基于机器视觉的圣女果采摘机械臂的动作研究

来源：计算机测量与控制杂志2024年第2期北京时间：

作者：陈肖宇,马兴录,刘扬

单位：青岛科技大学信息科学技术学院

摘要：针对当前圣女果采摘机器人无法保证带蒂采摘的问题，提出一种通过机器视觉进行圣女果姿态分析进而生成特定的机械臂采摘动作的方法；该方法通过模拟人手采摘流程，能够使得机械臂末端执行器到达采摘位置时与圣女果的果蒂方向保持一致；整体系统包括对成熟圣女果的目标检测，测距算法的实现，圣女果方向识别以及机械臂动作生成；根据轮廓拟合算法的思想进行算法改进，实现针对圣女果的更加精确、稳定的方向识别算法，从而获得机械臂末端执行器与圣女果果蒂方向一致的目标位姿，进而实现相应机械臂采摘动作的生成；多次实验表明，改进后的对于圣女果方向的识别算法相较于传统轮廓拟合算法而言误差角度更小，对于不同姿态圣女果的方向识别更具稳定性，因此更加适用于实际采摘流程中根据圣女果姿态生成机械臂的特定采摘动作。

关键词：圣女果采摘机器人;带蒂采摘;机器视觉;轮廓拟合算法;机械臂特定动作生成

基金资助：山东省自然科学基金(ZR2020QF007),国家自然科学基金(62201314)