基于视觉伺服的蝴蝶兰种苗切割系统设计与试验

来源：农业工程学报杂志2022年第6期北京时间：

作者：翟永杰,胡东阳,苑朝,王家豪,张鑫,刘亚军,

摘要：蝴蝶兰种苗自动化切割可降低组培苗染病几率，提高种苗品质。为实现蝴蝶兰种苗自动化切割，该研究针对种苗结构特性提出基于拟合直线的切点定位方法，并配合切割方法设计了弹性切割末端，搭建了基于视觉伺服的蝴蝶兰种苗切割系统。首先，采用深度学习模型对采集到的图像进行目标检测；然后，根据检测结果使用基于几何规则的切割点定位算法计算切点；最后，将切割坐标传输给切割执行机构完成切割作业。目标检测试验中，ShuffleNet v2-YOLOv5模型检测精度达96.7%，权重文件大小1.3 MB，平均检测时间0.026 s。种苗切割试验中，切割合格率高于86%，单株平均切割时间小于18 s。该系统能有效完成蝴蝶兰种苗切割任务，为蝴蝶兰组培苗自动化生产提供新思路。

关键词：目标检测, 深度学习, 视觉伺服, 蝴蝶兰种苗, 切点定位, 切割系统