人們在生存中,除了離不開空氣和水外,第一必須依靠食物來提供人體的主要營養,這些食物主要由動物和植物體組成,通常人們的主要食物都是植物的,自古以來先後發現培育麥子、水稻、玉米等及豆類以來,人類開始結束了漫山遍野的採摘和水域中的漁獵生活。進入農耕文明時代後,自古以來農作物的收穫就是人力手工操作,並且這個人力方法,存在了一個相當長的歷史,造就了古代的輝煌的農業文明。
在這個農業文明時代,或是採摘漁獵時代後期和農業文明時代,人們開始沿水而居固定下,來並產生種植業。世界各地的人類,先後大面積種植、食用麥子、水稻、玉米等及豆類作物,通常人們稱穀物為糧食作物,穀物種子成熟時才會收割,並把這些穀物的種子用來食用,所以,在收穫穀物時就是收穫這些穀物的種子。
在種子成熟時,植株都已完成了一生的成長過程,而種子才是人們的收穫物。這種穀物收割很容易做到顆粒歸倉,其它部分都是收穫後,被當作廢棄物丟掉、或燒掉、或作肥料等,當然在收穫中,就可以忽略作物的植株傷害。因此,穀物收割機械是很容易發明和製造,穀物收割機也因此首先問世:
而蔬菜水果也是種植業的一部分產品,蔬菜水果也是大眾的必須的食物之一。採摘蔬菜水果等農產品時,都是在作物的生長中或後期過程中。不像收割穀物時那樣,不必擔心損傷葉、莖和根。如果野蠻採摘蔬菜和水果,就會損傷這些作物的葉、莖和根,蔬菜水果這些植株本身,就是食用的蔬菜部分。如果在收穫中,枝、葉或是根部受到了傷害,就會減少蔬菜水果的產量,嚴重的是有可能使植株致死。
再者,蔬菜和水果富含水分,都是食用莖、葉根部,或是食用成熟的果子。但收割蔬菜水果等作物時,大都正是這些作物的生長旺盛期,因此機械收穫些姣嫩的作物,這些種植業的產品,或是食用另類的部分,就會有一定的難度,甚至蔬菜水果作物會因此而受到損傷,所以,人們從古至今一直採取人工收割蔬菜水果這些作物,從沒進入動力機械採摘這個領域。
可喜的是在20世紀末至21世紀初前後,由於科技的全面進步,在理論與應用方面日本都居世界前列。 同日本比,美國由於領土廣闊及自身先進的工業技術,研究的重點在於行走式農業機器人,在理論與技術上都比較成熟。典型代表是美國新荷蘭農業機械公司發明的、多用途自動化聯合收割機器人,很適合在美國一些專屬農墾區的大片規劃整齊的農田裡收割糧食作物。其它以色列、荷蘭、澳大利亞等農業發達國家也有不凡的表現。我國的蔬菜水果採摘也在引進消化創新的,並且不斷傳來振奮人心的消息。
不同的蔬菜水果採摘機器人,也在許多國家的科研人員努力下,在穀物收割機械登臺後紛紛亮相。這給人們一個突如其來的震驚,改變了人們自古以來,用人手工採摘蔬菜水果的做法,實現了機械化採摘蔬菜水果的幾千年的期盼。
蔬菜水果的機械採摘,是一次革命性的變化,可以節省大批的勞動力,也可以減輕繁重的體力勞動,大面積的提高種植業生產效率。
水果蔬菜採摘機器人,怎麼能算的上專業車輛呢?為什麼把蔬菜水果採摘機器人寫在這本書中?
因為水果蔬菜採摘機器人,它們都和車輛一樣,是物體移動過程的工具,這種蔬菜水果機器人,也可以稱謂蔬菜水果移動的方式,這也是行走機械的功能。而且這種機械都是以各種輪子行走的,這和車輛有根本的基本功能特徵。因此,這種機器人,也只能歸為「車輛」才合乎邏輯,雖然這些「車輛」外貌不像似車輛,但它們在蔬菜水果的生產天地,採摘和移動不曾離開過植株的蔬蔬菜水果農產品。
行走的機器人可不是固定不動的,它是依靠輪子前進後退,或是按指令移動自動控制的「車輛」,竟管它們不像通常見到的有輪子的車輛,但它們的功能卻完全不受影響,和其它有輪子的車輛功能完全一樣,都是移動物體,只不過不是移動動普通的物體,而是把含水嬌嫰的蔬菜水果採摘移動一起完成。這就像古代的滑竿、轎子,雖然它們沒有輪子,但也是移動個人或多人的交通工具一樣,像馬匹及其他有些動物,它們也同樣是古代的交通工具。
採摘機器人它因為可以模擬人工採摘,而代替人工進行工作。行走機械就是車輛的另一個名稱,都是把物體移動的機械。這個機器人比較複雜而已,人們稱它為XX採摘機器人,也因它較複雜高度的自動化和智能化,人們稱它為高科技產品。
由於這些機械外貌很像人,人們給它起了一個新名字,這個新名字就叫機器人,實際上它應該叫XX蔬菜採摘機,或XX水果採摘機更為貼切。如番茄採摘機器人,是我國也在大棚、溫室使用的機器人之一,這些採摘機器人廣泛地應用在溫室或是大棚內,或田野和果園中。
番茄採摘機器人工作時,行走在番茄地的過道中,它的外形極其像人,它的移動是靠底部與地面相接觸的輪子。由於底部的幾個輪子轉動,使採摘番茄機器人自由移動。這個番茄採摘機器人,頭部的眼睛狀的感應器,能上下左右自由地轉動觀察,收集成熟的番茄信息。並把信息及時傳入採摘機器人的控制中心,由控制中心經過處理,及時發出指令,這些收集、傳輸、發出指令都是在一瞬間完成的。番茄採摘機器人就會像人一樣,自動把成熟的番茄採摘下來。不用人工採摘番茄、裝箱,一箱箱的番茄經過運輸送到超市,實現了機械化採摘番茄代替人工採摘,節省了大批人力,更不會再有人們幾千年中企望的減輕繁重的體力勞動企盼,提高了蔬菜的採摘效率。
或許你沒有想到葡萄這種水果,晶瑩剔透十分嬌嫩,葡萄的含水量豐富,這種水果自古以來,都是人工小心翼翼的採摘。謹慎小心的動作,以滿足人們釀酒或是直接食用需要。儘管操作十分小心,還是有時碰破了葡萄的顆粒。若粗暴野蠻的採摘,必然或損傷葡萄的莖、葉、幹或是根部,影響來年的生長。2012年在日本還誕生了剪除或者栽培葡萄藤的機器人,該機器人能夠收集土壤健康狀況和葡萄庫存的數據。今天的用於葡萄粒釀酒的採摘機械,已行走在葡萄園中,大批的葡萄粒完好的被採摘下來。這種機械不會損害葡萄的莖葉和根部,不影響葡萄來年的生長,採摘的葡萄粒完好無損。預計不遠的將來,人們直接食用的一竄竄葡萄,也能由機械代替人工。
具有特殊外貌的蔬菜水果收割採摘,還有很多革命性的變化,讓那些保守的人眼前一亮,驚嘆科技進步的奇蹟閃光。減少了蔬菜水果收割的損失,減輕了收割蔬菜水果的繁重體力勞動,這就是蔬菜水果採摘機器人的工作。
英國是世界上盛產蘑菇的國家,蘑菇種植業已成為排名第二的園藝作物,蘑菇已成為餐桌上一道美味。據統計,人工每年的蘑菇採摘量為11萬噸。為了提高採摘速度,使人逐步擺脫這一繁重的體力勞動,英國西爾索農機研究所,研製出採摘蘑菇機器人。
它裝有攝像機和視覺圖像分析軟體,用來鑑別所採摘蘑菇的數量及屬於哪個等級,從而決定是否採摘,採摘蘑菇機器人在機上的一架紅外線測距儀,測定出田問蘑菇的高度之後,真空吸柄就會自動地伸向採摘部位,根據需要彎曲和扭轉,將採摘的蘑菇及時投入到緊跟其後的運輸機中。它每分鐘可採摘40個蘑菇,速度是人工的兩倍。
日本2013年採摘草莓的機器人誕生,該機器人使用兩個數位相機來拍攝草莓的顏色,判斷草莓的成熟程度,並且採摘已熟的草莓。
該機器人裝有一組攝像頭,能夠精確捕捉草莓的位置,還有配套軟體能根據草莓的紅色程度,來確保機器人採摘的是成熟的草莓。雖然此機器人目前只能採摘草莓,但可以通過修改程序來使機器人採摘其它水果,如葡萄、番茄等。機器人採一個草莓的時間是9秒,如果大範圍使用並能保持採摘效率,可以減少種植者40%的採摘時間。
西班牙科技人員發明自動收割桔子的水果採摘機械,這臺機械裝在拖拉機上,它們有一套計算機、一套光學視覺系統和一個機械手組成,這些裝置能夠從桔子的大小、形狀和顏色判斷出是否成熟,決定可不可以採摘。它工作的速度極快,每分鐘摘柑桔60個而靠手工只能摘8個左右。另外,採摘柑桔機器人通過裝有視頻器的機械手,能對摘下來的柑桔按大小馬上進行分類。
越來越多的蔬菜水果收割機械、機器人出現在菜地、果園、大鵬、溫室等地,代替人力收割蔬菜水果,並且在很短的時間內,裝箱或打包,適時地擺上超市的櫃檯中。(圖片來自網絡)