[01205827]种苗工厂化生产关键环节作业机器人研发

农业生产装备的智能化甚至机器人化是未来农业发展的主要方向之一,是传统农业向现代农业转型的重要途径。在同时兼具劳动密集型与技术密集型特点的工厂化种苗生产领域,这一需求更为迫切。项目围绕种苗工厂化生产关键环节,开展机器代人作业系统研究,符合区域经济发展和产业发展需要,在推动我市农业现代化智能化建设步伐的同时,也将促进农业生产方式变革,加速农业产业结构调整和升级,促进农业现代化进程的发展。 （1）该项目根据作物栽培特点,通过对移动平台运动机理分解和整体结构优化,研究适于工厂内地面作业的行走机构,满足通过性、轻量化和负载能力的要求;针对育苗室内环境对幼苗生长的影响及全程作业智能化问题,研究复杂条件下温室作业平台路径规划和智能控制方法,实现空间作业信息与路径规划的融合联动控制;面向不同品种幼苗、不同时期的自动化作业需求,研究基于通用作业平台下的专用配套机具,实现温室内物料运输、自动牵引、辅助管理等多种任务;集成上述技术,研制了工厂化育苗智能输运作业机器人系统。 （2）为解决药物喷雾近距离操作严重伤害人身健康的问题,研究了基于遥控操作的喷雾机器人控制系统,完成了喷雾系统结构及运动控制设计及基于温室种植工况的匹配喷雾参数优化设计,进而研制了工厂化育苗植保机器人系统。 （3）针对温室环境下空间狭小、障碍物多、作物复杂的情况,研究基于激光SLAM和视觉的多传感器融合定位导航技术;基于作物在生长过程中自身与环境参数的变化对温室环境的控制与决策的重要性,构建了基于巡检机器人的动态微环境信息采集系统,集成各类型传感器,实时采集环境信息如温度、湿度、风速、二氧化碳浓度等,为温室环境预警、作物生长预警等提供决策信息;基于精准评估单穴籽粒发芽、成苗的基本情况的数据分析需要,研究了苗期表型信息采集与大数据存储技术,集成上述技术,研制了工厂化育苗动态巡检机器人系统。 该项目发表论文8篇,其中SCI收录3篇,EI收录1篇;申请专利 5项,其中发明专利3项（授权1项）,实用新型专利2项（授权2项）;软件著作权登记4项,培养研究生18人。 该项目研发的种苗工厂化生产关键环节作业机器人系统,已在天津、山东、河北、青海、山西等省市60余家工厂化种苗生产企业得到推广应用,取得良好的社会经济效益。