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研究人员已经开发出了可能是第一个此类的自动生菜机器人去皮系统
2020年12月10日    阅读量:1927    新闻来源:中网信息 ChinaNews360.com  |  投稿

剑桥大学的博士说:“由于对食物的需求增加,气候条件的变化和人工劳动的减少,人们越来越需要为农业开发自动化的机器人解决方案。” 学生Luca Scimeca。“


我们的生菜和茎部检测算法演示了一种机器人,该机器人在杂乱,变化的光照条件和摄像头距离以及产品尺寸,形状和方向的变化方面都很强大中国机械网okmao.com。”


研究人员已经开发出了可能是第一个此类的自动生菜机器人去皮系统  中网信息,ChinaNews360.com


由该部的机器智能实验室开发的新型机器视觉管道和吸力去除/真空系统能够执行脱皮过程-完全去除烟叶-50%的时间,该过程平均需要27秒才能完成。


对农作物(例如生菜)进行分选并在收获后去除外层叶子是目前由农场工人执行的任务。对于农场工人来说,这是一项非常容易的任务,但对于机器人而言,这是一项具有挑战性的视觉和操纵任务,迄今为止,机器人技术很难掌握。


但是现在,在由机电一体化讲师Fumiya Iida博士领导的研究小组解决了处理这种柔软,易碎产品的挑战之后,现在自动清除生菜叶子已经向现实迈进了一步。


他们创造了一个3D打印的圆形喷嘴,该喷嘴安装在机械臂的末端并经过抽吸系统的测试,是唯一的真空抽吸点。它的设计目的是通过撕扯动作抓住叶子并将其从生菜的主体中取出,而不会对产品造成损坏。


学分:剑桥大学工程系

叶片撕裂的准确性至关重要的是使用计算机视觉来定位和确定生菜的位置。


它是通过首先在假定视野的正上方和范围内放置的二维网络摄像机检测生菜茎来实现的。


如果找不到茎,则通过施加水平力并用附着在机械手上的软垫滚动生菜,采取措施将生菜翻转过来。然后,通过将外部叶子放在顶部,将生菜更好地定位,并且将损坏的风险降到最低。


生菜和茎检测算法在网络摄像头拍摄的180张单个生菜的70厘米至100厘米之间的高度上进行了测试。总共在不同位置使用了10种不同的冰山莴苣,它们的光的方向和强度各不相同,其中一些位于背景物体旁边以表示杂乱。


此外,将农产品存放三天后拍摄了30帧,导致茎颜色发生变化。生菜检测算法能够以100%的准确度准确定位生菜的中心,茎部检测算法的检测准确度为81.01%。这些发现的结果是,研究团队能够确定最佳的莴苣叶片去除点。

 

来自生物启发机器人实验室(BIRL)的Luca Scimeca致力于视觉系统。他说,该机器人可以应用于许多其他农作物,例如花椰菜,它不那么脆弱,并且在计算机视觉分析其方向方面所面临的挑战也更少。


他说:“从工程的角度来看,莴苣的去皮是一个有趣的机器人技术问题,因为叶子柔软,易撕裂且生菜的形状从来都不存在。” “我们开发的计算机视觉技术是我们生菜削皮机器人的核心,它可以应用于许多其他农作物,例如花椰菜,其中农产品的后处理将需要类似的信息。


“但是,需要进一步的工作来将视觉检测,滚动系统和叶片撕裂/去除这三个阶段集成到一个单一的端到端解决方案中。我们提出了一种使用两臂Baxter机器人的方法,其中,姿势估计和剥皮过程是结合在一起的。”


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