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案例分享|國內(nèi)500果/小時！邁爾微視賦能農(nóng)業(yè)機(jī)器人自動化采摘
2025-4-16 閱讀(303)
在北京市郊的現(xiàn)代化果園里，一臺由北京農(nóng)林科學(xué)院智能裝備技術(shù)研究中心研發(fā)的多臂采摘機(jī)器人正在作業(yè)。它能夠識別被樹葉遮擋的蘋果，并協(xié)調(diào)多個機(jī)械臂完成高效采摘。而賦予機(jī)器人這種視覺能力的"眼睛"，正是邁爾微視的M系列RGB-D相機(jī)。
"經(jīng)過長達(dá)幾個月的測試，我們對比了包括國際主流主動雙目相機(jī)和ToF相機(jī)方案在內(nèi)的多款產(chǎn)品，最終選擇了邁爾微視M4 Pro這款RGB-D相機(jī)。"多臂采摘機(jī)器人項目研發(fā)負(fù)責(zé)人——北京市農(nóng)林科學(xué)院裝備中心李濤副研究員介紹："高密度點云、室外抗光性能、端側(cè)算力和RGB-D融合這四個差異化特征，不僅滿足了我們多臂采摘機(jī)器人對深度視覺相機(jī)的嚴(yán)苛要求，其穩(wěn)定性和可靠性也經(jīng)過了1000小時田間實測。即使在挑戰(zhàn)性的果實重疊和枝葉遮擋場景中，配合我們研發(fā)的AI算法，系統(tǒng)仍能保持95.2%的識別準(zhǔn)確率，可以滿足商業(yè)化采收的要求。"
近年來，北京市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)器人實驗室圍繞現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)果園、設(shè)施農(nóng)業(yè)及城市園林綠化等產(chǎn)業(yè)重大需求，系統(tǒng)開展了農(nóng)業(yè)智能裝備研發(fā)與技術(shù)集成創(chuàng)新。針對園藝生產(chǎn)場景中自主作業(yè)的技術(shù)瓶頸，實驗室構(gòu)建了多模態(tài)智能感知與決策體系，通過人工智能算法模型、邊緣計算架構(gòu)與三維點云傳感技術(shù)的深度集成優(yōu)化，相繼研發(fā)出多自由度蘋果協(xié)同采摘機(jī)器人、番茄整枝/采收機(jī)器人、溫室物流-巡檢復(fù)合機(jī)器人及果園精準(zhǔn)變量施藥機(jī)器人等系列裝備。團(tuán)隊基于目標(biāo)檢測與語義分割的多任務(wù)深度模型，創(chuàng)制了全天候作物識別定位系統(tǒng)，并已成功應(yīng)用于蘋果、番茄、柑橘、獼猴桃等典型園藝作物的復(fù)雜田間環(huán)境感知任務(wù)，在枝葉遮擋、光照變異等挑戰(zhàn)性場景下實現(xiàn)高精度定位。
研究成果已通過北京市新技術(shù)新產(chǎn)品（服務(wù)）認(rèn)證3項，獲授權(quán)國家發(fā)明zhuanli10項 ，相關(guān)成果發(fā)表于《IEEE Transactions on Industrial Electronics》《Computers and Electronics in Agriculture》等機(jī)器人領(lǐng)域頂級期刊及IROS等國際會議，形成完整知識產(chǎn)權(quán)體系。研發(fā)的果園采摘機(jī)器人作為2023世界機(jī)器人大會創(chuàng)新產(chǎn)品，斬獲"創(chuàng)投之星"機(jī)器人產(chǎn)融合作示范項目、中國農(nóng)業(yè)機(jī)器人創(chuàng)新大賽一等獎等殊榮，技術(shù)成果獲CCTV《新聞聯(lián)播》、新華社專題報道及CGTN全球傳播。值得關(guān)注的是，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部韓俊部長在2025年2月《求是》雜志發(fā)表的署名文章中，肯定了該團(tuán)隊自主研發(fā)的蘋果采摘機(jī)器人在提高我國農(nóng)機(jī)裝備水平、推動農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出的積極貢獻(xiàn)。
M4 Pro相機(jī)三大核心技術(shù)解析
1. 端側(cè)算力（6.0Tops）——機(jī)器人的"實時大腦"
•內(nèi)置6.0 Tops算力，直接在相機(jī)端運行抗遮擋語義分割算法
•減少數(shù)據(jù)傳輸延遲，滿足高速采摘的實時性需求
2. RGB-D融合——色彩與深度的雙重保障
•200萬像素RGB傳感器，捕捉果實表面細(xì)節(jié)
•深度數(shù)據(jù)與點云結(jié)合，空間定位精度達(dá)±2mm
3. 強(qiáng)陽光下高密度點云——征服戶外復(fù)雜環(huán)境
•高幀率穩(wěn)定輸出：支持640×480分辨率下15FPS連續(xù)點云生成，動態(tài)捕捉果實三維形態(tài)
•強(qiáng)光適應(yīng)性：在10萬lux直射光下，仍保持完整點云細(xì)節(jié)
邁爾微視深度視覺技術(shù)應(yīng)用場景拓展
邁爾微視的深度視覺解決方案已在移動機(jī)器人和倉儲物流之外的多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，其M系列RGB-D相機(jī)應(yīng)用于果實精準(zhǔn)采摘、作物生長監(jiān)測和牲畜體型分析等功能；S10 dToF激光雷達(dá)具備18米探測距離和100kLux抗干擾能力，為各類室外低速無人車提供可靠的環(huán)境感知。在工業(yè)領(lǐng)域，視覺傳感器也已成功應(yīng)用于港口集裝箱精準(zhǔn)對接、散貨堆三維體積測量以及礦石自動化分選等場景，持續(xù)助力產(chǎn)業(yè)智能化升級。
