導(dǎo)語(yǔ)：機(jī)器人在農(nóng)產(chǎn)品加工的應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，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(guó)的機(jī)器人技術(shù)發(fā)展迅速，已被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域；反觀國(guó)內(nèi)，機(jī)器人應(yīng)用的智能化水平仍有待提高，對(duì)于仿生學(xué)以及生物工程技術(shù)的應(yīng)用十分薄弱。機(jī)器人的應(yīng)用多數(shù)停留在單一指令的執(zhí)行上，若能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的智能化運(yùn)用不僅可以極大地降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)費(fèi)用，而且將大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。文章對(duì)機(jī)器人在農(nóng)產(chǎn)品加工方面的可行性進(jìn)行了簡(jiǎn)述，分析了國(guó)內(nèi)目前機(jī)械加工的現(xiàn)狀，提出了機(jī)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(jī)器人；農(nóng)產(chǎn)品加工；智能化

實(shí)際上，早在2016年有關(guān)部門(mén)就下發(fā)了關(guān)于發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)意見(jiàn)。以智能化、自動(dòng)化的機(jī)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(jí)轉(zhuǎn)型。但由于機(jī)器人應(yīng)用較為復(fù)雜，其中涉及到機(jī)械制造、人工智能以及傳感技術(shù)等難點(diǎn)，因此在國(guó)內(nèi)的推廣效果始終差強(qiáng)人意。由此可見(jiàn)，對(duì)機(jī)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(shí)踐意義了。

1機(jī)器人在農(nóng)產(chǎn)品加工中可行性

由于農(nóng)產(chǎn)品種類(lèi)繁多，各類(lèi)型產(chǎn)品對(duì)加工工序的要求也存在較大的區(qū)別。因此，機(jī)器人在進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)的過(guò)程中就需要考慮到實(shí)際的使用需求，有針對(duì)性的進(jìn)行研發(fā)。盡管經(jīng)過(guò)多年來(lái)的發(fā)展，采摘機(jī)器人、嫁接機(jī)器人以及收割機(jī)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(lài)于人工作業(yè)，機(jī)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(wèn)題嚴(yán)重。筆者建議，機(jī)器人的開(kāi)發(fā)應(yīng)當(dāng)遵循“個(gè)性化定制”的原則。首先對(duì)特定流水線進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合具體的工作內(nèi)容來(lái)設(shè)計(jì)。同時(shí)借助與計(jì)算機(jī)軟件來(lái)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(duì)機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程的操作，使產(chǎn)品加工有條不紊的開(kāi)展。

2國(guó)內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品機(jī)械加工現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)機(jī)器人技術(shù)起步較晚，相關(guān)的理論研究以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)均存在嚴(yán)重的空白。筆者發(fā)現(xiàn)，目前業(yè)內(nèi)對(duì)機(jī)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中往往步履維艱。不過(guò)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(jī)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(jī)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(zhuān)業(yè)的軟件來(lái)模擬工況環(huán)境，以直觀地畫(huà)面和數(shù)據(jù)來(lái)反映機(jī)器人的運(yùn)作情況[2]。通過(guò)這些技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)器人在加工中的表現(xiàn)越來(lái)越突出也給此后的普及推廣打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3機(jī)器人在全自動(dòng)裝箱線的具體應(yīng)用

1）工藝流程。近幾年隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，人力成本也呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢(shì)。而傳統(tǒng)機(jī)械式裝箱流水線往往需要配備3名以上的工人，分別來(lái)進(jìn)行開(kāi)、封、裝的工序，其勞動(dòng)力消耗大，單位生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果（技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果E=勞動(dòng)成果X/勞動(dòng)耗費(fèi)L)較低；而智能機(jī)器人技術(shù)成熟之后，利用集成機(jī)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(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)測(cè)定位，同時(shí)給機(jī)器人下發(fā)相應(yīng)的指令。然后，智能機(jī)器人鎖定農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤抓取，在這個(gè)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(xiàng)指標(biāo)與成品不符合系統(tǒng)也能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)出來(lái)，并給機(jī)器人下發(fā)重復(fù)的操作直至完成。2）抓手設(shè)計(jì)。通常而言，果蔬的大小與形狀均較為多樣，常規(guī)的機(jī)械式抓手不可避免會(huì)出現(xiàn)失誤。因此，在智能機(jī)器人中業(yè)界主要采用了吸盤(pán)式的抓手，在作業(yè)過(guò)程中的抓取成功率得到了有效地保障。而且由于全自動(dòng)裝箱，農(nóng)產(chǎn)品是有序排列的輸入方式，這就要求機(jī)器人抓手在抓取的過(guò)程中不得對(duì)其它產(chǎn)品造成干擾，而只針對(duì)當(dāng)前的產(chǎn)品進(jìn)行抓取，為了解決這個(gè)問(wèn)題，在抓手的設(shè)計(jì)上就必須具備跟蹤功能，同時(shí)，抓手上的傳感器還能夠監(jiān)測(cè)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(shí)現(xiàn)。全自動(dòng)裝箱線主要是依靠智能的物料輸送，以及機(jī)器人的高效封裝來(lái)實(shí)現(xiàn)的。經(jīng)過(guò)大量數(shù)據(jù)的對(duì)比得出，智能機(jī)器人在全自動(dòng)流水線的裝箱效率高達(dá)每小時(shí)1萬(wàn)件以上。以往機(jī)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(wèn)題也十分突出。全自動(dòng)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(lái)看，機(jī)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(yùn)營(yíng)的成本。

4結(jié)束語(yǔ)

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(jì)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(wèn)題，同時(shí)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(kāi)發(fā)出實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的生產(chǎn)性機(jī)器人，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè)的發(fā)展，為我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

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作者:梁杰 單位:南昌工學(xué)院