我國(guó)林間智能割膠機(jī)器人的產(chǎn)生

機(jī)器人割膠簡(jiǎn)要步驟如下：

首先，機(jī)器人需要自己“走”到一棵橡膠樹(shù)面前，利用機(jī)械臂末端的攝像頭，自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)樹(shù)干上的特殊標(biāo)記，識(shí)別出該棵橡膠樹(shù)的相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)；

其次，在查找到上一次割線的位置后，機(jī)器人會(huì)自主計(jì)算出割面深度、樹(shù)皮厚度，并定點(diǎn)此次的割線位置；

再次，機(jī)器人用最頂端半圓形的割膠機(jī)構(gòu)抱住樹(shù)干，刀片在樹(shù)干上慢慢割下一層厚薄、深淺適中的樹(shù)皮，乳白色的膠乳很快就流出來(lái)了。

這時(shí)，機(jī)器人又開(kāi)始尋找下一棵橡膠樹(shù)進(jìn)行割膠。智能割膠機(jī)器人在操作指令下，可像個(gè)“ 自由人”一樣活動(dòng)自如，在林間自主移動(dòng)、自主割膠、自主回到室內(nèi)進(jìn)行無(wú)線充電等。

這是海南天然橡膠產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“海南橡膠”）聯(lián)合北京理工華匯智能科技有限公司，研發(fā)的最新一代林間智能割膠機(jī)器人。“ 它綜合運(yùn)用了視覺(jué)伺服、多傳感器一體的組合導(dǎo)航、無(wú)線充電等技術(shù)，目前屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)?！痹摴井a(chǎn)品總監(jiān)孫堯表示。

2019年6月，智能割膠機(jī)器人項(xiàng)目正式立項(xiàng)，利用實(shí)驗(yàn)室多年積累的技術(shù)，8月成功研發(fā)出第一代割膠機(jī)器人，9 月首次亮相于第21 屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)。11月，經(jīng)過(guò)不斷改造和完善，第二代智能割膠機(jī)器人已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在膠林間自主割膠。

在國(guó)內(nèi)相關(guān)科研成果一片空白的情況下，研發(fā)團(tuán)隊(duì)在短短5 個(gè)月內(nèi)就研發(fā)出來(lái)了割膠機(jī)器人，讓智能割膠機(jī)器人項(xiàng)目得以很快成功落地。這得益于一個(gè)“ 最強(qiáng)大腦”團(tuán)隊(duì)。此團(tuán)隊(duì)由北京理工大學(xué)9 名博士作為核心成員組成。海南橡膠海南瑞橡熱帶經(jīng)濟(jì)投資集團(tuán)有限公司總經(jīng)理魏忠東表示，智能割膠機(jī)器人的相關(guān)專利技術(shù)由雙方共有。在研發(fā)過(guò)程中，此團(tuán)隊(duì)攻克了一個(gè)個(gè)技術(shù)難題。如下：

第一，和農(nóng)業(yè)大田不一樣，橡膠林蔭蔽性強(qiáng)、信號(hào)較差，用北斗、GPS 等技術(shù)都難以解決問(wèn)題。為此，團(tuán)隊(duì)運(yùn)用了多傳感器一體的組合導(dǎo)航系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在林間自主導(dǎo)航、移動(dòng)、定位，并自主到達(dá)相應(yīng)的作業(yè)位置。

第二，除了精準(zhǔn)定位外，還必須保證每棵樹(shù)割線的一致性。研發(fā)團(tuán)隊(duì)運(yùn)用的是視覺(jué)伺服技術(shù)，機(jī)器人識(shí)別樹(shù)干上的特殊標(biāo)記，就可以快速知道這棵樹(shù)上刀口的位置在哪里，緊接著機(jī)械臂便會(huì)自動(dòng)調(diào)整到相應(yīng)位置進(jìn)行割膠。

第三，橡膠林間枯枝敗葉多，地面也不平整，這給研發(fā)團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了不小的困難。為此，他們積極運(yùn)用北京理工大學(xué)相關(guān)技術(shù)，給機(jī)器人安裝最先進(jìn)的底盤(pán)，并經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)調(diào)整，盡可能提升機(jī)器人底盤(pán)在膠林中的適用性。

海南雷雨頻發(fā)，易對(duì)機(jī)器人造成損傷，為了避免此問(wèn)題，該款機(jī)器人設(shè)計(jì)了防水功能，一般雷電天氣，也可在戶外正常作業(yè)。如遇特殊強(qiáng)雷暴天氣，工作人員也可對(duì)機(jī)器人發(fā)出召回指令，使其回到室內(nèi)，確保安全。

第二代的智能割膠機(jī)器人采用鋰電池組充電裝置，電量充足時(shí)，機(jī)器人可持續(xù)工作8 h左右，采割300 棵膠樹(shù)的膠乳。當(dāng)電量低于閾值后，機(jī)器人自動(dòng)回到充電屋，尋找無(wú)線充電器，完成自主充電。機(jī)器人所用刀片為合金刀片，其硬度強(qiáng)，可避免傳統(tǒng)不銹鋼割膠刀每天打磨的問(wèn)題。