一种自走式果蔬采摘机器人设计及应用研究

摘要

针对果蔬采摘环节面临的劳动力短缺、成本高昂及复杂地形适应性差等问题，本文设计并验证了一款高度自主的自走式果蔬采摘机器人。该机器人创新性地采用双模式行走系统以克服山地丘陵等复杂地形限制，并运用模块化设计理念，集成了针对不同果蔬的机械手采摘模块和振动采收模块，可在10 min内快速切换；核心的感知与控制系统基于多模态机器视觉和分层递阶运动规划算法，有效解决了果实精准识别、动态抓取与环境建模难题。田间测试结果表明：该系统显著提升采收效率，有效控制果实损伤率，并显著降低作业成本。该设计为规模化果园、丘陵山地及高价值小浆果的机械化采收提供了高效、低损、经济的技术支撑。

关键词

自走式果蔬采摘机器人 / 模块化设计 / 双模式行走系统 / 机器视觉