黄瓜自动化栽培系统研究进展
|
摘要
概述黄瓜自动化栽培系统的研究进展,针对黄瓜播种育苗、移栽定植、搭架引蔓、整枝与采收的农艺规程,介绍国内外黄瓜培育系统、移栽系统、吊落蔓系统、侧枝修剪机器人和采摘机器人的研究现状,分析制约黄瓜采摘机器人应用研究的因素为采摘效率和制造成本,最后指出未来黄瓜自动化栽培系统的研发重点为简化机器人任务和强化机器人性能。
引文
[1]张洁,李艳文. 果蔬采摘机器人的研究现状、问题及对策[J]. 机械设计,2010,27(6):1-5.
[2]近藤直,田充司,野口伸共,等. 农业机器人(Ⅱ)[M]. 北京:中国农业大学出版社,2009:12-17.
[3]Visser international trade & engineering B.V.[EB/OL]. [2013-03-05]. http://www.visserite.com/index.php?id=5.
[4]段晓凡,赖庆辉,鲁劲柏. 我国穴盘育苗播种机械的发展现状[J]. 现代农业,2016(7):94-96.
[5]张峰峰,王家胜,王东伟,等. 自动蔬菜穴盘苗精量播种机的设计与试验[J]. 农机化研究,2017,39(11):93-98.
[6]Jin X,Li S J,Yang X J,et al. Developments in research on seedling auto-picking device of vegetable transplanter[J]. Applied Mechanics & Materials,2013,364:375-379.
[7]于晓旭,赵匀,陈宝成,等. 移栽机械发展现状与展望[J]. 农业机械学报,2014,45(8):44-53.
[8]胡建平,张晨迪,王留柱,等. 全自动温室钵苗移栽机设计与试验[J]. 农业机械学报,2016,47(增刊1):149-154.
[9]韩绿化,毛罕平,胡建平,等. 温室穴盘苗自动移栽机设计与试验[J]. 农业机械学报,2016,47(11):59-67.
[10]陈一飞,路河,刘柏成,等. 日光温室草莓立体栽培智能控制系统[J]. 农业工程学报,2013,29(增刊1):184-189.
[11]Ota T,Iwasaki Y,Yamane H,et al. Automatic spacing-controlled movable bench system for tomato production[J]. Engineering in Agriculture Environment & Food,2016,9(2):179-186.
[12]Henten E J V,Hemming J,Tuijl B A J V,et al. An autonomous robot for harvesting cucumbers in greenhouses[J]. Autonomous Robots,2002,13(3):241-258.
[13]齐飞,汪晓云,丁小明,等. 一种温室作物的吊蔓装置及作物栽培方法:CN,CN102405797A[P]. 2012-04-11.
[14]鲁少尉,潘守江,尹义蕾,等. 番茄可移动吊蔓装置[J]. 安徽农业科学,2014,42(34):12376-12377.
[15]韩靖玲,刘全国,李聪晓,等. 双砧嫁接与吊落蔓器在雌性系秋黄瓜温室生产中的应用[J]. 北方园艺,2015(22):51-52.
[16]贾挺猛. 葡萄树冬剪机器人剪枝点定位方法研究[D]. 杭州:浙江工业大学,2012.
[17]孔卫国. 美国研发出第二代葡萄修剪机器人[EB/OL]. (2010-03-26)[2017-10-09]. http://www.wine china.com/html/2010/03/-20100325299.html.
[18]杨庆华,贾挺猛,荀一,等. 葡萄树剪枝机器人系统:CN,CN202818996U[P]. 2013-03-27.
[19]吴良军,杨洲,王慰祖,等. 果树气动修剪机应用现状与发展趋势[J]. 现代农业装备,2013(1):54-57.
[20]Fu G H,Liu X M,Chen Y F,et al. Fast-growing forest pruning robot structure design and climbing control[J]. Advances in Manufacturing,2015,3(2):166-172.
[21]李和良. 一种茶树修剪机:CN204762355[P]. 2015-11-18.
[22]Grew D G. Cucumber harvesting machine:US2841947[P]. 1958-07-08.
[23]Gilbert L. Cucumber harvesting machine:US 2893193A[P]. 1959-07-07.
[24]Mitchell J F. Cucumber harvesting machine:US 3386236A[P]. 1968-06-04.
[25]Leonard R K,Buchele W F. Machine and method for harvesting cucumbers:US,US3084496[P]. 1963-04-09.
[26]Wilde L L. Cucumber-harvesting machine:US,US 3603067 A[P]. 1971-09-07.
[27]Arima S,Kondo N. Cucumber harvesting robot and plant training system[J]. Journal of Robotics and Mechatronics,1999,11(3):208-212.
[28]周增产,Bontsema J,Kollenburg-Crisan L V. 荷兰黄瓜收获机器人的研究开发[J]. 农业工程学报,2001,17(6):77-80.
[29]Henten E J V,Tuijl B A J V,Hemming J,et al. Field test of an autonomous cucumber picking robot[J]. Biosystems Engineering,2003,86(3):305-313.
[30]Henten E J V,Slot D A V,Hol C W J,et al. Optimal design of a cucumber harvesting robot[J]. In:Proceedings of the XVIth CIGR World Congress,September 3-7,2006,Bonn,Germany:Agricultural engineering for a better world,2006.
[31]Henten E J V,Slot D A V,Hol C W J,et al. Optimal manipulator design for a cucumber harvesting robot[J]. Computers & Electronics in Agriculture,2009,65(2):247-257.
[32]Henten E J V,Schenk E J,Willigenburg L G V,et al. Collision-free inverse kinematics of a 7 link cucumber picking robot[J]. Acta Horticulturae,2008,801:65.
[33]Bac C W,Henten E J,Hemming J,et al. Harvesting robots for high-value crops:state of the art review and challenges ahead[J]. Journal of Field Robotics,2015,31(6):888-911.
[34]钱少明,杨庆华,王志恒,等. 黄瓜抓持特性与末端采摘执行器研究[J]. 农业工程学报,2010,26(7):107-112.
[35]熊俊涛,叶敏,邹湘军,等. 多类型水果采摘机器人系统设计与性能分析[J]. 农业机械学报,2013,44(增刊1):230-235.
[36]冯青春,纪超,张俊雄,等. 黄瓜采摘机械臂结构优化与运动分析[J]. 农业机械学报,2010,41(增刊1):244-248.
[37]李伟,袁挺,冯青春,等. 一种温室环境下黄瓜采摘机器人系统及采摘方法:CN,CN101356877[P]. 2009-02-04.
[38]Tang X,Zhang T,Liu L,et al. A new robot system for harvesting cucumber[C]// 2009 Reno,Nevada,June 21-June 24,2009.2009:3873-3885.
[39]纪超,冯青春,袁挺,等. 温室黄瓜采摘机器人系统研制及性能分析[J]. 机器人,2011,33(6):726-730.
[40]李伟,杨振宇,农克俭,等. 单轨黄瓜智能收获机:CN103053267[P]. 2013-04-24.
[41]杨振宇,刘发英,王勇. 自导航温室黄瓜收获机器人的研究[J]. 中国农机化学报,2013,34(6):225-229.
[42]葛宜元,吴庆越,李瞳,等. 黄瓜采摘机械手系统研究[J]. 农机使用与维修,2016(1):1-4.
[43]戚利勇. 黄瓜采摘机器人视觉关键技术及系统研究[D]. 杭州:浙江工业大学,2011.
[44]赵相飞. 基于纹理颜色的温室大棚黄瓜图像识别[D]. 天津:天津理工大学,2017.
[45]汤修映,张铁中. 黄瓜收获机器人避碰轨迹规划[C]. 中国农业机械学会2008年学术年会,2008:98-102.
[46]方建军. 采摘机器人开放式控制系统设计[J]. 农业机械学报,2005,36(5):83-86.
[47]Bac C W,Henten E J,Hemming J,et al. Harvesting robots for high value crops:state of the art review and challenges ahead[J]. Journal of Field Robotics,2014,31(6):888-911.王红君,常慧青,岳有军,等. 温室下无线传感器网络双簇头异构成簇算法的研究[J]. 江苏农业科学,2019,47(5):180-183.
[2]近藤直,田充司,野口伸共,等. 农业机器人(Ⅱ)[M]. 北京:中国农业大学出版社,2009:12-17.
[3]Visser international trade & engineering B.V.[EB/OL]. [2013-03-05]. http://www.visserite.com/index.php?id=5.
[4]段晓凡,赖庆辉,鲁劲柏. 我国穴盘育苗播种机械的发展现状[J]. 现代农业,2016(7):94-96.
[5]张峰峰,王家胜,王东伟,等. 自动蔬菜穴盘苗精量播种机的设计与试验[J]. 农机化研究,2017,39(11):93-98.
[6]Jin X,Li S J,Yang X J,et al. Developments in research on seedling auto-picking device of vegetable transplanter[J]. Applied Mechanics & Materials,2013,364:375-379.
[7]于晓旭,赵匀,陈宝成,等. 移栽机械发展现状与展望[J]. 农业机械学报,2014,45(8):44-53.
[8]胡建平,张晨迪,王留柱,等. 全自动温室钵苗移栽机设计与试验[J]. 农业机械学报,2016,47(增刊1):149-154.
[9]韩绿化,毛罕平,胡建平,等. 温室穴盘苗自动移栽机设计与试验[J]. 农业机械学报,2016,47(11):59-67.
[10]陈一飞,路河,刘柏成,等. 日光温室草莓立体栽培智能控制系统[J]. 农业工程学报,2013,29(增刊1):184-189.
[11]Ota T,Iwasaki Y,Yamane H,et al. Automatic spacing-controlled movable bench system for tomato production[J]. Engineering in Agriculture Environment & Food,2016,9(2):179-186.
[12]Henten E J V,Hemming J,Tuijl B A J V,et al. An autonomous robot for harvesting cucumbers in greenhouses[J]. Autonomous Robots,2002,13(3):241-258.
[13]齐飞,汪晓云,丁小明,等. 一种温室作物的吊蔓装置及作物栽培方法:CN,CN102405797A[P]. 2012-04-11.
[14]鲁少尉,潘守江,尹义蕾,等. 番茄可移动吊蔓装置[J]. 安徽农业科学,2014,42(34):12376-12377.
[15]韩靖玲,刘全国,李聪晓,等. 双砧嫁接与吊落蔓器在雌性系秋黄瓜温室生产中的应用[J]. 北方园艺,2015(22):51-52.
[16]贾挺猛. 葡萄树冬剪机器人剪枝点定位方法研究[D]. 杭州:浙江工业大学,2012.
[17]孔卫国. 美国研发出第二代葡萄修剪机器人[EB/OL]. (2010-03-26)[2017-10-09]. http://www.wine china.com/html/2010/03/-20100325299.html.
[18]杨庆华,贾挺猛,荀一,等. 葡萄树剪枝机器人系统:CN,CN202818996U[P]. 2013-03-27.
[19]吴良军,杨洲,王慰祖,等. 果树气动修剪机应用现状与发展趋势[J]. 现代农业装备,2013(1):54-57.
[20]Fu G H,Liu X M,Chen Y F,et al. Fast-growing forest pruning robot structure design and climbing control[J]. Advances in Manufacturing,2015,3(2):166-172.
[21]李和良. 一种茶树修剪机:CN204762355[P]. 2015-11-18.
[22]Grew D G. Cucumber harvesting machine:US2841947[P]. 1958-07-08.
[23]Gilbert L. Cucumber harvesting machine:US 2893193A[P]. 1959-07-07.
[24]Mitchell J F. Cucumber harvesting machine:US 3386236A[P]. 1968-06-04.
[25]Leonard R K,Buchele W F. Machine and method for harvesting cucumbers:US,US3084496[P]. 1963-04-09.
[26]Wilde L L. Cucumber-harvesting machine:US,US 3603067 A[P]. 1971-09-07.
[27]Arima S,Kondo N. Cucumber harvesting robot and plant training system[J]. Journal of Robotics and Mechatronics,1999,11(3):208-212.
[28]周增产,Bontsema J,Kollenburg-Crisan L V. 荷兰黄瓜收获机器人的研究开发[J]. 农业工程学报,2001,17(6):77-80.
[29]Henten E J V,Tuijl B A J V,Hemming J,et al. Field test of an autonomous cucumber picking robot[J]. Biosystems Engineering,2003,86(3):305-313.
[30]Henten E J V,Slot D A V,Hol C W J,et al. Optimal design of a cucumber harvesting robot[J]. In:Proceedings of the XVIth CIGR World Congress,September 3-7,2006,Bonn,Germany:Agricultural engineering for a better world,2006.
[31]Henten E J V,Slot D A V,Hol C W J,et al. Optimal manipulator design for a cucumber harvesting robot[J]. Computers & Electronics in Agriculture,2009,65(2):247-257.
[32]Henten E J V,Schenk E J,Willigenburg L G V,et al. Collision-free inverse kinematics of a 7 link cucumber picking robot[J]. Acta Horticulturae,2008,801:65.
[33]Bac C W,Henten E J,Hemming J,et al. Harvesting robots for high-value crops:state of the art review and challenges ahead[J]. Journal of Field Robotics,2015,31(6):888-911.
[34]钱少明,杨庆华,王志恒,等. 黄瓜抓持特性与末端采摘执行器研究[J]. 农业工程学报,2010,26(7):107-112.
[35]熊俊涛,叶敏,邹湘军,等. 多类型水果采摘机器人系统设计与性能分析[J]. 农业机械学报,2013,44(增刊1):230-235.
[36]冯青春,纪超,张俊雄,等. 黄瓜采摘机械臂结构优化与运动分析[J]. 农业机械学报,2010,41(增刊1):244-248.
[37]李伟,袁挺,冯青春,等. 一种温室环境下黄瓜采摘机器人系统及采摘方法:CN,CN101356877[P]. 2009-02-04.
[38]Tang X,Zhang T,Liu L,et al. A new robot system for harvesting cucumber[C]// 2009 Reno,Nevada,June 21-June 24,2009.2009:3873-3885.
[39]纪超,冯青春,袁挺,等. 温室黄瓜采摘机器人系统研制及性能分析[J]. 机器人,2011,33(6):726-730.
[40]李伟,杨振宇,农克俭,等. 单轨黄瓜智能收获机:CN103053267[P]. 2013-04-24.
[41]杨振宇,刘发英,王勇. 自导航温室黄瓜收获机器人的研究[J]. 中国农机化学报,2013,34(6):225-229.
[42]葛宜元,吴庆越,李瞳,等. 黄瓜采摘机械手系统研究[J]. 农机使用与维修,2016(1):1-4.
[43]戚利勇. 黄瓜采摘机器人视觉关键技术及系统研究[D]. 杭州:浙江工业大学,2011.
[44]赵相飞. 基于纹理颜色的温室大棚黄瓜图像识别[D]. 天津:天津理工大学,2017.
[45]汤修映,张铁中. 黄瓜收获机器人避碰轨迹规划[C]. 中国农业机械学会2008年学术年会,2008:98-102.
[46]方建军. 采摘机器人开放式控制系统设计[J]. 农业机械学报,2005,36(5):83-86.
[47]Bac C W,Henten E J,Hemming J,et al. Harvesting robots for high value crops:state of the art review and challenges ahead[J]. Journal of Field Robotics,2014,31(6):888-911.王红君,常慧青,岳有军,等. 温室下无线传感器网络双簇头异构成簇算法的研究[J]. 江苏农业科学,2019,47(5):180-183.