机器收割庄稼没什么新鲜事。有适合小麦和土豆的机器。但与这些耐寒的粮食作物相比，收获容易受损的蔬菜似乎要困难得多。例如，生菜球是一种脆弱而脆弱的作物，很难用机器收割。如果仓促采摘，切掉一半的生菜球，就卖不出去了。现在，剑桥的一个研究团队已经意识到机器人依靠人工智能来收集生菜。与人类采摘蔬菜相比，机器人可以减轻农民的工作量，菜农不必在田间辛苦劳作，人工采摘蔬菜。此外，还可以实现灵活的蔬菜收获方式。人类通常在成熟的季节收割一次，那些没煮熟的蔬菜就会被浪费掉，但机器人不会觉得“先菜不趁机收回去”，可以等它们长大。退货后可以取货，甚至可以根据不同的订单要求，按需取货。这款蔬菜采摘机器人名为Vegebot，包括一个标准的六自由度UR10机械臂、两个摄像头和一个特殊的笼形末端执行器。此外，还需要连接笔记本电脑才能运行控制软件。这些设备运行在一个带轮子的平台上，左右轮子的距离刚好卡在两排生菜之间的过道内，可以作为步行式蔬菜收割机使用。收割过程中，高架摄像头采集信号，笔记本电脑和UR10控制器分工控制末端执行器和机械臂。采菜方法虽然超市里的生菜球看起来很圆很完整，但是大片的生菜地却不是这样的。球在哪里？躲在一大片绿色的菜叶里，首先要找到生菜球的位置。因此，第一台相机依靠计算机视觉找到所有的生菜球。在这里，研究团队使用了YOLOv3算法，因为它速度更快。同时，研究团队自己做了一个生菜数据集：结合剑桥大学2015年的Deepfarm数据集，训练生菜目标检测模型，锁定生菜球分布的位置。后来发现生菜球不是标准品，毕竟大球和小球是不一样的，成熟的可以卖，小的生菜长大了可以收。然而，长成球的生菜中也有老弱病残。老弱病残者若采收，有可能传染给健康的生菜，切不可触摸。因此，要完成生菜的分类，选择那些值得收获的生菜。在这里，研究人员找到了665张球生菜的照片，并将其制成数据集，87.5%作为训练集，12.5%作为测试集，使用暗网分类器训练分类技能。既然您已经找到了完整、丰满、成熟、健康的生菜，就该切掉它了。在开始之前，您需要使用Aruco代码校准末端执行器的位置。之后，将末端执行器扣在生菜头上，轻轻握住生菜，确保不会被压碎。根据超市采菜要求，借助皮带传动和双气动驱动，在第二个摄像头的监控下，沿着生菜茎杆直线切割。好了，恭喜切韭菜成功。最终采收成功率约88%。剑桥出品本研究的作者来自剑桥大学工程系。第一作者SimonBirrell于1980年代毕业于剑桥大学并获得硕士学位，随后成为一名企业家。他创办了三家公司，从事商业智能、消费者咨询、电影制作和娱乐等领域，2016年，50岁的他回到母校开始攻读人工智能和机器人博士。研究人员对这款机器人寄予厚望，他们希望开发出一种不仅限于球生菜，还可以用于其他地上作物的机器。此外，根据机器人收集的数据，还有额外的功能：统计生菜产量，判断不同土地的肥力。传送门论文https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/rob.21888
