机器人在工农业生产中的应用 | ||||
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http://www.sina.com.cn 2003年08月14日 17:09 | ||||
被称为人类生活和生产"最忠实的伴侣"的机器人,近几年来取得飞速发展,引起世人的关注。这个拥有近百万人的机器人王国目前主要的成员是工业机器人,占总数的70%以上。全球正在工作的工业机器人共有74万,我国有3000台左右。这只新兴工业大军的形成,必将为人类的工农业生产作出突出贡献。 工业机器人 工业机器人是指在工业中应用的一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机,能搬运材料、工件或操持工具,用以完成各种作业。且这种操作机可以固定在一个地方,也可以在往复运动的小车上。 工业机器人已经广泛地应用于各种自动化的生产线上,它是机器人家族中最重要的成员。工业机器人主要由机械手臂、控制装置、机座、能源装置和驱动装置等几部分构成。 各种工业机器人在汽车生产线上大显神威,它们使现代的汽车工业实现了彻底的自动化。使用机器人生产一辆汽车需9小时,不使用则需31小时;而且使用机器人比不使用机器人可节约近3000美元/每车。 现代工业生产中需要用机器人来完成各种困难的检修工作,检修机器人的开发受到重视。 我国首台"隧道凿岩机器人"通过国家"863"计划智能机器人验收。我国自行研制的"隧道凿岩机器人"主要性能已达到国外同类产品先进水平,主要应用于铁路、公路、矿山、水电等基本建设中的隧道开挖。 农业机器人 在农业和林业中,由于易对植被造成损害、易污染环境等原因,传统的机械通常存在这样或那样的缺点。为了解决这个问题,国内外都在进行农业机器人的研究。特别是一些发达国家,农业人口较少,劳动力问题突出,对农业机器人的需求更为迫切。同时,农业机器人相对于传统农业机械能更好地适应生物技术的新发展。就我国而言,由于机械化、自动化程度比较落后,"面朝黄土背朝天,一年四季不得闲"曾是我国农民的象征。农业机器人的问世,有望改变传统的劳动方式,改善农民的生活劳动状态。在农业机器人的研究方面,目前日本居于世界各国之首。 上图为摘西红柿机器人。它带有彩色摄像头,能够判断果实的生熟。由于位置误差,它采摘的成功率约为75%。对于实际需要,这个数字是可以接受的。 上为东北林业大学研制出的林木球果采集机器人。机器人可以在较短的林木球果成熟期大量采摘种子,对森林的生态保护、森林的更新以及森林的可持续发展等方面都有重要的意义,很好地解决了目前在林区仍主要采用人工上树手持专用工具来采摘林木球果的做法工人劳动强度大,作业安全性差,生产率低,而且对母树损坏较大的问题。 上图展示的伐根机器人主要用于收集森林采伐剩余物和培育优质工业用材林。它的应用有望克服我国的森林资源危机,改进我国的森林资源利用。 农业机器人具有它的特殊性,如使用环境狭窄颠簸,且在户外需受气候影响;用户多为个体经营,价格不宜过高;用户一般缺乏机械电子知识,要求机器人有较高的可靠性并且操作简单,等等。由于上述这些原因,农业机器人目前尚未普及。 目前已开发出来的农业机器人有:耕耘机器人、除草机器人、施肥机器人、喷药机器人、蔬菜嫁接机器人、收割机器人、采摘机器人等。
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