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我国林间智能割胶机器人的产生

2019-01-05吴思敏

世界热带农业信息 2019年11期
关键词:割线割胶橡胶树

机器人割胶简要步骤如下:

首先,机器人需要自己“走”到一棵橡胶树面前,利用机械臂末端的摄像头,自动对准树干上的特殊标记,识别出该棵橡胶树的相关生产数据;

其次,在查找到上一次割线的位置后,机器人会自主计算出割面深度、树皮厚度,并定点此次的割线位置;

再次,机器人用最顶端半圆形的割胶机构抱住树干,刀片在树干上慢慢割下一层厚薄、深浅适中的树皮,乳白色的胶乳很快就流出来了。

这时,机器人又开始寻找下一棵橡胶树进行割胶。智能割胶机器人在操作指令下,可像个“ 自由人”一样活动自如,在林间自主移动、自主割胶、自主回到室内进行无线充电等。

这是海南天然橡胶产业集团股份有限公司(以下简称“海南橡胶”)联合北京理工华汇智能科技有限公司,研发的最新一代林间智能割胶机器人。“ 它综合运用了视觉伺服、多传感器一体的组合导航、无线充电等技术,目前属于国内首创。”该公司产品总监孙尧表示。

2019年6月,智能割胶机器人项目正式立项,利用实验室多年积累的技术,8月成功研发出第一代割胶机器人,9 月首次亮相于第21 届中国国际工业博览会。11月,经过不断改造和完善,第二代智能割胶机器人已经实现在胶林间自主割胶。

在国内相关科研成果一片空白的情况下,研发团队在短短5 个月内就研发出来了割胶机器人,让智能割胶机器人项目得以很快成功落地。这得益于一个“ 最强大脑”团队。此团队由北京理工大学9 名博士作为核心成员组成。海南橡胶海南瑞橡热带经济投资集团有限公司总经理魏忠东表示,智能割胶机器人的相关专利技术由双方共有。在研发过程中,此团队攻克了一个个技术难题。如下:

第一,和农业大田不一样,橡胶林荫蔽性强、信号较差,用北斗、GPS 等技术都难以解决问题。为此,团队运用了多传感器一体的组合导航系统,最终实现机器人在林间自主导航、移动、定位,并自主到达相应的作业位置。

第二,除了精准定位外,还必须保证每棵树割线的一致性。研发团队运用的是视觉伺服技术,机器人识别树干上的特殊标记,就可以快速知道这棵树上刀口的位置在哪里,紧接着机械臂便会自动调整到相应位置进行割胶。

第三,橡胶林间枯枝败叶多,地面也不平整,这给研发团队带来了不小的困难。为此,他们积极运用北京理工大学相关技术,给机器人安装最先进的底盘,并经过多次实验调整,尽可能提升机器人底盘在胶林中的适用性。

海南雷雨频发,易对机器人造成损伤,为了避免此问题,该款机器人设计了防水功能,一般雷电天气,也可在户外正常作业。如遇特殊强雷暴天气,工作人员也可对机器人发出召回指令,使其回到室内,确保安全。

第二代的智能割胶机器人采用锂电池组充电装置,电量充足时,机器人可持续工作8 h左右,采割300 棵胶树的胶乳。当电量低于阈值后,机器人自动回到充电屋,寻找无线充电器,完成自主充电。机器人所用刀片为合金刀片,其硬度强,可避免传统不锈钢割胶刀每天打磨的问题。

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