郑东梅，王庆喜

(榆林职业技术学院，陕西 榆林 719000)

0 引言

随着种植业的不断发展，为更好地提高农民采摘效率，减轻农民作业强度，国内外学者针对应用于农作物及各类水果采摘的机械亦不断进行改进优化。考虑到作物生长环境及果实特点的差异性，研究大多从机械电子、结构优化及视觉识别等方向展开。采摘机器人采摘过程中，位置信息对于实现果实的精准采摘起决定性作用。为深入理解采摘机器人的运动机理，笔者在实地考察与调研基础上，通过借鉴相关专家及学者的理论与方法，从CAM/CAE及智能控制分析角度对采摘机器人的运动轨迹进行探讨，以便更好地掌握采摘机器人采摘臂体的细节运动状况。

1 采摘机器人结构及原理

目前，国内外采摘机器人的形式多种多样，均已应用于不同种类的作物或水果，图1所示为正在进行采摘作业的果蔬采摘机器人外形图。采摘机器人主要由智能控制系统、信息传感装置及机械执行部件等部分构成，且采摘机器人配置相应的应急处理及报警装置。从机器人对果蔬场地的环境作业信息识别准确度的环节开始，依次通过以上部件引导采摘机器人模拟人类进行采摘作业。采摘原理可以简要概述为：采摘机器人通过自身的导航与识别系统，向执行部件发出移动指令；待整机运动至目标果蔬位置，这一控制环节闭合，启动采摘机器人臂体采摘控制环节；经图像处理、位姿准确输入、运动轨迹控制中心启动运动路径快速规划与避障算法处理后，由机械臂体末端执行器执行采摘；……