在北京市郊的現代化果園里,一臺由北京農林科學(xué)院智能裝備技術(shù)研究中心研發(fā)的多臂采摘機器人正在作業(yè)。它能夠識別被樹(shù)葉遮擋的蘋(píng)果,并協(xié)調多個(gè)機械臂完成高效采摘。而賦予機器人這種視覺(jué)能力的"眼睛",正是邁爾微視的M系列RGB-D相機。
"經(jīng)過(guò)長(cháng)達幾個(gè)月的測試,我們對比了包括國際主流主動(dòng)雙目相機和ToF相機方案在內的多款產(chǎn)品,最終選擇了邁爾微視M4 Pro這款RGB-D相機。"多臂采摘機器人項目研發(fā)負責人——北京市農林科學(xué)院裝備中心李濤副研究員介紹:"高密度點(diǎn)云、室外抗光性能、端側算力和RGB-D融合這四個(gè)差異化特征,不僅滿(mǎn)足了我們多臂采摘機器人對深度視覺(jué)相機的嚴苛要求,其穩定性和可靠性也經(jīng)過(guò)了1000小時(shí)田間實(shí)測。即使在挑戰性的果實(shí)重疊和枝葉遮擋場(chǎng)景中,配合我們研發(fā)的AI算法,系統仍能保持95.2%的識別準確率,可以滿(mǎn)足商業(yè)化采收的要求。"
近年來(lái),北京市農林科學(xué)院農業(yè)機器人實(shí)驗室圍繞現代標準果園、設施農業(yè)及城市園林綠化等產(chǎn)業(yè)重大需求,系統開(kāi)展了農業(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(chǎng)景中自主作業(yè)的技術(shù)瓶頸,實(shí)驗室構建了多模態(tài)智能感知與決策體系,通過(guò)人工智能算法模型、邊緣計算架構與三維點(diǎn)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(píng)果協(xié)同采摘機器人、番茄整枝/采收機器人、溫室物流-巡檢復合機器人及果園精準變量施藥機器人等系列裝備。團隊基于目標檢測與語(yǔ)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,并已成功應用于蘋(píng)果、番茄、柑橘、獼猴桃等典型園藝作物的復雜田間環(huán)境感知任務(wù),在枝葉遮擋、光照變異等挑戰性場(chǎng)景下實(shí)現高精度定位。
研究成果已通過(guò)北京市新技術(shù)新產(chǎn)品(服務(wù))認證3項,獲授權國家發(fā)明zhuanli10項,相關(guān)成果發(fā)表于《IEEE Transactions on Industrial Electronics》《Computers and Electronics in Agriculture》等機器人領(lǐng)域期刊及IROS等國際會(huì )議,形成完整知識產(chǎn)權體系。研發(fā)的果園采摘機器人作為2023世界機器人大會(huì )創(chuàng )新產(chǎn)品,斬獲"創(chuàng )投之星"機器人產(chǎn)融合作示范項目、中國農業(yè)機器人創(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(zhuān)題報道及CGTN全球傳播。值得關(guān)注的是,農業(yè)農村部韓俊部長(cháng)在2025年2月《求是》雜志發(fā)表的署名文章中,肯定了該團隊自主研發(fā)的蘋(píng)果采摘機器人在提高我國農機裝備水平、推動(dòng)農業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出的積極貢獻。
M4 Pro相機三大核心技術(shù)解析
1. 端側算力(6.0Tops)——機器人的"實(shí)時(shí)大腦"
•內置6.0 Tops算力,直接在相機端運行抗遮擋語(yǔ)義分割算法
•減少數據傳輸延遲,滿(mǎn)足高速采摘的實(shí)時(shí)性需求
2. RGB-D融合——色彩與深度的雙重保障
•200萬(wàn)像素RGB傳感器,捕捉果實(shí)表面細節
•深度數據與點(diǎn)云結合,空間定位精度達±2mm
3. 強陽(yáng)光下高密度點(diǎn)云——征服戶(hù)外復雜環(huán)境
•高幀率穩定輸出:支持640×480分辨率下15FPS連續點(diǎn)云生成,動(dòng)態(tài)捕捉果實(shí)三維形態(tài)
•強光適應性:在10萬(wàn)lux直射光下,仍保持完整點(diǎn)云細節
邁爾微視深度視覺(jué)技術(shù)應用場(chǎng)景拓展
邁爾微視的深度視覺(jué)解決方案已在移動(dòng)機器人和倉儲物流之外的多個(gè)領(lǐng)域實(shí)現規?;瘧?。在智慧農業(yè)領(lǐng)域,其M系列RGB-D相機應用于果實(shí)精準采摘、作物生長(cháng)監測和牲畜體型分析等功能;S10 dToF激光雷達具備18米探測距離和100kLux抗干擾能力,為各類(lèi)室外低速無(wú)人車(chē)提供可靠的環(huán)境感知。在工業(yè)領(lǐng)域,視覺(jué)傳感器也已成功應用于港口集裝箱精準對接、散貨堆三維體積測量以及礦石自動(dòng)化分選等場(chǎng)景,持續助力產(chǎn)業(yè)智能化升級。
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