苹果采摘机器人关键技术研究现状与发展趋势

摘要：

目前国内苹果基本采用人工采摘方式,随着劳动力资源短缺以及机械自动化技术的迅速发展,利用机器人采摘替代人工作业成为必然趋势,开发苹果采摘机器人用于果园收获作业具有重要意义.由于苹果采摘作业环境复杂,严重制约了采摘自动化的发展.目标识别、定位与果实分离是苹果采摘机器人的关键技术,其性能决定了苹果采摘的效率及质量.该文概述了具有市场化前景的苹果采摘机器人发展和应用现状,综述了在复杂自然环境光照变化、枝叶遮挡、果实重叠、夜间环境下以及同色系苹果的识别方法,介绍了多种场景并存的复杂环境下基于深度学习的苹果识别算法,遮挡、重叠及振荡果实的定位方法,并对采用末端执行器实现果实与果树的分离方法进行了分析.针对现阶段苹果采摘机器人采摘速度低、成功率低、果实损伤、成本高等问题,指出今后苹果采摘机器人商业化发展亟需在农机农艺结合、优化识别算法、多传感器融合、多臂合作、人机协作、扩展设备通用性、融合5G与物联网技术等方面开拓创新.

关键词：机器人、机器视觉、图像处理、苹果采摘、末端执行器、研究进展

所属期刊栏目：39

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：江苏省重点研发计划项目;江苏省现代农机装备与技术示范推广项目

在线出版日期：2023-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：1-15