基于视觉定位的串并混联型百香果采摘机器人研究

来源：中国农机化学报杂志2023年第10期北京时间：

作者：张日红, 欧炬基, 丁力行, 李小敏, 林桂潮, 钟建鸣

单位：仲恺农业工程学院机电工程学院，广州市，510550

摘要：针对垂帘式种植工艺的百香果，研制串并混联型采摘机器人。该采摘机器人由串并混联型机械臂、末端剪切执行器、移动车体、深度相机、控制电箱、智能控制终端和移动电源所组成。针对复杂背景下定位百香果采摘点的问题，根据百香果与果梗连通关系，提出一种融合深度信息的YOLO v5s目标检测与区域搜索的百香果采摘点识别定位算法。串并混联型采摘机械臂的升降和伸缩自由度存在非线性运动耦合问题，综合运用几何降维和数值迭代的方法获得逆解运动学控制模型。试验研究结果表明，采摘点定位成功率为89.4%，降维迭代的逆运动学求解平均时间为0.084s，采摘成功率为93.3%，单次果实采摘的平均时间为30s。

关键词：百香果,采摘机器人,混联机械臂,YOLOv5s,视觉定位

基金资助：2022年度广东省重点建设学科科研能力提升项目(2022ZDJS024)；2023年广东省科技创新战略专项资金项目(pdjh2023b0260)；国家青年科学基金项目(32101632)