世界人口正以惊人的速度增长。据估计，到2050年，世界及其粮食生产将必须支持超过90亿人！为了使这样的未来可持续，目前全球的粮食产量必须翻一番。但是，当我们迅速吞噬所有耕地时，农业应如何应对这种巨大变化？

从A组机器人和物联网实验室，智能精准农业和林业在INESC TEC -技术和科学使用创建ROS栈解决方案赫斯基UGV精密大田作物的农业，以打击这一问题。系统与计算机工程，技术与科学研究所是波尔图大学的研发机构在葡萄牙，它是学术界和工业界之间的接口，并为公共行政服务。该团队的农业机器人实验室致力于开发基于机器人，自动化和物联网的解决方案，以在三个主要环境中提高农业和林业的智能精度（“正确的时间，正确的数量，正确的位置”）水平，获利能力和自动化水平：

1.永久性作物（例如陡坡葡萄园，橄榄树，果树）

2.森林生物量收获

3.保护栽培（常规和城市）

农业自动化

尽管农业行业已努力在其许多过程中包括机器人自动化，但由于地形条件困难，在某些环境和技术（例如在山区或陡坡上种植藤蔓和橄榄树）仍对机械化提出了重大挑战，葡萄园的极端支离破碎，恶劣的气候条件，大量的生物多样性等等。但是，为了满足这种不断增长的需求，农民正在寻找具有成本效益，安全且自主的精密喷洒/割草机器人，该机器人能够在陡坡葡萄园中工作，以降低成本，提高效率并减少农业对环境的破坏。

Husky监测葡萄园

因此，基于赫斯基UGV的AgRobIT项目提出了一种基于ROS堆栈解决方案的简化架构，该解决方案由三个主要的ROS软件包组成：本地化和制图，路径规划和控制以及任务管理器。在过去四年中，AgRobIT能够利用INESCTEC的主要发展成果，包括VineSLAM（一种经济高效，模块化且可靠的本地化系统，能够使用/不使用GNSS并考虑语义信息），以及AgRobPP（用于进行路径规划和控制的系统）了解土壤压实和机器人的重心）。但是，VineSLAM和AgRobPP的代码都是封闭源代码，团队希望创建支持文档以使其对一般社区开放。

因此，AgRobIT提出了一种开源ROS堆栈，该堆栈具有先进的农业路径规划和本地化ROS软件包，其中考虑了陡坡葡萄栽培的限制，并且可以与农业决策支持系统的通用标准互操作。该团队认为，AgRobIT堆栈将成为开发具有成本效益的割草机器人的关键支持技术。

点击观看视频：AgRobIT在树林中的行动

为了提供他们的ROS软件堆栈，该团队包括一个3D LIDAR，用于在环境高度非结构化的情况下通过激光测距法在农业地形中进行定位；一个立体摄像头，用于使用自然特征（例如藤蔓树干）进行定位；IMU（冗余传感器）；以及GNSS接收器（适用于定位的冗余传感器）。为了增加操纵（收获和修剪）功能，该团队将ROBOTIS的Dynamixel Pro机器人手臂（Manipulator-H）与连接到独立处理单元的USB-485适配器集成在一起。该系统具有自己的电池，并通过以太网与其余系统通信。在ROS级别上，他们开发了一个驱动程序节点以订阅关节位置目标并发布每个关节状态。最重要的是，他们还添加了自己的联合控制器和路径规划器ROS节点，该节点已针对其他MoveIt解决方案进行了基准测试。使用自己的软件和机载硬件，对该平台进行了葡萄园监控，喷洒，收获，修剪和修剪任务的测试。

赫斯基UGV解决葡萄问题

赫斯基UGV平台为机器人实验室在各种农业场景下测试其概念以微调自己的代码提供了至关重要的帮助。它使他们可以将更多的时间和资源集中在创建ROS堆栈上，而不必从头开始构思一个机器人平台。由于其支持ROS的软件种类繁多，并且在室外机器人领域取得了成功，该团队选择了Clearpath解决方案。最终，该团队选择Husky UGV是因为它的鲁棒性，简单性和模块化特性，以及最重要的是其ROS兼容性。正如机器人与智能系统中心农业和林业机器人与物联网高级研究员Filipe Neves dos Santos所说：“我们选择Husky UGV是因为它与ROS兼容，模块化。

AgRobIT团队进行现场测试

但是工作当然还没有结束。AgRobIT团队计划推出一个与ROS 2.0一起使用的全功能堆栈，以实现自主导航，并在葡萄园和橄榄沟等农业应用中可靠/可靠地支持GNSS。在未来的几年中，他们将通过进一步的测试对研究进行微调，并继续发表研究结果，以通过关键的行业合作伙伴关系，帮助农业行业适应技术进步。

由Filipe Santos创立并管理的智能精密农业和林业机器人与物联网实验室，由9名研究人员组成的团队：HebérSobreira，Luss Santos，SandroMagalhães，AndréAguiar，Daniel Silva，Pedro Moura，AndréBianchi，Jorge平托和路易斯·卡斯特罗。

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http://www.jingtianrobots.com/index.php?id=9