CN108617264A - 一种果实自动采摘方法及机器人 - Google Patents

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崔敏娟
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D46/00—Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs
    • A01D46/30—Robotic devices for individually picking crops
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D91/00—Methods for harvesting agricultural products
    • A01D91/04—Products growing above the soil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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    • B25J9/1669—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by special application, e.g. multi-arm co-operation, assembly, grasping

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Abstract

本发明涉及智能应用技术领域，尤其涉及一种果实自动采摘方法及机器人，包括以下步骤：S1、获取待采摘果实的图像，并反馈至智能控制***；S2、智能控制***处理所述图像，并判断果实是否成熟，若是，则进行S3，若否，则重复S1；S3、智能控制***对已经成熟的果实进行定位，并向采摘机器人发送采摘指令；S4、智能控制***控制采摘机器人对已经成熟的果实进行采摘。获取待采摘果实的图像，并有智能控制***处理图像，并判断果实是否成熟，然后智能控制***对已经成熟的果实进行定位，并向采摘机器人发送采摘指令，对已经成熟的果实进行采摘，所有操作都是机械化智能化的无需人工操作，节省了大量人力成本。

Description

一种果实自动采摘方法及机器人
技术领域
本发明涉及智能应用技术领域，尤其涉及一种果实自动采摘方法及机器人。
背景技术
我国农业人口接近8亿，占总人口的一半以上，耕地面积121亿公顷，居世界第三位，占世界总耕地面积的百分之8.0％左右，年粮食总产量约5亿吨。因此，我国是一个农业大国，然而我国农业的机械化程度较低，基本还是在采用小农时代的精耕细作，瓜果蔬菜等农产品的种植和采摘需要大量的劳动力资源。
然而随着社会经济的发展，人力成本在逐渐增加，劳动力的成本也在增加，这很大程度地提高了农业生产成本，使农业生产经济效益大幅下降。为了解决这一问题，越来越多的智能化的机械设备应用于农业生产，以减少劳动力成本，提高经济效益。应用于农业生产的智能设备应运而生，例如：应用于大棚育苗的机器人，用于花卉嫁接的机器人等等。这些机器人可以自动完成一些所需的工作，从而极大地减少了劳动力，降低了生产成本。
但是在林果业方面，例如板栗、核桃、苹果、梨等果树具有高大的树干，而且果实呈随机状态分布，致使判断果实的成熟度以及采摘比较困难。
现有技术虽然已经有应用于果实采摘的机器人，但是无法对判断果实是否成熟，无法对果实进行精准定位。
因此，亟待需要一种果实自动采摘方法及机器人来解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种果实自动采摘方法及机器人，能够解决无法判断果实是否成熟，无法对果实进行精准定位的技术问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种果实自动采摘方法，包括以下步骤：
S1、获取待采摘果实的图像，并反馈至智能控制***；
S2、智能控制***处理所述图像，并判断果实是否成熟，若是，则进行S3，若否，则重复S1；
S3、智能控制***对已经成熟的果实进行定位，并向采摘机器人发送采摘指令；
S4、智能控制***控制采摘机器人对已经成熟的果实进行采摘。
获取待采摘果实的图像，并有智能控制***处理图像，并判断果实是否成熟，然后智能控制***对已经成熟的果实进行定位，并向采摘机器人发送采摘指令，对已经成熟的果实进行采摘，所有操作都是机械化智能化的无需人工操作，节省了大量人力成本。
优选地，采用多光谱摄像机获取待采摘果实的图像。
优选地，判断果实是否成熟的方式包括以下步骤：
T1、智能控制***处理图像获取果实内糖、酸的含量及果实的糖酸比；
T2、智能控制***判断果实的糖酸比是否大于果实的预设糖酸比，若是，则果实已经成熟，若否，则果实未成熟。
优选地，对已经成熟的果实进行定位，采用激光定位对已经成熟的果实进行定位，获取已成熟果实的坐标。
优选地，采摘机器人对已经成熟的果实进行采摘的方式包括以下步骤：
V1、智能控制***控制机械手到达所述坐标处，夹持已成熟的果实；
V2、智能控制***控制机械手的剪刀采摘已成熟的果实；
V3、智能控制***控制机械手将采摘下来的已成熟的果实放在采摘机器人上的装载箱内，然后重复步骤V1。
优选地，获取待采摘果实的图像是在多个特定的预设波长下采集果实的整体图像和表面光斑图像。
一种机器人，所述机器人采用了以上所述的果实自动采摘方法。
本发明的有益效果为：
获取待采摘果实的图像，并有智能控制***处理图像，并判断果实是否成熟，然后智能控制***对已经成熟的果实进行定位，并向采摘机器人发送采摘指令，对已经成熟的果实进行采摘，所有操作都是机械化智能化的无需人工操作，节省了大量人力成本。
此外，采用多光谱摄像机在多个特定的预设波长下采集果实的整体图像和表面光斑图像，以确定果实的糖酸比来判断果实是否已经成熟，这种判断方式只需智能***进行一系列的运算即可，无需人工操作，比较节省人力成本。
附图说明
图1是本发明一种果实自动采摘方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
如图1所示本实施例公开了一种果实自动采摘方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采用多光谱摄像机获取待采摘果实的图像是在多个特定的预设波长下采集果实的整体图像和表面光斑图像，并反馈至智能控制***；
S2、智能控制***处理D1获取的图像，并判断果实是否成熟，若是，则进行S3，若否，则重复S1；
S3、智能控制***采用激光定位对已经成熟的果实进行定位，获取已成熟果实的坐标，并向采摘机器人发送采摘指令；
S4、智能控制***控制采摘机器人对已经成熟的果实进行采摘。
判断果实是否成熟的方式具体包括以下步骤：
T1、智能控制***处理S1获取的图像获取果实内糖、酸的含量及果实的糖酸比；
T2、智能控制***判断果实的糖酸比是否大于果实的预设糖酸比，若是，则果实已经成熟，若否，则果实未成熟。
采摘机器人对已经成熟的果实进行采摘的方式具体包括以下步骤：
V1、智能控制***控制机械手到达所述坐标处，夹持已成熟的果实；
V2、智能控制***控制机械手的剪刀采摘已成熟的果实；
V3、智能控制***控制机械手将采摘下来的已成熟的果实放在采摘机器人上的装载箱内，然后重复步骤V1。
本实施例还公开了一种机器人，该机器人采用了以上所述的果实采摘控制方法。
申请人声明，本发明通过上述实施例进行了示例性的描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种果实自动采摘方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取待采摘果实的图像，并反馈至智能控制***；
S2、智能控制***处理所述图像，并判断果实是否成熟，若是，则进行S3，若否，则重复S1；
S3、智能控制***对已经成熟的果实进行定位，并向采摘机器人发送采摘指令；
S4、智能控制***控制采摘机器人对已经成熟的果实进行采摘。
2.根据权利要求1所述的果实自动采摘方法，其特征在于，采用多光谱摄像机获取待采摘果实的图像。
3.根据权利要求1所述的果实自动采摘方法，其特征在于，判断果实是否成熟的方式包括以下步骤：
T1、智能控制***处理图像获取果实内糖、酸的含量及果实的糖酸比；
T2、智能控制***判断果实的糖酸比是否大于果实的预设糖酸比，若是，则果实已经成熟，若否，则果实未成熟。
4.根据权利要求1所述的果实自动采摘方法，其特征在于，对已经成熟的果实进行定位，采用激光定位对已经成熟的果实进行定位，获取已成熟果实的坐标。
5.根据权利要求4所述的果实自动采摘方法，其特征在于，采摘机器人对已经成熟的果实进行采摘的方式包括以下步骤：
V1、智能控制***控制机械手到达所述坐标处，夹持已成熟的果实；
V2、智能控制***控制机械手的剪刀采摘已成熟的果实；
V3、智能控制***控制机械手将采摘下来的已成熟的果实放在采摘机器人上的装载箱内，然后重复步骤V1。
6.根据权利要求1所述的果实自动采摘方法，其特征在于，获取待采摘果实的图像是在多个特定的预设波长下采集果实的整体图像和表面光斑图像。
7.一种机器人，其特征在于，所述机器人采用了如权利要求1-6所述的果实自动采摘方法。
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