[发明专利]一种圣女果采摘方法及圣女果采摘机械手

说明书

本发明属于采摘机械手领域，具体公开一种圣女果采摘方法及圣女果采摘机械手，其中的采摘方法包括以下步骤：（1）获取待采摘的果实串图像；（2）控制识别系统对待采摘的果实串图像进行分析识别，分割出主干蔓藤；（3）提取主干蔓藤最上方的圣女果果实的位置，得出采摘机械手的初始切割位置；（4）采摘机械手的末端执行器移动至所述初始切割位置处，末端执行器上的切刀闭合，对所述主干蔓藤进行夹持；（5）采摘机械手的末端执行器沿着主干蔓藤的延伸方向，从上往下运动，对主干蔓藤两侧的圣女果果实的果梗进行切割，完成圣女果果实的采摘。本发明基于圣女果果实的生长特点进行采摘，有利于提高采摘效率高。

技术领域

本发明涉及一种果实采摘机械手领域，具体涉及一种圣女果采摘方法及圣女果采摘机械手。

背景技术

水果果实的采摘大多采用人工参与，劳动力大，是导致水果成本升高的影响因素之一。为了提高果实采摘的效率，节省劳动力，采摘机器人逐步应用至各种水果采摘中。现有技术中，采摘机器人在采摘果实时，每次动作只能完成一个果实的采摘，对于串式果实的采摘来说，效率极低，且容易损坏相邻的果实。例如，圣女果的果实一般以串为单位生长在一起，并且以同一根蔓藤为基础，果实生长在蔓藤的两边；此时若采用传统的采摘机器人进行圣女果的采摘，每串圣女果中包含多个果实，逐个采摘效率极低，并且同一串圣女果中多个果实之间间距小，逐个采摘的方式容易损坏相邻的果实，显示无法应用至圣女果果实采摘中。现有技术中出现一些果实串采摘机器人，具体是针对以串为单位的果实进行整串采摘，例如龙眼、荔枝、番茄串等，在采摘时对果实串进行抓取和保护，对果实串中的主干梗或主干藤进行切割，从而完成串式果实的采摘；但是，由于圣女果在采摘后的保存、销售一般均为单个独立分离，因此整串采摘后仍然需要将单个圣女果果实从蔓藤上摘出分离，上述果实串采摘机器人无法满足圣女果果实的采摘。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种圣女果采摘方法，该采摘方法基于圣女果果实的生长特点进行采摘，有利于提高采摘效率高。

本发明的另一目的在于提供一种圣女果采摘机械手。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种圣女果采摘方法，包括以下步骤：

（1）拍摄装置对圣女果果树进行拍摄，获取待采摘的果实串图像；

（2）控制识别系统对待采摘的果实串图像进行分析识别，分割出主干蔓藤，并进行特定标识；

（3）依据步骤（2）中分析得出的主干蔓藤，提取主干蔓藤最上方的圣女果果实的位置，并以最上方的圣女果果实的位置作为参考，确定采摘机械手的初始切割位置；

（4）采摘机械手的末端执行器移动至所述初始切割位置处，末端执行器上的切刀闭合，对所述主干蔓藤进行夹持；

（5）采摘机械手的末端执行器沿着主干蔓藤的延伸方向，从上往下运动，对主干蔓藤两侧的圣女果果实的果梗进行切割，完成圣女果果实的采摘。

本发明的一个优选方案，所述控制识别系统包括实时分割模型，该实时分割模型为SOLOv2模型，采用SOLOv2模型对果实串图像进行主干蔓藤的分割，并对主干蔓藤进行特定标识。

优选地，步骤（2）中，若出现多条被标识的主干蔓藤，则根据多条主干蔓藤的三维数据，在多条被标识的主干蔓藤中选取深度值最近的主干蔓藤进行下一步骤。

优选地，所述控制识别系统还包括目标检测模型，通过所述目标检测模型对步骤（2）中选取的主干蔓藤进行圣女果果实检测；在检测时，以选取的主干蔓藤为中心且以预设距离为半径作为检测范围；

若检测到圣女果果实，则进行下一步骤；

若未检测到圣女果果实，则剔除该主干蔓藤，在多条被标识的主干蔓藤中选取下一条主干蔓藤继续进行圣女果果实检测，或重新进行步骤（2）。