果蔬收获机器人研究综述

果蔬收获机器人研究综述

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第0 22年11 07卷第月期 5

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果蔬收获机器人研究综述 汤修映，张铁中 (国农业大学 -学院，中 1 -北京 10 8 ) 003

摘

要：对国内外果蔬收获机器人的研究现状进行了综述，介绍了果蔬收获机器人的基本结构，总结了蔬收

获机器人所涉及的关键技术，指出了目前还存在的问题 .并 关键词：机器人；收获；采摘；果蔬中图分类号： T 2 P4文献标识码： B

Ro o c o u ta d Ve e a l r e tn b t s f r Fr i n g t b e Ha v si g:a Re iw i ve T ANG Xi - i g u y n,ZHANG T e z o g i—h n ( ol eo n/er g, h aA rutr/ nvrt, C lg e fE gne/ C/ g// a U/ sy& n n c u e/ 10 8, hn ) 0 0 3 C/a i s

Ab t a t o r i a d v g tb e h r e t g r b t h &D sau n te wol s r、e e n e b sc sr c￣ sr c:F rfu t n e ea l a v si o o,t e R n tts i h r i er w d a d t a i tu u d i h p e e t d i h s p p r r s n e n t i a e .Alo he r lv n e e h i u s a e s mmaie s .t ee a tk y t c n q e r u r d,a d te e【 l r b e m o n e u z n 】 s I p o l ms a p i td o t h i g Ke wo d:r b t h re t g i kn;r i v g t l y r s o o; a v si;pc i g fu t e e a e n— b

1引言 (nrd cin) Ito u t o 果蔬收获机器人是一类针对水果和蔬菜，以可通过编程来完成这些作物的采摘、转运、打包等相关作业任务的具有感知能力的自动化机械收获系统n,]是集机械、电子、信息、能技术、智计算机科学、 农业和生物等学科于一体的交叉边缘性科学，需要涉及机械结构、觉图像处理、视机器人运动学动力

上述问题的最好方式.研究和开发果蔬收获的智能

机器人技术对于解放劳动力、劳动生产效率、提高降 低生产成本、保证新鲜果蔬品质，以及满足作物生长的实时性要求等方面都有着重要的意义¨. 本文详细介绍了国内外果蔬收获机器人的研究 现状，总结了果蔬收获机器人涉及的关键技术，并指

出了目前还存在的问题.

学、传感器技术、控制技术以及计算信息处理等多方面的学科领域知识 . 果蔬收获属于一类劳动密集型工作，在很多国家，由于劳动力的高龄化和人力资源越来越缺乏，劳动力不仅成本高，而且还不容易得到，而人工收获的 成本在果蔬的整个生产成本中所占的比例高达 3 3~ 5%, 0因此实现果蔬收获的的机械化变得越来越迫 切一 .

2果蔬收获机器人作业环境和工作对象的特 殊性 ( at uai fw r n i nmet P ri lry o ok evr - n c t o a do eai bet ffut ee beh r n prt nojc ivgt l a. o o r - a vsigrb t et o o) n 工业领域是机器人技术的传统应用领域.由于 在工业生产中，机器人的工作位置和障碍往往都能 够事先预知，此机器人的性能能得到很好的体因现¨ . 和工业机器人相比，蔬收获机器人有很多果独特的特点，主要表现在：

水果的机械化作业最早可以追溯到上个世纪 6 O年代，由于简单的机械收获易造成果蔬损伤，但因此

在收获柔软、新鲜的果蔬方面还存在很大的局限性； 而且果蔬收获往往需要有选择性地进行；此外市场对果蔬的新鲜度也有很高的要求，这就要求果蔬的

( )作业环境的非结构性 1收获机器人的工作环境往往是非结构性的、未知的和不确定的.例如，器人所处的地势可能崎岖机不平，天气条件 (如光照 )也可能随时改变.即使在温

收获要有很高的时效性.因此，在果蔬收获中采用机 器人作业，实现果蔬收获的自动化和智能化，是解决 收稿日期：04— 2—1 20 0 5