果蔬采摘機(jī)器人研究進(jìn)展詳細(xì)介紹

果蔬采摘機(jī)器人研究進(jìn)展詳細(xì)介紹研究背景意義隨著全球人口老齡化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷深入，農(nóng)業(yè)人口流失、由于鮮食果蔬需要具備良好的外觀和口感，采收過(guò)程中需要對(duì)每個(gè)果實(shí)進(jìn)行成熟度判斷和精準(zhǔn)采摘操作，依靠人工采摘?jiǎng)趧?dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)成本高，以草莓為例人工采收成本占總生產(chǎn)成本25%以上[73]。因此從鮮食果蔬采收這一勞動(dòng)密集型環(huán)節(jié)著手，研究自動(dòng)化作業(yè)生產(chǎn)方式和裝備，對(duì)于果蔬產(chǎn)品的安全供應(yīng)和產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀果采摘的機(jī)器人處于國(guó)際領(lǐng)先地位[74-77]，其果實(shí)目標(biāo)定位誤差小于85%10~50s。20世紀(jì)90年代初到21世紀(jì)（接采用了工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂本體（2）智能化程度高，自由度較多，（而目前最接近商業(yè)化的可能是岡山大學(xué)的KondoN等人研制的草莓采1999況。它采用雙目視覺(jué)技術(shù)，在規(guī)范種植下它的采摘時(shí)間已達(dá)到8秒每個(gè)的作業(yè)環(huán)境中，以柑橘收獲機(jī)器人為代表。美國(guó)的Robotics公司關(guān)鍵技術(shù)與研究熱點(diǎn)農(nóng)業(yè)非結(jié)構(gòu)環(huán)境下作業(yè)目標(biāo)信息獲取針對(duì)柔嫩果蔬的柔性操作手爪人末端操作部件設(shè)計(jì)需要滿足各種需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的無(wú)損柔性操農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的生產(chǎn)系統(tǒng)集成業(yè)工況的適應(yīng)性，是促進(jìn)新型農(nóng)業(yè)智能裝備實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的重要途徑。案例分析中國(guó)是番茄生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，全國(guó)番茄種植面積達(dá)146萬(wàn)公頃，其中鮮食番茄種植面積約占50%2190%30%以上我國(guó)研制的番茄智能采收系統(tǒng)如圖4-5所示，系統(tǒng)主要由移動(dòng)底4-5番茄智能采收系統(tǒng)機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)果串內(nèi)果粒識(shí)別的平均準(zhǔn)確率為83.5%，對(duì)果粒視覺(jué)對(duì)靶的平均偏差為8.38像素，果串長(zhǎng)度測(cè)量平均誤差為8.25毫5.25毫米[81]83%，單次作業(yè)耗時(shí)12秒。存在問(wèn)題與發(fā)展策略存在問(wèn)題盡管當(dāng)前國(guó)內(nèi)外在采摘機(jī)器人樣機(jī)的開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)應(yīng)