从甜椒采摘机器人田间试验中获得的经验

在本文中，我们介绍了在开发新型采摘机器人过程中所获得的经验，该机器人能够在设施栽培环境中自主采摘甜椒。机器人采摘提供了一种极具吸引力的潜在解决方案，既能降低劳动力成本，又能实现更规律和有选择性的采摘，从而优化作物质量、调度并最终提高利润。我们的方法将有效的视觉算法与新颖的末端执行器设计相结合，实现了甜椒的成功采摘。我们展示了一种简单有效的基于视觉的作物检测算法、一种抓取选择方法，以及一种用于采摘的新型末端执行器设计。为了降低运动规划的复杂性并最小化遮挡，我们专注于在植物种植于平面棚架结构的设施栽培环境中采摘甜椒。在设施栽培环境中使用两个品种进行的初步田间试验证明了该方法的有效性。结果表明，机器人采摘器能够在真实的设施栽培系统中成功地检测、抓取并从植物上摘下作物。与现有技术相比，这项工作的新颖贡献使得甜椒采摘成功率获得了显著且令人鼓舞的提升。未来的工作将着眼于检测甜椒果梗以及改善每个甜椒的总采摘周期时间。本文提出的方法为实现完全自主且可靠的作物采摘系统目标迈出了步伐，该系统将通过降低劳动力成本、最大化农产品质量并最终提高农业企业的可持续性来引发园艺产业的变革。