来源:易智家2019-07-08 14:40:18 热度:

剑桥大学研发款新型蔬菜采摘机器人

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剑桥大学的工程师们,刚刚开发出了一款新型蔬菜采摘机器人,其特点是经过了机器学习的算法训练,能够自主识别和收获卷心菜、莴苣等农作物。有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《Journal of Field Robotics》期刊上。

剑桥大学研发款新型蔬菜采摘机器人

研究人员表示,这款机器人名叫 Vegabot 。算法训练的目的,旨在帮助它在不同的天气条件下,正确辨别准备收获的健康生菜。

事实上,近年来,工程师们在农业收获技术方面取得了显著的工业突破。问题是普通作物,如小麦和土豆,相对来说很容易被大型机器人收割。然而,其他作物仍然需要人工采集。

因此,剑桥大学的工程师们考虑利用机械学习训练,挑战机器人困难的农作物收获作业,比如这次研究所选择的生菜农场。

在人眼里,生菜地比较整齐。 但是,对于人工智能算法的开发者来说,如何区分生菜的健康度和收获能力仍然是一个艰巨的挑战。

在谈到自主式蔬菜采摘系统的挑战时,研究合著者 Simon Birrell 表示 —— 每一块菜地的状况都不尽相同,且世界上没有长得一模一样的两株生菜。

工程师表示,他们要解决的第一个复杂问题,就是教导视觉识别系统在拥挤的绿色田野中,识别出一株健康的生菜头。

为此,他们开发的专属的机器学习算法,然后通过图库中的照片对机器人系统展开训练。在取得一定成效后,再转而在实验室条件下,对真实的生菜展开收割。

 接着他们在现实农田里展开测试,让机器人收割系统了解莴苣等蔬菜顶部的外观,以便在各种不同的天气状况下实施采摘。

第二项挑战是打造一套方法,确保机器人能够遵循商业标准,对每株莴苣等蔬菜展开挑选和切割,精度要达到维持其茎秆长度所需的地步。

具体说来是,这需要为机器人设计一款弹性握持机械臂,在切割刀片附近配备第二颗摄像头,以确保刀片顺利划拉到正确的位置。

最终剑桥工程师们打造出了一款名叫 Vegebot 的自主式蔬菜采摘机器人,其成功率达到了令人惊讶的 91% 。

剑桥大学研发款新型蔬菜采摘机器人

当然,在投入商业使用之前,研究团队仍然需要完成大量必要的工作,因为目前的损耗率仍然有些高(高达38%)。好消息是,尽管它不符合超市货架的标准,但它并不影响蔬菜的消费。

另一个必须克服的问题是机器人技术系统的采摘速度,现在vegabot平均每32秒就能完成生菜的采摘,这根人类来比要慢很多。不过随着技术的进一步发展,这些方面都可以得到有效的改观。

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