導(dǎo)語：機器人在農(nóng)產(chǎn)品加工的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：誕生于美國的機器人技術(shù)發(fā)展迅速，已被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域；反觀國內(nèi)，機器人應(yīng)用的智能化水平仍有待提高，對于仿生學(xué)以及生物工程技術(shù)的應(yīng)用十分薄弱。機器人的應(yīng)用多數(shù)停留在單一指令的執(zhí)行上，若能實現(xiàn)機器人的智能化運用不僅可以極大地降低了工人勞動強度和生產(chǎn)費用，而且將大幅度提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。文章對機器人在農(nóng)產(chǎn)品加工方面的可行性進(jìn)行了簡述，分析了國內(nèi)目前機械加工的現(xiàn)狀，提出了機器人在加工環(huán)節(jié)的具體應(yīng)用策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：機器人；農(nóng)產(chǎn)品加工；智能化

實際上，早在2016年有關(guān)部門就下發(fā)了關(guān)于發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)意見。以智能化、自動化的機器人與傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，一方面促進(jìn)生產(chǎn)力的提升，另一方面也能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)的升級轉(zhuǎn)型。但由于機器人應(yīng)用較為復(fù)雜，其中涉及到機械制造、人工智能以及傳感技術(shù)等難點，因此在國內(nèi)的推廣效果始終差強人意。由此可見，對機器人在農(nóng)產(chǎn)品加工中的具體應(yīng)用進(jìn)行研究，具有十分重要的實踐意義了。

1機器人在農(nóng)產(chǎn)品加工中可行性

由于農(nóng)產(chǎn)品種類繁多，各類型產(chǎn)品對加工工序的要求也存在較大的區(qū)別。因此，機器人在進(jìn)行仿真設(shè)計的過程中就需要考慮到實際的使用需求，有針對性的進(jìn)行研發(fā)。盡管經(jīng)過多年來的發(fā)展，采摘機器人、嫁接機器人以及收割機器人均有著較為廣泛地應(yīng)用。但在加工領(lǐng)域分揀、裝箱等環(huán)節(jié)仍依賴于人工作業(yè)，機器人在研發(fā)和普及方面始終未能普及[1]。究其原因，主要是企業(yè)技術(shù)投資力度不足，以及研發(fā)一刀切問題嚴(yán)重。筆者建議，機器人的開發(fā)應(yīng)當(dāng)遵循“個性化定制”的原則。首先對特定流水線進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合具體的工作內(nèi)容來設(shè)計。同時借助與計算機軟件來創(chuàng)建模型，將所有細(xì)節(jié)細(xì)化到各零部件的裝配。此外，還需要應(yīng)用遙感和數(shù)控設(shè)備對機器人進(jìn)行遠(yuǎn)程的操作，使產(chǎn)品加工有條不紊的開展。

2國內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品機械加工現(xiàn)狀

國內(nèi)機器人技術(shù)起步較晚，相關(guān)的理論研究以及實踐經(jīng)驗均存在嚴(yán)重的空白。筆者發(fā)現(xiàn)，目前業(yè)內(nèi)對機器人的應(yīng)用還停留在單一指令的執(zhí)行上，智能化水平相當(dāng)有限。這就導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè)工作效率低，在日益激烈的市場競爭中往往步履維艱。不過近幾年學(xué)界不斷推陳出新，此前出現(xiàn)的六自由度采摘機器人與虛擬仿真模型相繼取得了重大的技術(shù)突破。不僅如此，農(nóng)產(chǎn)品加工領(lǐng)域的機器人還逐漸向精細(xì)化、信息化的方向發(fā)展。部分研究者利用專業(yè)的軟件來模擬工況環(huán)境，以直觀地畫面和數(shù)據(jù)來反映機器人的運作情況[2]。通過這些技術(shù)的應(yīng)用，機器人在加工中的表現(xiàn)越來越突出也給此后的普及推廣打下了堅實的基礎(chǔ)。

3機器人在全自動裝箱線的具體應(yīng)用

1）工藝流程。近幾年隨著我國產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，人力成本也呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢。而傳統(tǒng)機械式裝箱流水線往往需要配備3名以上的工人，分別來進(jìn)行開、封、裝的工序，其勞動力消耗大，單位生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟效果（技術(shù)經(jīng)濟效果E=勞動成果X/勞動耗費L)較低；而智能機器人技術(shù)成熟之后，利用集成機器人能夠高效的完成任務(wù)填充入箱[3]。首先，將果蔬等農(nóng)產(chǎn)品輸入流水線，工藝系統(tǒng)內(nèi)的傳感器就會對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)測定位，同時給機器人下發(fā)相應(yīng)的指令。然后，智能機器人鎖定農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤抓取，在這個環(huán)節(jié)包裝箱也同步敷設(shè)，與農(nóng)產(chǎn)品的流水線的進(jìn)度保持一致，一旦工藝系統(tǒng)出現(xiàn)了失誤或者故障，那么某一項指標(biāo)與成品不符合系統(tǒng)也能夠自動監(jiān)測出來，并給機器人下發(fā)重復(fù)的操作直至完成。2）抓手設(shè)計。通常而言，果蔬的大小與形狀均較為多樣，常規(guī)的機械式抓手不可避免會出現(xiàn)失誤。因此，在智能機器人中業(yè)界主要采用了吸盤式的抓手，在作業(yè)過程中的抓取成功率得到了有效地保障。而且由于全自動裝箱，農(nóng)產(chǎn)品是有序排列的輸入方式，這就要求機器人抓手在抓取的過程中不得對其它產(chǎn)品造成干擾，而只針對當(dāng)前的產(chǎn)品進(jìn)行抓取，為了解決這個問題，在抓手的設(shè)計上就必須具備跟蹤功能，同時，抓手上的傳感器還能夠監(jiān)測到包裝箱的形狀與位置，使產(chǎn)品入箱后能夠保持良好的角度[4]。3）功能實現(xiàn)。全自動裝箱線主要是依靠智能的物料輸送，以及機器人的高效封裝來實現(xiàn)的。經(jīng)過大量數(shù)據(jù)的對比得出，智能機器人在全自動流水線的裝箱效率高達(dá)每小時1萬件以上。以往機械式的流水線不僅需要大量的人工輔助，而且在復(fù)雜的工藝流程中故障問題也十分突出。全自動裝箱線則不然，僅需1-2人在輸入出放置產(chǎn)品和紙箱，其余環(huán)節(jié)均不需要人工參與[5]。根據(jù)工作效率來看，機器人裝箱線的推廣能夠給企業(yè)減少10人以上的人力資源，大大解決運營的成本。

4結(jié)束語

綜上所述，農(nóng)產(chǎn)品加工領(lǐng)域如水果的分揀、裝箱等工作量都比較大，各地經(jīng)濟發(fā)展水平不同常常伴隨著人口的分布不均，在農(nóng)產(chǎn)品加工季節(jié)容易出現(xiàn)招工難等問題，同時農(nóng)產(chǎn)品的快速上市可以保證產(chǎn)品質(zhì)量。盡管業(yè)界和學(xué)界在此領(lǐng)域已進(jìn)行了不少研究，但仍有許多技術(shù)難題亟待解決，需要不斷推陳出新，開發(fā)出實用性和經(jīng)濟性的生產(chǎn)性機器人，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè)的發(fā)展，為我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張立彬，計時鳴，胥芳，等.農(nóng)業(yè)機器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2002(1)：38-43.

[2]劉東海，許劍新，方艷.基于IRB360工業(yè)機器人的果蔬分揀系統(tǒng)設(shè)計[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2018，17(5)：83-84.

[3]佟玲，鄭育紅.21世紀(jì)農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的趨勢———農(nóng)業(yè)機器人的應(yīng)用[J].農(nóng)機與食品機械，1996(6)：2.

[4]岳建榮，郭輝，張學(xué)軍，等.淺談采摘機器人在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J].新疆農(nóng)機化，2016(1)：31-34.

[5]應(yīng)義斌，傅賓忠，蔣亦元，等.機器視覺技術(shù)在農(nóng)生產(chǎn)自動化中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，1999(3)：199-203.

作者:梁杰 單位:南昌工學(xué)院