陈 飞，葛 云,2，张立新,2，戚祝晖，曾海峰,2

红花采摘机器人集条预定位机构设计与试验

陈 飞1，葛 云1,2※，张立新1,2，戚祝晖1，曾海峰1,2

（1. 石河子大学机械电气工程学院，石河子 832000；2.兵团工业技术研究院，石河子 832000）

针对红花选择性采收中枝条摆动干扰识别和采摘的问题，该研究结合红花独特的生长特性，提出一种在识别前调整红花植株形态的集条预定位原理，设计了一种红花采摘机器人集条预定位机构，确定了红花植株集条机构和主干位置识别机构的主要结构参数，并通过分析获得集条作业与主干位置识别作业中凸轮各工作段的对应关系。田间试验表明：在集条夹持板间距和上沿圆弧半径分别为50和292 mm的情况下，防摆动枝条露出长度合格率为80.53%，夹果率为2.04%，植株损伤率为0.47%，果球损伤率为1.04%，幅宽比为16.64%，果球分散度为83.76%，果球遮挡率为6.51%，集条预定位作业可有效降低枝条的摆动，使整株红花果球呈条状有序分布，最终降低整株红花的识别和采摘难度。该研究可为红花自动化采摘提供参考。

机器人；设计；试验；红花；选择性采收；集条；预定位

0 引 言

红花集食药材、油料、染料和饲料等用途于一身[1]，具有较高的使用价值，但红花与其他农作物不同，其红花丝与红花果球的种子成熟期不同，采收红花丝时无法采用传统的统收方法，必须使用选择性采收技术收获。而选择性采收过程中尤为重要的是对红花果球的识别定位。目前红花采收作业中红花果球的定位仍由人工完成[2]，由人眼手协调完成红花果球定位，然后手持采摘器完成红花丝采摘，存在工作效率低、劳动强度大等缺点。……