苏　媛，杨　磊，宋　欣，李　冰

(天津农学院 工程技术学院，天津　300384)



智能移动苹果采摘机器人的设计及试验

苏媛，杨磊，宋欣，李冰

(天津农学院 工程技术学院，天津300384)

摘要：以ARM9 2440处理器为核心，基于BP神经网络的机器人视觉识别和定位，研制了一种苹果采摘机器人及控制系统。首先应用Photoshop软件将图像分割为640×640像素的图片，然后在RGB颜色空间下，结合数学形态学中值滤波降噪和拉普拉斯算子边缘检测的方法实现果实目标的特征提取，最终完成苹果的定位并在MatLab环境下使用robotics-toolbox工具箱编程仿真。试验结果表明：该机器人能有效识别果实并完成抓取工作，为后续的深入研究奠定了基础。

关键词：苹果采摘机器人；BP神经网络；RGB颜色模型；D-H算法

0引言

水果采摘是水果生产中最耗时、耗力的环节之一，需要投入的劳动力占整个生产过程的40%左右[1]。随着农业劳动力人口的减少，匮乏的生产力与繁重的采摘工作间的矛盾越发尖锐，因而开发农业采摘机器人成为了很多学者关注的热点问题。

我国在农业机器人方面已经取得了一定的成果：上海交通大学对黄瓜采摘机器人进行了研究；东北大学研制了林木球果采摘机器人[2]；浙江大学对7自由度西红柿收获机械手进行了机构分析与优化设计研究[3]；中国农业大学对采摘机械手的视觉识别系统进行了研究[4]。

本文针对苹果种植特点及采摘工作量大和作业环境复杂等问题，拟定了苹果采摘机器人设计方案并制作了试验样机。……