蔬菜采摘机器人及其关键技术研究进展

来源：中国农机化学报杂志2023年第11期北京时间：

作者：孙成宇, 闫建伟, 张富贵, 苟园旻, 徐勇

摘要：蔬菜采摘机器人对蔬菜生产机械化、自动化、智能化具有重要意义。对国内外蔬菜采摘机器人研究现状、关键技术进行总结、分析，包括优化末端执行器提升采摘效率，优化图像处理算法和深度学习模型提高识别精度。并对蔬菜采摘机器人的夹持式、吸持式和仿生式三类末端执行器的特点及适合场景进行分析。分析蔬菜采摘机器人视觉系统的组成结构，对比三种识别方法：传统的图像处理方法基于颜色、纹理特征等；机器学习方法如Kmeans聚类算法和支持向量机SVM算法等；深度学习方法如YOLO、Faster RCNN和SSD网络等。根据不同蔬菜的生长环境及自身特性，归纳出适应的识别方法，并对比识别效果。最后，指出蔬菜采摘机器人在作业对象、作业环境、自身硬件、生产成本方面存在的问题；并在蔬菜种植模式、软件系统、硬件系统以及利用区域特性方面作出展望。

关键词：蔬菜,采摘机器人,视觉系统,末端采摘装置,发展趋势

基金资助：贵州省科技计划项目（黔科合成果［2020］1Z002—4号）；贵州省高层次创新型人才项目（黔科合平台人才GCC［2022］007—1）