机器人系统已在全球各地部署,帮助人类完成各种各样的任务。机器人可能特别有利的一个领域是农业,它们可以更快、更高效地完成要求苛刻的手工任务。
机器人可以完成的农业任务有很多,其中之一就是除草,因为杂草会对牲畜和农作物种植造成严重损害。事实上,快速生长和入侵的杂草不仅会降低农作物的产量,还可能毒害马、羊和牛等动物。
芬兰 VVT 技术研究中心的研究人员最近开发了一种新型机器人,可以自动清除一种名为 Rumex longifolius 的入侵杂草,这种杂草富含草酸盐,这种化合物对某些牲畜有毒。他们的机器人在arXiv上预先发表的一篇论文中进行了介绍。
Jarkko Kotaniemi、Niko Känsäkoski 和 Tapio Heikkilä 在论文中写道:“自动除草技术最近引起了广泛关注,因为杂草对畜牧业造成了危害和挑战,此外杂草还会降低产量。”
“我们的目标是使用轻型移动田间机器人技术,在露天牧场上实现自动和机械化 Rumex 除草。我们描述了一种具有 GNSS 导航、用于杂草检测的 3D 计算机视觉和带有机械除草工具的机械臂的移动除草机器人。”
Kotaniemi、Känsäkoski 和 Heikkilä 开发的除草机器人旨在以机械方式清除幼苗期的 Rumex 杂草。与使用除草剂相比,在幼苗期移除这些植物并摧毁其根部是更好的选择,因为它可以限制对环境的破坏以及附近农作物的食用者的健康。
在之前的论文中,研究人员介绍了一种基于计算机视觉的方法来检测和定位大黄草。他们的新论文以这些先前的努力为基础,开发了一种可以清除计算机视觉模型识别的杂草的机器人平台。
为了规划机器人的除草任务,研究人员采用了多层控制方法。这种方法将除草任务分为三组较小的动作,包括引导机器人走向杂草、检测杂草以及最终将其除去。
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