《魅力机器人论文》.doc

北京大学工学院课程报告专用纸 2012-2013学年第一学期 姓 名： 学 号： 课程名称： 魅力机器人 主讲教师： 谢广明 题目： 教师评语： 成 绩： 教师签名： 农业机器人的现状与未来发展 摘要：本文总结了农业机器人的出现背景，论证了开发和研究农业机器人的必要性，概括了农业机器人的特点以及相关技术，并针对目前农业机器人的现状做了简单概述，并就国内与国外的情况进行大体的比较，指出当前农业机器人的不足之处和未来的发展方向，并结合力学学科的专业方向，提出相关的建议。 关键词：农业机器人 产生背景 现状 发展方向?? 正文: 1．农业机器人的出现背景 农业机械化是建设现代农业的基础，是实现农业现代化的重要标志。而农业机器人的出现为实现农业机械化提供了一个崭新的方式，它是现代农业机械化发展的结果，是机器人技术和自动化技术发展的产物。农业机器人的出现，有其必然性。 1.1农业机械化的需要 人口的日益增长与耕地数量有限的矛盾，客观上要求提供农业的生产率。科学技术的进步使得农业的生产方式发生了巨大的变化，由先前的依靠人力和畜力转变为依靠机器产生的动力，机械化会大大提高劳动生产率，提高粮食产量。要想实现农业现代化，就必须实现农业的机械化。随着科学技术尤其是自动化技术的发展，人们开始追求机械化与自动化的结合。机械化与自动化的结合，不仅有助于提高劳动生产率，还能将大量劳动力从农业生产上解放出来，改变过去农业生产劳动密集型的特点，同时有助于提升农产品的品质。 1.2劳动力日益短缺的压力 随着中国经济的持续发展和医学的进步，人们的预期寿命不断提高，同时由于先前实行了计划生育的政策，不久的将来，我国的人口老龄化问题将日益突出，劳动人口比例将下降。近年来，东南沿海地区持续出现用工荒的现象，说明我国已经开始出现劳动力短缺的问题。农业是传统的劳动密集型产业，为了促进我国经济的发展，解决好劳动力短缺这一问题，就必须减少农民数量，将他们从农业中解放出来。农业机器人的出现其实是人类寻求利用机器来帮助他们完成农业生产的结果。农业机器人替代人类实行农业生产，不仅有助于减轻劳动负担，更有助于减少农业从业人数，解决第三产业从业人数不足的困境。 1.3 计算机科学、力学和自动控制技术的发展 农业机器人技术是力学、机械学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能、系统工程、农艺学等多种学科领域知识融合的边缘学科,这些学科的发展，使得农业机器人的出现成为可能，同时，农业机器人技术不断成熟的过程其实也是这些相关学科不断取得新突破的过程。农业机器人相关技术的进步，客观上会促进这些相关学科的进步，对它们产生强力的拉动作用。 总之，在现代农业中, 农业机器人技术, 也代表着一个国家, 解决劳动力不足的问题, 提高劳动生产率和作业质量,同时可以进行一些对人类比较有害的活动，比如喷洒农药等，从而有利于农民的健康。 现代的农业机器人是集传感技术、监测技术、人工智能技术、通讯技术、图像识别技术、精密及系统集成技术等多种前沿科学技术于一身的机器人。整个机器人是一个依靠自动控制实行操作功能或移动功能的完整的系统，主要包括以下几分：执行机构、动力元件、传动装置、传感器、计算机。通过各种传感器将信息收集后送到计算机中进行处理，计算机根据相应的程序发出指令，在传动和动力装置的作用下，由执行部分完成相应的任务。 农业机器人是专门从事农业生产活动的，与工业机器人相比，农业机器人具有以下特点： 农业机器人的工作环境非常复杂, 工作的对象, 不仅农产品的种类不同，而且大小、形状、颜色不同，同时气候条件也可能不同，这就对传感器技术和图像处理技术提出了较高的要求； 农业机器人应具有对工作对象及其所处环境, 操