杨铭涛，梁喜凤

(中国计量大学机电工程学院，杭州市，310018)

通讯作者：梁喜凤，女，1976年生，内蒙古赤峰人，博士，教授，硕导；研究方向为农业机器人。E-mail: lxfcjlu@163.com

0 引言

中国是世界上番茄培栽面积最大、生产总量最多的国家之一[1]。以无架的形式种植番茄，其种植面积小，植株长势没有规律，移动番茄的枝干容易造成枝干的折断，并且产量很低；而大面积的番茄种植是在温室大棚中以高架的形式进行种植的，这种种植方式的优点是可种植番茄的品种多，产量高，能够充分提高阳光的利用率，灌溉、施肥以及植保也非常方便，植株之间的行距比较宽阔，无论是采摘果实还是修剪枝叶，都适合机械化作业。番茄的枝叶裁剪是一项繁重的工作。番茄植株一般长到13片叶子的时候，会分出两个主要的枝干，此时就需要将多余的侧枝剪掉，以保证主枝有足够的营养供应[2-4]。另外大棚番茄每结一穗果之后，需要将番茄果实下部的病叶残叶剪掉，为下一穗果的生长提供空间、节约养分。目前番茄枝叶的修剪主要还是依靠人工割断或是直接掰断，这样不仅人工成本高，而且还容易损伤番茄植株[5-6]。

自1983年第一台番茄采摘机器人在美国诞生以来，日本与欧美等发达国家不断研究开发各类采摘机器人[7-8]。日本KNODO等人研制的西红柿采摘机器人，采用三菱的RH-6SH5520型四个自由度的工业机器人。而我国在进入21世纪后也开始加大采摘机器人的研究力度[9]。但是，由于农业采摘机器人的作业环境特殊、作业对象复杂，对机械臂的结构要求很高，迄今为止采摘机器人的发展仍停留在实验室阶段[10-11]。……