四川省乃至全国的柑橘产量都是很大的,柑橘出口量也是相当的大。例如:四川省的蒲江、金堂、丹棱、广元、攀枝花以及长江支流沿岸地区尤为突出。柑橘种植面积占全省水果种植面积的45.8%,产量约为292.9万吨,占全省水果产量的40.52%。同时我省安岳为中国最大的柠檬生产地,柠檬总产量占全国产量70%,而目前的柑橘收获都是靠人工进行采摘,而果树一般2-2.5米高,人工最多能采摘2米高的水果,枝桠太高,人工无法采摘;枝桠太低,人们长期弯腰工作对人体伤害比较大。费时费力的采摘过程,采摘效率低下,高昂的人工劳力费用,占据水果产业的大部分利益。目前市面上还没有针对柑橘采摘的机器人,尤其是对套袋水果进行识别及采摘的柑橘采摘机器人。
基于上述问题,为了适应本地水果种植业的发展步伐,提高生产效率,降低生产成本,实现传统种植业与现代先进科技的结合,本团队设计了一款柑橘采摘机器人,以智能控制机械采摘的方式代替传统人工采摘,实现柑橘类水果的高效率低成本采摘,优化农业生产。
项目现状:目前大多智能化采摘机器人都是针对苹果,草莓等做出的设计,现有采摘机器人的执行末端多采用夹持拖拽式采摘,也有的采用激光切割的、采用剪刀剪切的,且现在还没有能够对套袋水果进行识别并采摘的,我们这款机器正是针对这些方面的不足进行进一步的研究,扩展采摘机器人的采摘范围,增加采摘机器人的功能。
创新设计:采摘机器人的行走部分采用履带式,防止了胶轮式出现打滑下陷等缺陷,并在与地面接触的面加装防滑筋,以提高履带板的坚固性和履带与地面的附着力,这样它就能轻松应对陡坡(<30°)和田野了。机器人的机械手采用360度旋转式结构,手掌内置抓握感觉装置,在机械手抓握的同时,机械臂旋转并收缩,完成柑橘采摘的动作。机器人的机械骨架也与机械手臂有着异曲同工的地方,可伸缩的股骨干与机械手臂完成配合,实现从高个柑橘树与矮种柑橘树之间采摘的直接转换。采摘机器人最重要的系统—色差识别系统,由机器人主干部分配置高速色彩相机于系统内,分析获得各种水果的颜色,进而检测出产品颜色,色差,达到采摘机器人的智能选摘。