在北(bei)京市郊(jiao)的(de)(de)現代(dai)化果(guo)園里,一臺由北(bei)京農林科學院智能(neng)(neng)裝備技術(shu)研究中心研發(fa)的(de)(de)多(duo)臂采摘機(ji)器人(ren)(ren)正在作業。它能(neng)(neng)夠識別被樹葉遮擋(dang)的(de)(de)蘋果(guo),并協(xie)調(diao)多(duo)個機(ji)械臂完(wan)成(cheng)高效采摘。而賦予(yu)機(ji)器人(ren)(ren)這種視覺能(neng)(neng)力的(de)(de)"眼睛",正是邁(mai)爾(er)微視的(de)(de)M系(xi)列(lie)RGB-D相機(ji)。
"經過長達幾(ji)個月的(de)(de)測(ce)試,我(wo)們對比了(le)包(bao)括國際主流主動雙(shuang)目相機(ji)和(he)(he)ToF相機(ji)方案在(zai)內(nei)的(de)(de)多款產品,最終選擇了(le)邁爾微(wei)視(shi)M4 Pro這款RGB-D相機(ji)。"多臂采(cai)摘(zhai)機(ji)器人項(xiang)目研發負責人——北京(jing)市農林科學院裝備(bei)中心李濤副研究員介紹(shao):"高密度點云、室(shi)外抗光性(xing)能、端側算力(li)和(he)(he)RGB-D融合(he)這四個差異化(hua)特征,不僅滿(man)足(zu)了(le)我(wo)們多臂采(cai)摘(zhai)機(ji)器人對深(shen)度視(shi)覺相機(ji)的(de)(de)嚴苛(ke)要求,其穩定性(xing)和(he)(he)可靠性(xing)也經過了(le)1000小時田(tian)間(jian)實(shi)測(ce)。即使在(zai)挑戰性(xing)的(de)(de)果實(shi)重疊和(he)(he)枝(zhi)葉遮擋場景中,配(pei)合(he)我(wo)們研發的(de)(de)AI算法,系統(tong)仍能保持95.2%的(de)(de)識別準確率(lv),可以滿(man)足(zu)商業化(hua)采(cai)收(shou)的(de)(de)要求。"
近年來,北京市農林科學(xue)院農業機器(qi)人實(shi)驗室圍繞現代標(biao)準果園、設施(shi)農業及(ji)(ji)城市園林綠化等產(chan)業重大需(xu)求,系(xi)統(tong)(tong)開展(zhan)了農業智(zhi)能裝(zhuang)備研發(fa)與(yu)技(ji)術(shu)集(ji)成創新。針對(dui)園藝(yi)生(sheng)產(chan)場(chang)(chang)景中(zhong)自主作業的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)瓶頸,實(shi)驗室構(gou)建了多(duo)模態智(zhi)能感(gan)知(zhi)與(yu)決策體系(xi),通過(guo)人工智(zhi)能算法模型(xing)(xing)、邊(bian)緣計算架構(gou)與(yu)三維點云傳感(gan)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)深度(du)(du)集(ji)成優化,相繼研發(fa)出多(duo)自由度(du)(du)蘋(pin)果協同采摘機器(qi)人、番茄(qie)整枝/采收機器(qi)人、溫室物(wu)流-巡(xun)檢復(fu)(fu)合(he)機器(qi)人及(ji)(ji)果園精(jing)準變量施(shi)藥機器(qi)人等系(xi)列裝(zhuang)備。團隊基于目標(biao)檢測與(yu)語義分割的(de)(de)(de)多(duo)任務深度(du)(du)模型(xing)(xing),創制了全(quan)天候作物(wu)識別定位(wei)系(xi)統(tong)(tong),并(bing)已成功應(ying)用于蘋(pin)果、番茄(qie)、柑橘、獼猴(hou)桃(tao)等典型(xing)(xing)園藝(yi)作物(wu)的(de)(de)(de)復(fu)(fu)雜田間環境感(gan)知(zhi)任務,在枝葉遮擋(dang)、光(guang)照變異等挑戰性(xing)場(chang)(chang)景下實(shi)現高精(jing)度(du)(du)定位(wei)。

研究成果已通過北京市新技術新產品(服務)認證3項,獲授權國家發明zhuanli10項,相關成果(guo)發(fa)表于《IEEE Transactions on Industrial Electronics》《Computers and Electronics in Agriculture》等(deng)機器人領(ling)域期刊及(ji)IROS等(deng)國(guo)際(ji)會(hui)議,形成完整知識產(chan)權(quan)體系。研發(fa)的(de)(de)果(guo)園采(cai)摘(zhai)機器人作為2023世界機器人大(da)會(hui)創新(xin)產(chan)品,斬獲(huo)"創投之星"機器人產(chan)融合作示范(fan)項目、中(zhong)國(guo)農(nong)(nong)業機器人創新(xin)大(da)賽一(yi)等(deng)獎等(deng)殊榮(rong),技術成果(guo)獲(huo)CCTV《新(xin)聞聯播》、新(xin)華社專題(ti)報道及(ji)CGTN全球傳播。值(zhi)得關注(zhu)的(de)(de)是(shi),農(nong)(nong)業農(nong)(nong)村(cun)部韓俊部長在2025年2月《求是(shi)》雜(za)志發(fa)表的(de)(de)署名(ming)文章(zhang)中(zhong),肯定了該團隊自主研發(fa)的(de)(de)蘋果(guo)采(cai)摘(zhai)機器人在提高(gao)我國(guo)農(nong)(nong)機裝(zhuang)備水平、推動農(nong)(nong)業高(gao)質量發(fa)展做(zuo)出(chu)的(de)(de)積極(ji)貢獻。


M4 Pro相機三大(da)核心(xin)技術解析
1. 端側算力(6.0Tops)——機(ji)器人的"實時大腦"
•內置6.0 Tops算力,直接(jie)在相機端運行抗遮擋語義分割(ge)算法
•減少數據傳輸延遲(chi),滿(man)足高速采摘的實時(shi)性需(xu)求
2. RGB-D融合——色彩與深度(du)的雙(shuang)重保(bao)障
•200萬像素RGB傳感器,捕捉果實(shi)表面細節
•深度(du)數據與點(dian)云結合(he),空間定(ding)位精度(du)達±2mm
3. 強陽光下(xia)高密度(du)點云(yun)——征(zheng)服戶外(wai)復雜環境
•高幀率穩定輸出:支持640×480分辨率下(xia)15FPS連續點(dian)云生(sheng)成,動態捕捉(zhuo)果實(shi)三維(wei)形(xing)態
•強(qiang)光適應(ying)性:在10萬(wan)lux直射光下,仍保持完(wan)整點云細節

邁爾微視(shi)深度視(shi)覺技術應用場(chang)景(jing)拓展
邁爾(er)微視的深度(du)視覺(jue)解(jie)決方案已(yi)在移動(dong)(dong)機器人和(he)倉(cang)儲物(wu)流之外的多個領域(yu)實現規模化應(ying)用。在智慧農業領域(yu),其(qi)M系(xi)列RGB-D相機應(ying)用于(yu)果實精(jing)準(zhun)采摘、作物(wu)生長監測和(he)牲畜體型分析等功(gong)能(neng);S10 dToF激(ji)光雷達(da)具備18米探測距離和(he)100kLux抗干擾能(neng)力,為各(ge)類室外低速無人車提(ti)供(gong)可靠的環境感(gan)知。在工業領域(yu),視覺(jue)傳感(gan)器也(ye)已(yi)成功(gong)應(ying)用于(yu)港(gang)口集裝箱精(jing)準(zhun)對(dui)接、散貨堆三維體積測量(liang)以(yi)及礦(kuang)石自(zi)動(dong)(dong)化分選等場(chang)景,持續助力產業智能(neng)化升級。
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