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国外采摘机器人应用:西红柿采摘机器人
日本Kondo-N等人研制的西红柿采摘机器人由机械手、末端执行器、视觉传感器和移动机构等组成。由于西红柿的成熟期不同,且生长位置没有规律,采摘目标容易被枝叶遮挡,收获时要求机械手活动范围大,且能避开障碍物。Kondo-N等人对SCORBOT-ER工业机器人进行了改造,并成功设计出一种7自由度的采摘机器人,能够形成指定的采摘姿态进行采摘。该机器人采用彩色摄像机作为视觉传感器来寻找和识别成熟果实,利用双目视觉方法对目标进行定位,移动机构采用前驱四轮结构,能在垄间自动行走。采摘时,移动机构行走一定距离后进行图像采集,利用视觉系统检测出果实相对机械手坐标系的位置信息,判断西红柿是否在收获的范围之内。若可以收获,机械手靠近果实,用吸盘吸住果实后,用机械手指抓住果实,最后机械手通过旋转腕关节拧下果实。
韩国农业机械化研究部门也对西红柿采摘机器人进行了研究,并取得一定成果。研究人员以颜色判别为设计原理,以果实红色的深浅差别分辨西红柿的成熟度,有选择地摘取成熟果实,但由于这种机器人的反应较慢,动作笨拙,尚未形成产品。