自主草莓采摘机器人系统（Robofruit）

草莓采摘的挑战使得选择性收获机器人技术需求迫切。然而，草莓的选择性收获十分复杂，形成了若干科学研究问题。大多数现有方案仅处理特定采摘场景，例如仅孤立地采摘单一品种果实。尽管如此，多数经济可行（如高产和/或抗病）的草莓品种成密簇生长。此类用例中的当前感知技术效率低下。本工作中，我们开发了一种具有若干独特功能的新颖系统，这些功能使系统能应对非常复杂的采摘场景，例如密簇。我们的模块化系统概念使系统可重构以适应不同采摘场景。我们设计、制造并测试了一个具有 2.5 自由度（2 个独立机构与 1 个依赖式切割系统）的采摘头，能够移除可能的遮挡并在不接触果肉以避免损伤和瘀伤的情况下收获目标草莓。此外，我们开发了新颖的感知系统以定位草莓并检测其关键点、采摘点并确定成熟度。为此，我们引入了两个新数据集。最后，我们在商业草莓种植田与我们的研究农场中以三种不同草莓品种对系统进行了测试。结果显示所提系统的有效性与可靠性。所设计的采摘头能有效移除遮挡并收获草莓。感知系统能以 95% 的准确率检测并确定草莓成熟度。系统总计能收获所有被检测草莓的 87%，对所有可摘果实的成功率为 83%。我们亦在讨论部分探讨了一系列开放研究问题。