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作品名称：机器视觉引导下的番茄识别与自主换框一体化采摘机器人
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：番茄智采队
队伍编号：223882
参赛学生：李振超柳子健贾淳郁王兴隆
指导老师：文永双
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

针对当前番茄采摘自动化设备存在果实损伤率较高、换框功能缺失以及环境适应性不足等痛点，结合智慧农业发展与政策导向，本文设计了一款基于AGV智能小车的全流程无人化番茄采摘机器人。该机器人以STM32为主控模块，双目相机与YOLOv8n-TFLite量化算法为视觉核心，六轴机械臂与柔性末端执行器为执行单元，集成采摘铺排、自动换框、循环作业三大模块，构建了感知、决策、执行闭环的全控制系统。视觉系统采用了双目立体测距实现番茄三维定位，识别延迟≤100ms、准确率≥92%；机械臂集成PID力控算法，将夹持力稳控在0.5-1N，搭配坐标映射算法实现规整铺排；换框执行机构采用电磁控制、机械联动、力能耦合的机制，通过满框智能判定、前排换框、后排续框、前排复位四阶段，实现12秒/次高效换框。本机器人创新采用柔性自适应夹爪、视觉换框深度协同、多类型模块化卡框装置，作业效率高达每分钟15个，较人工提升约200%，采摘损伤率≤3%、换框挤压率≤5%，适配多品种番茄与不同规格收纳框。该设备破解了传统采摘设备的技术瓶颈，可实现24小时连续作业，为设施农业规模化生产提供高效、低损、智能的解决方案，具有广阔的应用前景与产业价值。