智能采摘机器人可与果园灌溉、施肥系统联动。通过物联网技术,智能采摘机器人与果园灌溉、施肥系统形成一体化管理网络。机器人内置的土壤湿度传感器、作物生长状态监测模块,能实时采集果园土壤墒情、果实生长数据,并将信息同步至管理平台。当机器人检测到某区域果树需水量增加时,系统会自动触发滴灌设备,控制灌溉量;若发现果实生长阶段需补充特定养分,施肥系统将根据机器人采集的土壤肥力数据,配比并输送合适的肥料。在陕西苹果园中,智能采摘机器人通过识别不同树龄果树的果实密度,联动施肥系统为结果量大的果树增加有机肥供给,同时调整灌溉频率,使苹果单果重量提升 15%,实现资源的高效利用。其智能采摘机器人的应用,有效缓解了农业劳动力短缺的问题。浙江现代智能采摘机器人按需定制
超声波传感器帮助机器人感知果实与机械臂的距离。机器人周身部署多个高精度超声波传感器,通过发射高频声波并接收反射信号,可在 0.1 秒内计算出目标物体的精确距离。当机械臂接近果实进行采摘时,传感器以每秒 50 次的频率实时监测两者间距,将数据传输至控制系统。在采摘悬挂于枝头的猕猴桃时,传感器能准确识别果实与枝叶的相对位置,避免机械臂误碰损伤周边果实。针对不同大小的果实,传感器还具备自适应调节功能,在采摘小型蓝莓时,检测精度可达 0.5 毫米,确保机械手指抓取。结合 AI 算法,传感器数据可预测果实因触碰产生的摆动轨迹,提前调整机械臂运动路径,使采摘成功率提升至 95% 以上。天津自制智能采摘机器人定制熙岳智能的智能采摘机器人与运输系统相结合,实现采摘、搬运一体化解决方案。
内置紫外线杀菌装置,对采摘工具进行实时消毒。智能采摘机器人的紫外线杀菌装置集成在机械臂末端执行器和果实收集容器内。紫外线杀菌灯采用度的 UVC 波段灯管,能够释放波长为 253.7 纳米的紫外线,这种紫外线可破坏细菌、病毒等微生物的 DNA 和 RNA 结构,使其失去繁殖和能力,杀菌率高达 99.9%。在采摘过程中,每当完成一次采摘动作,紫外线杀菌灯自动启动,对机械手指、吸盘等采摘工具进行 360 度无死角照射消毒,单次消毒时间需 3 - 5 秒,确保每次接触果实的工具都处于无菌状态。对于果实收集容器,紫外线杀菌装置会持续工作,防止果实因细菌滋生而腐烂变质。在草莓、蓝莓等易受微生物污染的浆果采摘中,该装置有效保障了果实的卫生安全,延长了果实的保鲜期,降低了因微生物污染导致的果实损耗率,为水果生产提供了有力保障。
机械手指采用仿生材料,抓取果实稳定且不伤表皮。智能采摘机器人的机械手指采用了模仿生物组织特性的仿生材料,这种材料具有独特的物理和力学性能。它既具备一定的柔韧性和弹性,能够紧密贴合果实的表面,提供稳定的抓取力;又具有良好的耐磨性和低摩擦系数,避免在抓取过程中对果实表皮造成划伤或磨损。仿生材料内部还嵌入了微型压力传感器,这些传感器能够实时感知机械手指与果实之间的接触压力,并将数据反馈给控制系统。控制系统根据果实的种类、大小和成熟度,精确调节机械手指的抓取力度。对于表皮娇嫩的樱桃,机械手指会以极轻微的力度包裹抓取;而对于相对坚硬的椰子,抓取力度则会适当增强。通过仿生材料和智能控制系统的结合,机械手指在保证抓取稳定的同时,限度地保护了果实的完整性,有效提升了采摘果实的品质。南京熙岳智能科技有限公司成立于 2017 年,在智能采摘机器人研发方面成果。
采用轻量化材质,降低机器人自身重量便于移动。智能采摘机器人的机身框架采用航空级碳纤维复合材料,密度为钢的 1/4,但强度却达到钢材的 10 倍以上,相比传统金属材质减重 60%。机械臂关节部件使用镁铝合金,在保证结构刚性的同时大幅减轻重量。这种轻量化设计使机器人整机重量控制在 200 公斤以内,配合高扭矩轮式驱动系统,即使在松软的果园泥土地面也能轻松移动。在丘陵地区的果园中,轻量化机器人可在坡度 30° 的地形上稳定爬坡,而传统重型设备则需额外辅助设施。此外,重量的降低使机器人能耗进一步减少,相同电量下的移动距离增加 30%,有效提升了设备在大面积果园中的作业覆盖范围。熙岳智能为应对不同农田环境,为采摘机器人设计了多种行走底盘可供选择。自制智能采摘机器人用途
相比人工采摘,熙岳智能的采摘机器人提高了采摘效率,降低了人力成本。浙江现代智能采摘机器人按需定制
智能采摘机器人的维护成本远低于雇佣大量人工。从长期运营角度来看,智能采摘机器人展现出的成本优势。在硬件维护方面,机器人采用模块化设计,当某个部件出现故障时,只需更换对应的模块,无需对整个设备进行复杂维修,且模块化部件的成本相对较低,更换过程简单快捷,普通技术人员经过培训即可操作。同时,机器人内置的自我诊断系统能够及时发现潜在故障,提前预警并提供解决方案,减少突发故障带来的高额维修费用和停机损失。在软件层面,系统可通过远程升级不断优化功能,无需额外的人工开发成本。与之相比,雇佣大量人工不需要支付高额的工资、社保等费用,还面临人员流动性大、管理成本高的问题。以一个千亩果园为例,每年雇佣人工采摘的成本约为 200 万元,而使用智能采摘机器人,前期设备投入约 300 万元,按 5 年使用寿命计算,每年设备成本加维护费用约 80 万元,可节省超过 60% 的成本,经济效益十分。浙江现代智能采摘机器人按需定制