陈旭昊 喻耘 苏航 刘恩泽

(重庆三峡学院机械工程学院，重庆 404020)

引言

蔬果类的采摘在农作物生产过程中消耗劳动力最大，也是难以推进机械化的重要环节。随着经济社会不断发展，蔬果种植的种类和规模不断增长。与此同时，中国城镇化率不断上升，农村适龄劳动人口比重下降，蔬果采摘的工作成本不断攀升[1]。而中国现有设施农业面积超过400万hm2，占世界设施园艺总面积的85%[2]。因此，破解蔬果采摘环节的劳动力短缺问题，新型农业生产模式的推广和新技术的开发是大势所趋，采摘机器人技术的研发和应用亦成为主流发展方向。

采摘机器人集中多种前沿科技，其技术内容包括视觉识别技术、传感技术、智能控制技术等[3]。各类蔬果类农作物在种植方式、果实形态、生长环境等都有较大差异，因此为提升采摘效率，研究者对采摘机器人的设计具有针对性，使之具备有自主工作能力并通过信息技术来实现在不同工作环境下自动收获。采摘机器人的应用可减轻种植户劳动强度，缓解劳动力短缺问题，提高生产效率。随着采摘机器人技术的成熟，不断保证采收效率，提升蔬果果品质量。

1 国内外果蔬采摘机械发展现状

收获作业方向的机器人研究始于20世纪60年代的北美，主要方式为机械震摇式与气动震摇式[4]。初期采摘果实损耗率高，且无法依据果实成熟程度进行收获。20世纪末，欧洲、日本等发达国家依靠这一时期图像处理和工业机器人技术迅猛发展，研究者对采摘机器人技术进行大量的研究。……