Tecnologías clave para robots autónomos recolectores de frutas y verduras: una revisión
Autores: Chen, Zhiqiang; Lei, Xiaohui; Yuan, Quanchun; Qi, Yannan; Ma, Zhengbao; Qian, Shicheng; Lyu, Xiaolan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Tecnologías clave para robots autónomos recolectores de frutas y verduras: una revisión
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Urbanización
Trabajo agrícola
Robots autónomos
Reconocimiento de objetivos
Efectores finales
Desafíos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Con la rápida urbanización, un número significativo de trabajadores rurales están migrando a las ciudades, lo que ha llevado a una grave escasez de mano de obra agrícola. En consecuencia, la modernización de la agricultura se ha convertido en una prioridad. Los robots autónomos de recolección representan un componente crucial de la innovación tecnológica agrícola, y su desarrollo impulsa el progreso en todo el sector agrícola. Este documento revisa el estado actual de la investigación sobre robots recolectores de frutas y verduras, centrándose en aspectos clave como los sensores del sistema de visión, la detección de objetivos, la localización y el diseño de los efector final. Se presentan algoritmos comúnmente utilizados para el reconocimiento de objetivos, incluidos la segmentación de imágenes y las redes neuronales basadas en aprendizaje profundo. Se analizan los desafíos del reconocimiento de objetivos y la localización en entornos complejos, como los causados por la obstrucción de ramas y hojas, la superposición de frutas y la oscilación en entornos naturales. Además, se discuten las características de los tres principales tipos de efector final - pinzado, succión y corte -, junto con un análisis de las ventajas y desventajas de cada diseño. Se resumen las limitaciones de los actuales robots agrícolas de recolección, teniendo en cuenta la complejidad de la operación, los costos de investigación y desarrollo, así como la eficiencia y velocidad de recolección. Finalmente, el documento ofrece una perspectiva sobre el futuro de los robots recolectores, abordando aspectos como la adaptabilidad ambiental, la diversidad funcional, la innovación y la convergencia tecnológica, así como la política y la gestión agrícola.
Descripción
Con la rápida urbanización, un número significativo de trabajadores rurales están migrando a las ciudades, lo que ha llevado a una grave escasez de mano de obra agrícola. En consecuencia, la modernización de la agricultura se ha convertido en una prioridad. Los robots autónomos de recolección representan un componente crucial de la innovación tecnológica agrícola, y su desarrollo impulsa el progreso en todo el sector agrícola. Este documento revisa el estado actual de la investigación sobre robots recolectores de frutas y verduras, centrándose en aspectos clave como los sensores del sistema de visión, la detección de objetivos, la localización y el diseño de los efector final. Se presentan algoritmos comúnmente utilizados para el reconocimiento de objetivos, incluidos la segmentación de imágenes y las redes neuronales basadas en aprendizaje profundo. Se analizan los desafíos del reconocimiento de objetivos y la localización en entornos complejos, como los causados por la obstrucción de ramas y hojas, la superposición de frutas y la oscilación en entornos naturales. Además, se discuten las características de los tres principales tipos de efector final - pinzado, succión y corte -, junto con un análisis de las ventajas y desventajas de cada diseño. Se resumen las limitaciones de los actuales robots agrícolas de recolección, teniendo en cuenta la complejidad de la operación, los costos de investigación y desarrollo, así como la eficiencia y velocidad de recolección. Finalmente, el documento ofrece una perspectiva sobre el futuro de los robots recolectores, abordando aspectos como la adaptabilidad ambiental, la diversidad funcional, la innovación y la convergencia tecnológica, así como la política y la gestión agrícola.