基于改进人工势场法的快速行进树算法(APF-FMT^(*))。首先,在引力势场中引入相对距离,根据与目标点的距离改变引力大小,克服... 【目的】解决农业机器人在复杂农业环境下全局路径规划耗时过长、路径最优解求解困难的问题。【方法】提出一种基于改进人工势场法的快速行进树算法(APF-FMT^(*))。首先,在引力势场中引入相对距离,根据与目标点的距离改变引力大小,克服了人工势场法距离目标点过远时引力过大的问题;然后,将FMT^(*)算法与改进人工势场法相结合,采用三阶B样条曲线对路径进行平滑处理;最后,建立3个农业工作地图进行仿真试验。【结果】仿真结果表明,与FMT^(*)、RRT^(*)和Informed-RRT^(*)3种算法对比,在地图Map1和Map2中,APF-FMT^(*)都能快速找到良好的解,且随样本数量增加获得的路径解得到改善,搜索时间比其他3种算法减少45%以上;在有狭小通道的Map3中,APF-FMT^(*)、FMT^(*)搜索时间比RRT^(*)和Informed-RRT^(*)减少75%以上,并且获得更好的解。【结论】本研究提出的APF-FMT^(*)算法不仅克服了FMT^(*)算法冗余探索问题,还有效地解决了人工势场法目标点不可达的问题,提高了农业机器人路径规划效率和作业安全性。 展开更多
关键词 路径规划 农业机器人 人工势场法 FMT^(*)算法
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基于云计算的农业机器人远程实时控制系统研究
3
作者 魏峰 《农机化研究》 北大核心 2024年第6期200-204,共5页
首先,介绍了农业机器人软硬件平台,建立了其移动模型;然后,基于云计算设计了远程实时控制系统;最后,实现了农业机器人远程实时控制和通信系统,操作人员可以通过遥操作实现对该机器人的远程控制。实验结果表明:农业机器人能够按照操作指... 首先,介绍了农业机器人软硬件平台,建立了其移动模型;然后,基于云计算设计了远程实时控制系统;最后,实现了农业机器人远程实时控制和通信系统,操作人员可以通过遥操作实现对该机器人的远程控制。实验结果表明:农业机器人能够按照操作指令从起点A行走到终点B,且系统具有延迟低、灵活性较好等优点,具备一定的可靠性和可行性。 展开更多
关键词 农业机器人 云计算 远程实时控制 通信
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基于栅格法的农业机器人路径规划方法研究
4
作者 姜龙腾 迟瑞娟 +4 位作者 马悦琦 董乃希 黄修炼 班超 朱晓龙 《农机化研究》 北大核心 2024年第6期19-24,共6页
智能农业机器人是无人农场实现机器完全替换人工劳动的重要一环,而路径规划是农业机器人的重要关键技术。为此,针对农田特殊作业环境及农艺要求,提出了农业机器人全局路径规划方法和局部最优规划方法。阐述了农田全覆盖路径规划思想,设... 智能农业机器人是无人农场实现机器完全替换人工劳动的重要一环,而路径规划是农业机器人的重要关键技术。为此,针对农田特殊作业环境及农艺要求,提出了农业机器人全局路径规划方法和局部最优规划方法。阐述了农田全覆盖路径规划思想,设计了基于神经元激励网络法的全覆盖路径规划方法和基于Dijkstra算法的局部最优路径规划方法。通过MatLab仿真试验验证路径规划方法的可行性,建立栅格地图,并随机设置障碍物信息模拟实际作业环境。研究结果表明:生物激励与神经元激励两种规划方法覆盖完成率均为100%,路径长度与转弯次数两者相差不大,但神经元激励法的路径重复率5.49%远远小于生物激励法的12.66%;基于神经元激励网络法的全覆盖路径规划方法比生物激励网络法的全覆盖路径规划方法重耕率更低,可实现农田地块大规模覆盖作业;基于Dijkstra算法的局部最优路径规划方法可针对不同复杂程度的障碍物地图实现自主最优路径规划。 展开更多
关键词 农业机器人 全覆盖路径规划 避障路径 栅格法
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农业机器人自主导航技术发展分析
5
作者 刘柏旭 孔凡霞 《山东农机化》 2024年第1期48-49,共2页
随着时代发展,传统农业面临许多弊端和挑战。首先,农民的劳动力成本高。传统的农业作业需要大量的人工劳动,而且往往是重复性的工作。这不仅增加了农作业的成本,而且也容易造成劳动力紧缺的问题。其次,农业作业效率低下。由于人工操作... 随着时代发展,传统农业面临许多弊端和挑战。首先,农民的劳动力成本高。传统的农业作业需要大量的人工劳动,而且往往是重复性的工作。这不仅增加了农作业的成本,而且也容易造成劳动力紧缺的问题。其次,农业作业效率低下。由于人工操作的限制和技术条件的限制,农业作业通常需要更长的时间来完成。这不仅限制了作物的种植面积和产量,还会影响整个农业产业链的效率和竞争力。另外,农业作业精度不高。人工操作容易出现误差,尤其是在大面积作业中更容易出现问题。 展开更多
关键词 农业产业链 农业作业 农业机器人 作业精度 劳动力成本 人工劳动 竞争力 人工操作
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基于语言视角对农业机器人自动操作中的交互系统研究
6
作者 夏菁 《农机化研究》 北大核心 2024年第7期193-197,共5页
农业机器人是一种由不同程序软件控制,以适应各种作业,能够感知并适应作物种类或环境变化,有检测(如视觉等)和演算等人工智能的新一代无人自动操作机械。为此,基于三维视觉感知、人机环境交互和自动编程等技术,提出了一种“规则场景”... 农业机器人是一种由不同程序软件控制,以适应各种作业,能够感知并适应作物种类或环境变化,有检测(如视觉等)和演算等人工智能的新一代无人自动操作机械。为此,基于三维视觉感知、人机环境交互和自动编程等技术,提出了一种“规则场景”匹配和交互算法,以实现人、农业机器人及环境之间的信息交互,在用户的规则错误或无效时引导用户给出正确的规则,在正确定义规则后,通过自动编程和实现自动操作。田间试验结果表明:提出的基于自然语言交互下的农业机器人自动操作系统可以满足农业操作需求,具有一定的实用性与应用价值,对于实现农业现代化具有一定的推动作用。 展开更多
关键词 农业机器人 语言交互 自动编程 人机交互环境
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农业机器人技术研究现状及关键配套技术
7
作者 王晓勇 《农机使用与维修》 2024年第3期88-90,共3页
在科技强国政策支持下,我国智慧农业近年来得到快速发展,农业机器人技术在农业生产方面得到广泛应用,为农业机器人技术的推广普及创造了有利条件。为促进农业机器人技术与我国农业生产相融合,分析了农业机器人技术在国内外的研究情况,... 在科技强国政策支持下,我国智慧农业近年来得到快速发展,农业机器人技术在农业生产方面得到广泛应用,为农业机器人技术的推广普及创造了有利条件。为促进农业机器人技术与我国农业生产相融合,分析了农业机器人技术在国内外的研究情况,以及机器人技术在农业生产中的应用价值,阐明了农业机器人的关键技术特征及核心技术体系,对农业机器人的生产应用、科学研究进行展望,为农业机器人在农业生产中的应用突破提供一定思路。 展开更多
关键词 农业机器人 技术 研究 配套技术
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农业机器人关键技术研究现状及发展趋势
8
作者 许哲铃 《南方农机》 2024年第8期41-43,共3页
随着社会经济的快速发展和农业现代化的不断演进,农业机器人作为一种智能化技术手段,在农业生产中发挥着越来越重要的作用,亟需对农业机器人关键技术进行详细探讨。本研究深入探索农业机器人的关键技术现状及未来发展趋势,旨在为农业领... 随着社会经济的快速发展和农业现代化的不断演进,农业机器人作为一种智能化技术手段,在农业生产中发挥着越来越重要的作用,亟需对农业机器人关键技术进行详细探讨。本研究深入探索农业机器人的关键技术现状及未来发展趋势,旨在为农业领域的技术创新和可持续发展提供有益参考。研究结果表明,机器人感知技术是农业机器人的核心技术之一,决策与控制技术是农业机器人实现智能化的关键,机械设计与执行技术直接关系到机器人在农业实际操作中的效能,通信与数据处理技术是实现农业机器人联网和数据共享的关键,大数据处理技术的应用则为机器人提供了更加丰富的数据支持。未来的研究方向应聚焦于跨学科合作与创新、农业机器人与现代农业的深度融合等关键问题,推动农业生产向更加智能、高效的方向发展,助力实现农业现代化、智能化、节能化,为实现农业可持续发展提供新的可能性。 展开更多
关键词 农业机器人 关键技术 研究现状
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气动仿生农业机器人的设计与实现
9
作者 曾敬植 《液压气动与密封》 2024年第3期83-88,共6页
基于第十届全国大学生机械创新设计大赛(慧鱼组),介绍了一种基于气动控制系统简单、高效等特点的用于农业领域的气动仿蚯蚓运动的农业机器人设计方案,包括机械结构设计、气动回路设计和远程监控系统设计,最后对该机器人进行了调试与实... 基于第十届全国大学生机械创新设计大赛(慧鱼组),介绍了一种基于气动控制系统简单、高效等特点的用于农业领域的气动仿蚯蚓运动的农业机器人设计方案,包括机械结构设计、气动回路设计和远程监控系统设计,最后对该机器人进行了调试与实现。其具备的多功能让其具有一定的推广应用价值。 展开更多
关键词 气压驱动系统 农业机器人 仿生机械
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坊予区大力发展农业机器人
10
作者 马海元 《山东农机化》 2024年第2期16-17,共2页
智能农机与装备在农业耕作、播种、管理、收获、储运等关键环节,起着至关重要的作用。这些技术先进的设备能够优化作业路径规划,有效避免重复作业和遗漏区域,从而显著提高工作效率,降低成本,并且不受光线条件及昼夜变化的影响,保证了全... 智能农机与装备在农业耕作、播种、管理、收获、储运等关键环节,起着至关重要的作用。这些技术先进的设备能够优化作业路径规划,有效避免重复作业和遗漏区域,从而显著提高工作效率,降低成本,并且不受光线条件及昼夜变化的影响,保证了全天候的高效运作。同时,它们对于提升农业资源利用率以及保护生态环境也起到了积极作用。 展开更多
关键词 农业机器人 农业耕作 光线条件 重复作业 昼夜变化 路径规划 农业资源利用率 有效避免
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农业机器人的发展现状与未来展望
11
作者 汤子杰 邹进 《中国农村科技》 2024年第1期19-22,共4页
农业是人类一切生产活动与社会活动的基础和根本,也是支撑我国国民经济建设和发展的重要支柱。党的二十大报告指出,我国要加快建设农业强国,推进农业农村现代化。随着城镇化和人口老龄化的加快,农村劳动力短缺的问题日益突出,导致人工... 农业是人类一切生产活动与社会活动的基础和根本,也是支撑我国国民经济建设和发展的重要支柱。党的二十大报告指出,我国要加快建设农业强国,推进农业农村现代化。随着城镇化和人口老龄化的加快,农村劳动力短缺的问题日益突出,导致人工作业成本不断攀升。在农业生产中,农业机器人的应用在提高农业生产效率、降低生产成本、实现农业农村现代化中起到了重要作用。同时,作为农业强国的重要推动力,农业机器人的发展会在一定程度上影响国家农业政策的制定。 展开更多
关键词 农业生产效率 劳动力短缺 农业机器人 农业农村现代化 国家农业政策 农业强国 城镇化 人口老龄化
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基于Harris和卡尔曼滤波的农业机器人田间稳像算法 被引量：1
12
作者 王杰 经俊森 +2 位作者 陈正伟 徐照胜 王少平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期30-36,53,共8页
针对田间颠簸环境影响农业机器人采集实时稳定图像问题,提出了基于Harris和卡尔曼滤波的农业机器人田间稳像算法。首先,利用摄像头获取田间抖动视频图像序列,进行图像子区域划分并计算各区域灰度均方差,进而确定各区域Harris角点阈值;... 针对田间颠簸环境影响农业机器人采集实时稳定图像问题,提出了基于Harris和卡尔曼滤波的农业机器人田间稳像算法。首先,利用摄像头获取田间抖动视频图像序列,进行图像子区域划分并计算各区域灰度均方差,进而确定各区域Harris角点阈值;通过自适应角点阈值设置,增加角点距离约束,完成图像角点检测。然后,对检测出的角点进行光流跟踪,计算出帧间运动估计参数。最后,利用自适应卡尔曼滤波算法对运动估计参数进行平滑操作并动态调整滤波平滑性能,获得精确运动估计矢量。测试结果表明,改进后的Harris角点检测算法区域平均分布标准差减小;自适应卡尔曼滤波算法在保证平滑随机运动前提下,跟踪主动运动性能平均提升30.75个百分点;稳像后的图像峰间信噪比提升15.93%,单帧处理时间为25.66 ms,满足农业机器人30 f/s高速图像采集时同步稳像对实时性要求。 展开更多
关键词 农业机器人 稳像算法 HARRIS角点 卡尔曼滤波
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农业机器人技术进展、挑战与趋势
13
作者 赵春江 范贝贝 +1 位作者 李瑾 冯青春 《智慧农业（中英文）》 CSCD 2023年第4期1-15,共15页
[目的/意义]农业机器人是全球农业装备的战略制高点和竞争焦点,也是加快推动中国农业强国建设的重点方向之一。世界农业强国与中国均围绕本国农业发展特点,正在加强农业机器人政策与规划布局,带动农业机器人产业进入稳定增长期。[进展]... [目的/意义]农业机器人是全球农业装备的战略制高点和竞争焦点,也是加快推动中国农业强国建设的重点方向之一。世界农业强国与中国均围绕本国农业发展特点,正在加强农业机器人政策与规划布局,带动农业机器人产业进入稳定增长期。[进展]本文阐述了农业机器人概念及特征,全球农业机器人发展政策与战略规划布局,以及产业发展状况。针对农田作业机器人、果园采摘机器人和设施蔬菜生产机器人等3类典型农业机器人的产业背景、前沿进展、发展面临的挑战和关键技术卡点开展了深入分析。[结论/展望]展望了在全球农业劳动力的日益短缺的大背景下,农业机器人产业快速发展面临的机遇,提出了未来农业机器人技术在自主导航、自主学习、实时监控、作业管控等方面的发展趋势。 展开更多
关键词 农业机器人 智能农机 精准作业 无人农场 自主导航
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我国农业机器人创新发展研究
14
作者 吴海华 方宪法 +1 位作者 胡小鹿 苗中华 《中国农机装备》 2023年第1期10-13,共4页
农业机器人技术将引领我国农业装备向智能化和信息化方向发展,并带来农业生产方式社会化变革。本文首先分析了全球农业机器人技术及产业发展现状,然后从关键技术、创新布局以及产业规模等方面剖析了现阶段我国农业机器人发展的制约因素... 农业机器人技术将引领我国农业装备向智能化和信息化方向发展,并带来农业生产方式社会化变革。本文首先分析了全球农业机器人技术及产业发展现状,然后从关键技术、创新布局以及产业规模等方面剖析了现阶段我国农业机器人发展的制约因素;最后,提出了我国农业机器人科技创新的发展建议,构建核心层、紧密层、扩展层互动发展的新格局,引领和培育农业装备未来新产业。 展开更多
关键词 农业机器人 科技创新 制约因素 发展建议
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《农业机器人应用技术》融入立德树人理念的探索与实践
15
作者 吴丹 刘永华 +1 位作者 姬丽雯 高帅 《农业开发与装备》 2023年第11期78-81,共4页
针对高职院校技术技能型专业在人才培养过程中对育人立德关注不足的问题,以《农业机器人应用技术》课程为例,从课程的建设目标、建设思路、建设内容等方面分别阐述了如何融入立德树人元素。从课程实施情况看,融入立德树人元素后,学生的... 针对高职院校技术技能型专业在人才培养过程中对育人立德关注不足的问题,以《农业机器人应用技术》课程为例,从课程的建设目标、建设思路、建设内容等方面分别阐述了如何融入立德树人元素。从课程实施情况看,融入立德树人元素后,学生的学习成效得到了较大的提升,学生参与度达到98%,在实操过程中学生显示出较强的规范意识和安全意识。课程为其他课程的思政建设提供了参考,具有较强的实际意义。 展开更多
关键词 农业机器人 立德树人 课程思政 人才培养
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基于Android和5G网络的农业机器人远程控制系统 被引量：2
16
作者 冯治广 董佳佳 王茂英 《农机化研究》 北大核心 2023年第1期234-238,共5页
首先,介绍了基于Android和5G网络的农业机器人远程控制系统结构,设计了网络通信传输协议;然后,采用差速传动原理对其逆向运动进行计算和分析;最后,从软件、硬件和网络等3方面实现了农业机器人远程控制系统,保证数据信息的实时性和有效... 首先,介绍了基于Android和5G网络的农业机器人远程控制系统结构,设计了网络通信传输协议;然后,采用差速传动原理对其逆向运动进行计算和分析;最后,从软件、硬件和网络等3方面实现了农业机器人远程控制系统,保证数据信息的实时性和有效性。实际场地试验表明:系统界面直观、操作方便,具有较高的可靠性和可行性。 展开更多
关键词 农业机器人 ANDROID 5G 远程控制 网络通信
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一种小型多功能农业机器人的设计与实现 被引量：1
17
作者 徐思雨 吕冬慧 +3 位作者 单仲 赵丰 郑宇宙 李世恒 《机电工程技术》 2023年第4期194-198,共5页
目前现有的农业机器人大多应用于大范围农田,大部分温室大棚、小范围农田主要依靠人工种植辅以小型传统机械,存在功能缺失、适应性不强等问题。为此设计了一种小型农业机器人用于大棚内农作物播种、施肥、浇水及病虫害检测。首先采用卷... 目前现有的农业机器人大多应用于大范围农田,大部分温室大棚、小范围农田主要依靠人工种植辅以小型传统机械,存在功能缺失、适应性不强等问题。为此设计了一种小型农业机器人用于大棚内农作物播种、施肥、浇水及病虫害检测。首先采用卷积神经网络(CNN)特征提取方法实现了机器人循迹功能,通过卷积神经网络自主提取图像特征,提高了机器人循迹适应力;然后通过主控制器(ATmega2560)及相关硬件实现了农业机器人挖土、播种、施肥、浇水功能;最后基于MobileNetV2-SSD轻量化网络设计了农作物病虫害检测功能,结合倒残差(Inverted residual block)与深度可分离卷积,在降低模型参数量的同时保证了模型精度。实验验证了设计方法的合理性,表明该多功能机器人具有良好的综合适用性,提高了机器人使用率,同时降低了劳动者的工作强度,具有良好的应用前景和推广价值。 展开更多
关键词 农业机器人 卷积神经网络 病虫害检测 特征提取 农业生产
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农业机器人底盘关键技术研究现状分析 被引量：1
18
作者 王琳 陈强 +3 位作者 施印炎 汪小旵 朱杨旭 武尧 《拖拉机与农用运输车》 2023年第5期1-9,共9页
底盘总成是自走式农业机器人的重要组成部分,其性能优劣直接影响机器人的作业质量和效率。随着我国精准农业、智慧农业的迅猛发展,机器人技术在现代农业生产中的应用日益广泛,尤其是机器人底盘技术,集中在底盘技术的定位建图、路径规划... 底盘总成是自走式农业机器人的重要组成部分,其性能优劣直接影响机器人的作业质量和效率。随着我国精准农业、智慧农业的迅猛发展,机器人技术在现代农业生产中的应用日益广泛,尤其是机器人底盘技术,集中在底盘技术的定位建图、路径规划和自主避障等方面,承载了机器人整体的定位、导航及避障等基本功能。本文基于现阶段国内外农业机器人底盘技术的发展概况,主要对我国农业机器人底盘定位建图、路径规划以及自主避障等关键技术的研究现状进行分析,并针对目前我国农业机器人底盘技术存在的不足,提出了未来农业机器人底盘技术的研究方向与展望,为智慧化现代农业生产中机器人技术深入研究和持续发展提供参考。 展开更多
关键词 农业机器人 底盘行走 定位建图 路径规划 自主避障
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农业机器人底盘研究现状与展望 被引量：1
19
作者 黄一霖 王琳 +3 位作者 施印炎 汪小旵 刘慧 武尧 《拖拉机与农用运输车》 2023年第3期15-19,共5页
在自走式农用机器人中,底盘总成是非常关键的部件。结合当下机器人的快速发展的情况,以农业机器人机械底盘技术的研究现状为出发点,详细介绍了农用机器人底盘的类型、先进技术、先进原理以及底盘技术的特点。将农业机器人机械底盘的问... 在自走式农用机器人中,底盘总成是非常关键的部件。结合当下机器人的快速发展的情况,以农业机器人机械底盘技术的研究现状为出发点,详细介绍了农用机器人底盘的类型、先进技术、先进原理以及底盘技术的特点。将农业机器人机械底盘的问题进行归类总结和分析,根据问题提出了机械底盘技术未来的发展趋势,并对未来的农用机械底盘的研发工作提出了技术建议。 展开更多
关键词 农业机器人 底盘技术 技术现状 发展前景
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基于改进麻雀搜索算法的农业机器人路径规划
20
作者 毛爽 代永强 刘欢 《计算机时代》 2023年第12期115-119,共5页
针对农业机器人在进行路径规划时存在寻优结果差和搜索稳定性低的问题,提出一种改进的麻雀搜索算法SSAPSO。首先利用Cubic混沌映射初始化种群来增强麻雀种群位置的多样性。然后通过萤火虫扰动策略,增加算法的灵活性和搜索范围。最后引... 针对农业机器人在进行路径规划时存在寻优结果差和搜索稳定性低的问题,提出一种改进的麻雀搜索算法SSAPSO。首先利用Cubic混沌映射初始化种群来增强麻雀种群位置的多样性。然后通过萤火虫扰动策略,增加算法的灵活性和搜索范围。最后引入粒子群技术以提高算法的寻优精度和稳定性。实验结果表明,在不同障碍物覆盖率的栅格地图环境下,SSAPSO能高效且稳定地求解农业机器人最优路径,从而提高农业机器人的工作效率。 展开更多
关键词 麻雀搜索算法 粒子群算法 农业机器人 路径规划
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