5、农业自动化：水果生产运营的变革

农业自动化：水果生产运营的变革

在当今农业领域，自动化技术正逐渐成为提升生产效率和产品质量的关键因素。水果生产运营涵盖了种植、收获以及收获后的处理等多个阶段，而自动化结构在这些阶段中发挥着重要作用。

1. 果园自动化系统

果园中的水果生产流程，如修剪、疏果、喷洒、收获和除草等，都已经实现了自动化和机械化。不过，即使是针对同一品种的果树开发的自动化结构，由于不同国家的植物栽培系统、气候条件、种植方法和劳动力状况等因素的差异，其组成部分也会有很大不同。

1.1 果园水果收获机器人

在橙子果园中，有多种振动器在使用，如树冠振动收集、持续树冠振动、单臂树干振动、树干振动收集等。这些振动器的使用主要是由于劳动力短缺，但收获的水果仅用于加工成果汁，因为不可避免的损伤使其无法进入新鲜市场。

日本、美国和欧盟国家已经报道了多种带有采摘末端执行器和机器视觉结构的橙子收获机器人。例如，日本久保田公司制造的机器人，其铰接式机械臂在折叠时尺寸紧凑，适合在树木间的狭窄空间操作。由于柑橘树的树冠大、枝叶多，给水果收获带来困难，因此也有关于具有更多自由度的机器人的研究。

颜色相机常被用作传感结构来识别水果，因为柑橘类水果通常是橙色的。水果的位置通过立体视觉、视觉伺服（基于视觉的机器人控制）、超声波传感器或它们的组合以及物体尺寸差异来计算。末端执行器的任务是旋转半圆形切割器，以便在多个方向切割果梗。

以下是水果收获机器人的工作流程：
1. 利用颜色相机识别水果。
2. 通过立体视觉等技术计算水果位置。
3. 机械臂移动到水果位置。
4. 末端执行器切割果梗并采摘水果。