案例詳情

一、應用背景

在雄安新區的某智能溫室大棚中，一款采用人形機身+導航車設計的人形采摘機器人已投入作業，成功實現了串番茄的自動化采摘。該機器人憑借廣泛的采摘能力，適配串番茄等多種農產品采摘，其搭載的立體視覺系統、靈活的機械臂、仿人靈巧手及修枝剪等配置，結合遠程控制軟件與語音指令操作，能高效完成串番茄的動態巡檢與采摘。這一應用為雄安智慧農業發展提供了有力支撐，是科技與農業融合的生動實踐，顯著提升了串番茄采摘效率與質量。

二、機器人核心特性與適配性

該機器人在設計上充分考慮了串番茄采摘的需求，具備諸多適配特性。

1. 感知與識別方面，頭部的偉景自研立體視覺系統，可精準感知外界環境，識別串番茄，配合靈巧手引導機械臂抓取。頸部能左右旋轉、俯仰，擴大視野，獲取更多采摘環境信息，確保準確找到成熟串番茄。

2. 機械臂與手部設計極具優勢。單個機械臂有 7 個關節和 7 個自由度，肩部可側擺和旋轉，大臂、肘部、小臂能旋轉，活動靈活。左臂末端的靈巧手高度仿人，5 個手指、16 個關節、7 個自由度，能適應串番茄形態，實現柔性采摘，避免損傷果實。手部的 2 個 Mark 點，結合眼部視覺系統的手眼伺服技術，可實時定位和追蹤靈巧手，保障采摘動作精準。右臂末端的專業修枝剪和 Mark 點，能剪切果梗等枝葉，輔助采摘，保證串番茄完整性，提升采摘效率。

3. 腰部與升降機構作用顯著。腰部連接上身和升降機構，2 個自由度的旋轉和俯仰動作，可調整機器人姿態，擴大活動和采摘范圍。最大 500mm 行程的上下升降功能，能適應不同高度的串番茄，增強了機器人的靈活性、緊湊性、穩定性和安全性。

4. 移動與承載能力方面，采摘車負載達 150kg，可裝 2 個采摘籃，滿足串番茄采摘的承載需求。車頭車尾的視覺系統掃描前后環境，支持在地面或導軌上移動，方便在溫室大棚內穿梭作業。

三、工作流程

1. 移動操控：機器人啟動后，開啟采摘遠程控制軟件，精準控制車體旋轉角度、行進方向和速度，將機器人移動至溫室導軌，確保其處于合適的作業起始位置。

2. 動態巡檢：發出 “動態巡檢” 語音指令，機器人沿導軌自動移動，利用頭部視覺系統和頸部的視野擴展功能，持續檢測周圍串番茄，當發現成熟串番茄后自動暫停。

3. 采摘番茄：發出“采摘番茄” 語音指令，機器人左臂靈巧手依據視覺系統定位，精準抓取串番茄果實，隨后右臂修枝剪剪斷果梗，最后左手將串番茄放入采摘籃中，完成一次采摘作業。

四、應用成效與價值

1. 果實保護：仿人靈巧手的柔性采摘和修枝剪的精準剪切，最大程度減少了對串番茄的損傷，保證了果實的完整性和品質，提升了商品價值。

2. 節省成本：減少了對人工的依賴，降低了人工采摘的勞動力成本，相比人工采摘，機器人可連續作業，減少 50% 以上的勞動力需求，同時因采摘效率提高和果實損傷減少，間接增加了種植戶的收益。

3. 推動智能化發展：該機器人在雄安溫室大棚的應用，為當地農業智能化發展提供了實踐經驗，促進了智慧農業技術的進一步推廣和應用。