团队介绍
佛山市中科农业机器人与智慧农业创新研究院于2020年12月成立。由华南农业大学、佛山中科产业技术研究院、仲恺农业工程学院、广东若铂智能机器人有限公司等单位共同组建的产学研创新实体。
研究院科研实力雄厚，聚集了组建单位高校、中科院和企业的专家。现有研究人员37人，罗锡文院士担任学术委员会主任。院长邹湘军教授担任了新疆大学天山学者及农牧机器人与高端装备首席科学家、“科创中国”南方特色作物机器人专业服务团团长；副院长唐昀超教授担任多个国际高水平SCI期刊的副主编、编委和顶刊的客座主编，连续2年入选“全球前2%顶尖科学家榜单”；研究院理事长李兰云是控制及软件专家，还担任广东若铂智能机器人公司董事长，他坚持自主研制机器人驱动控制系统及卡脖子技术，产品已在工业、农业和国防应用。2023年研究院有3人入选“全球前2%顶尖科学家榜单”。研究院与英国、新加坡等专家密切合作，与国内湖南农业大学合作建设了博士后创新实践基地，与多所高校共建机器人产业学院和实验室。研究院实行开放性研究机制，已联合培养多所高校的博士生和硕士研究生，提供了采摘机器人与视觉控制等实验室，有1000亩智慧农业无人农场的实验基地。2023年获得广东省教育厅研究生联合培养示范基地。研究院承办了中国仿真技术应用与数字经济大会、广东省智能农机与农业机器人推广研讨暨培训会议。作为主办方承接了2024年11月在佛山的国际光子与光学工程国际会议，其中重要主题是光学与视觉在农业中的研究与应用。
团队成果
研究院成立以来，面向智慧农业产业发展需求，承担了广东省国际合作项目、“十四五”广东省农业科技创新“揭榜挂帅”项目、广东省自然基金等一批省市级课题，突破采摘机器人与智慧农业关键技术，取得一系列显著成果。
在罗锡文院士的指导下，研究院承建了吉田村水稻无人农场建设，攻克山地碎片化田地和部分荒地的宜机化平整、改造后水田漏水等技术难题，搭建山区5G自组网，自主开发了无人农场的智慧农业大数据云管控平台，实现了水稻耕、种、管、收和增硒的无人作业，使农民增产增收，该农场建设被农业农村部评为2023年全国智慧农业建设优秀案例。
罗锡文院士在吉田村实地考证
规划建设无人农场
吉田村无人农场喜获丰收
大数据云平台
研发团队在前期自主开发的采摘机器人基础上，通过迭代，已研制了第六代荔枝采摘机器人，在相同轻负载机器人上，攻克了粗大果枝切断难题，切断轴径尺寸是原来的2倍。产品获选广东省农业农村厅“七个一百”标杆先进数字农业装备，在2022世界数字农业大会现场展示，面向全球发布。产品还获得第二十五届中国高新技术交易会优秀产品、同时被选入大湾区风云榜产品，研制的荔枝采摘机器人经科学技术成果鉴定达到国际领先水平，获得省级学会科学技术一等奖。研究院已授权和公开发明申请专利近20件，软件著作权10件，主持和参与企业标准、团体标准8项。
典型案例
智能水果采摘及中转运输机器人系列装备
坚持走产品自主创新和国产化之路。团队研制了智能水果采摘机器人及中转运输系列装备。针对水果特性，开发了适用于单果、串果类收获的采摘机器人及智能控制算法。为降低野外多变光线、复杂背景等干扰因素对果实识别与三维感知性能的干扰，研究了集成优化深度学习模型、动态立体匹配及多视角三维感知等多技术为一体的视觉感知系统。为减小果枝果实随机分布特性对机器人采摘成功率、作业碰撞率造成的影响，实现了基于递归深度强化、改进Bi-RRT算法的机械臂作业路径规划功能。最后结合串果与单果采摘作业差异，分别开发了基于几何分析与区域限制的单果与串果类水果采摘点定位方法，为低损、精确的水果收获提供信息。针对串果类摘后的二次夹持易破坏果串完整性、降低采摘机器人作业效率等问题，自主研发了剪夹一体式末端执行器，实现在剪断荔枝、葡萄、圣女果等串果类母枝或果梗的同时，夹住果串而不损伤果粒的效果。最后通过开发大规模非结构化果园SLAM系统，构建了集成运动与采摘行为的动态可视化伺服控制系统，为商业化大面积果园全程无人化水果采摘奠定基础。
智能水果采摘机器人及中转运输系列装备均采用履带式底盘，适应于南方丘陵山地，通过锂电池续航可连续作业4小时或20公里，爬坡最大角度可达30°。相关产品已在佛山市、广州市和云南等地应用与落地销售，并受到央视台CCTV10报道：《创新进行时》 20230530 “独臂侠”闯果园。
面向无人农场的大数据云管控平台及农业机器人
紧密结合无人农业的智能装备关键技术，开展无人化农场生产环节的农机装备的技术研发，实现了相关技术成果转化与推广。研制了应用于农业的耕、种、管、收环节上的多传感网络控制通讯系统，提高无人农场装备的无人化水平。创新集成北斗导航的无人作业设备，各无人作业设备与大数据云控管理平台用5G网络进行通信；设计了基于5G大数据云平台管控系统，管理平台连接农地内果蔬成熟度、病虫害、天气和土壤的温度湿度等传感器，将数据与无人作业设备交互，实现无人作业机器设备对作物的自动及时的多台机器联动作业。研究院建设的吉田水稻无人化农场示范基地及其自主研制的水果采摘机器人获得央广网、学习强国、央视台CCTV4、CCTV17、CCTV10《创新进行时》“独臂侠”闯果园(二) 、央视台台海栏目等各大媒体报道已达20余次。
