（1）首先根据菇房环境结合采摘农艺流程进行功能分析，限制场景设定，设计参数确定，在此基础上制定机器人采摘整体方案。根据方案设计移动式仿人双孢菇采摘机器人的移动平台。根据标准菇房空间，标准菇床高度以及每层菇床的高度空间设计升降机构、采摘筐运输、采摘机械臂、视觉系统布置以及末端执行器的结构。

（2）配套整体结构设计，研制侧面视觉加掌心视觉在标准菇房中对双孢蘑菇行原位识别、测量与定位。同时对移动平台与采摘机械臂进行运动学与动力学建模。完成采摘机械臂运动学逆解后用控制系统发送指令使采摘执行机械臂与末端执行器执行采摘抓取。

通过移动式仿人双孢菇采摘机器人实验对各个系统模块的设计功能进行实验验证。在研制的移动式仿人双孢菇采摘机器人上进行采摘实验，对结构、软件、视觉系统实验，验证移动式仿人双孢菇采摘机器人整体方案的可行性。

根据实际调查实验可知，人工种植的双胞菇是在蘑菇架上进行培养，为降低生产成本，提高空间利用率，每个蘑菇房配备六组蘑菇架，每组蘑菇架相距1米，蘑菇架距离蘑菇房出口2米，每组蘑菇架子又分六层，每层高度600mm，假设土层与轨道高度一致，轨道与层底的距离为270mm，除去轨道与轮子契合部分，每层有效高度在340mm；除高度外，其宽度也受限制，每层宽度为1400mm，侧边要预留足够的冗余空间，防止双胞菇采摘机与侧边立柱产生干涉，同时保证车轮与轨道契合时内侧的采摘区域足够充分。底盘结构，整体高度为300mm，宽度为1380mm，长度为1460mm，满足蘑菇架狭窄空间要求。底盘设计如图3.2所示。

4.1.提高采摘效率

通过配合视觉算法，利用深度学习算法（如改进的yOLOv5s网络）和3D视觉技术，结合深度相机，能够精准识别双孢蘑菇的位置、大小和成熟度，确保机器人只采摘成熟且符合标准的蘑菇，避免无效操作，从而提高采摘效率。合理规划采摘路径，减少机械臂的无效移动，优化采摘顺序，显著降低采摘总行程，提升采摘速度。
       双臂机器人通过合理分配任务，协同工作，进一步提高采摘效率。
4.2.保障人员安全
       采摘机器人能够在菇房的低空场景下独立运行，无需人工进入采摘区域，避免了人员在潮湿、昏暗的菇房环境中长时间工作可能带来的滑倒、碰撞等安全隐患。通过物联网系统，操作人员可以在远离采摘现场的地方监控机器人的运行状态，实现远程控制和管理，无需直接接触采摘环境，进一步保障了人员安全。
       末端执行器采用气动硅胶吸盘结构，在采摘过程中能够有效避免对蘑菇和周围环境的碰撞损伤，同时也降低了对操作人员的潜在风险。
4.3.辅助人类进行盲区工作

机器人配备的高清摄像头和传感器可以实时采集菇房内的图像和环境数据，帮助操作人员了解盲区的蘑菇生长情况，及时发现未被注意到的成熟蘑菇，确保全面采摘。机器人能够在复杂的菇房环境中自主避障，进入人工难以到达或容易忽略的角落进行采摘，填补人工采摘的盲区。