針對土壤檢測的實際需求，中國科學院合肥物質院智能所研究員王儒敬團隊自主研發了高通量土壤成分智能檢測機器人裝備。該裝備是國內首臺套實現機器人代替人工土壤測試復雜勞動的整裝智能化裝備，能夠實現土壤養分、重金屬等35項全國三普指標的全自動無人化檢測。

　　耕地是糧食生產最重要的物質基礎，為全面掌握我國耕地的質量，指導農業生產，我國近幾年來持續開展大規模土壤檢測任務，然而我國大規模人工土壤檢測存在周期長、程序復雜、成本高的問題。針對這些問題，高通量土壤成分智能檢測機器人裝備嚴格按照國家規范要求，在實現土壤養分（有機質、速效鉀、有效磷等）、重金屬（鉛、鎘、汞、砷、鉻等）等35項全國三普指標的全自動無人化檢測的同時，有效解決了傳統土壤檢測全程周期長、人員投入密集、檢測成本高、易受人工操作誤差影響等難題，實現了實驗室土壤檢測的高通量、低成本與智能化。

　　高通量土壤成分智能檢測機器人裝備有三個突出技術亮點——機器視覺、多臂協同與優化調度算法。機器視覺是指針對化學滴定反應中的顏色識別，研究團隊通過攝像頭獲取彩色圖像后，將模擬圖像信號數字化，系統進行RGB顏色分量匹配，從而闡明化學滴定反應中的顏色變化的閾值向量。多臂協同是通過人工神經網絡技術和分布式控制方法，將實驗過程中復雜動作分解為一系列機械臂精準的姿態動作優化組合序列，進行多機械臂的運動規劃、決策、協同控制，精準、高效地完成前處理復雜動作。而優化調度算法則是基于云服務的實驗室信息管理調度平臺體系，以通量指標為目標，對制樣、稱量過程以及pH值、速效鉀等不同指標的前處理及檢測流程步驟進行統籌調度，按照保證精度、效率優先的原則，進行調度的規劃實施，實現土壤樣品前處理過程的高效運轉。

　　據悉，高通量土壤成分智能檢測機器人于2023年2月7日通過了由包括4位院士在內的10位專家的成果鑒定，鑒定結論為“該成果總體技術達到國際先進、國內領先水平。建議在我國土壤檢測實驗室推廣應用”。

高通量土壤成分智能檢測機器人裝備

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