機(jī)器人系統(tǒng)已在全球各地部署，幫助人類(lèi)完成各種各樣的任務(wù)。機(jī)器人可能特別有利的一個(gè)領(lǐng)域是農(nóng)業(yè)，它們可以更快、更高效地完成要求苛刻的手工任務(wù)。
機(jī)器人可以完成的農(nóng)業(yè)任務(wù)有很多，其中之一就是除草，因?yàn)殡s草會(huì)對(duì)牲畜和農(nóng)作物種植造成嚴(yán)重?fù)p害。事實(shí)上，快速生長(zhǎng)和入侵的雜草不僅會(huì)降低農(nóng)作物的產(chǎn)量，還可能毒害馬、羊和牛等動(dòng)物。
芬蘭 VVT 技術(shù)研究中心的研究人員最近開(kāi)發(fā)了一種新型機(jī)器人，可以自動(dòng)清除一種名為 Rumex longifolius 的入侵雜草，這種雜草富含草酸鹽，這種化合物對(duì)某些牲畜有毒。他們的機(jī)器人在arXiv上預(yù)先發(fā)表的一篇論文中進(jìn)行了介紹。
Jarkko Kotaniemi、Niko Känsäkoski 和 Tapio Heikkilä 在論文中寫(xiě)道：“自動(dòng)除草技術(shù)最近引起了廣泛關(guān)注，因?yàn)殡s草對(duì)畜牧業(yè)造成了危害和挑戰(zhàn)，此外雜草還會(huì)降低產(chǎn)量。”
“我們的目標(biāo)是使用輕型移動(dòng)田間機(jī)器人技術(shù)，在露天牧場(chǎng)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和機(jī)械化 Rumex 除草。我們描述了一種具有 GNSS 導(dǎo)航、用于雜草檢測(cè)的 3D 計(jì)算機(jī)視覺(jué)和帶有機(jī)械除草工具的機(jī)械臂的移動(dòng)除草機(jī)器人。”
Kotaniemi、Känsäkoski 和 Heikkilä 開(kāi)發(fā)的除草機(jī)器人旨在以機(jī)械方式清除幼苗期的 Rumex 雜草。與使用除草劑相比，在幼苗期移除這些植物并摧毀其根部是更好的選擇，因?yàn)樗梢韵拗茖?duì)環(huán)境的破壞以及附近農(nóng)作物的食用者的健康。
在之前的論文中，研究人員介紹了一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的方法來(lái)檢測(cè)和定位大黃草。他們的新論文以這些先前的努力為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)了一種可以清除計(jì)算機(jī)視覺(jué)模型識(shí)別的雜草的機(jī)器人平臺(tái)。
為了規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的除草任務(wù)，研究人員采用了多層控制方法。這種方法將除草任務(wù)分為三組較小的動(dòng)作，包括引導(dǎo)機(jī)器人走向雜草、檢測(cè)雜草以及最終將其除去。
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