技术开发单位 分子筛柱重庆理工大学
成果简介
该项成果来源于重庆市重点产业共性关键技术创新专项《丘陵山区智能采摘关键技术及装备研究》，由重庆高创机器人研究院有限公司联合重庆理工大学、西安交通大学等单位合作研发，于2019年12月结题。样机通过国家机器人质量监督检验中心检测，授权和公开专利14项，在国内外期刊发表学术论文25篇，获得省部级以上学科竞赛奖励4项。 样机示意图
技术特点
dmx512协议该成果研发了一款适用于丘陵山区的智能柑橘采摘机器人，该款机器人能够在坡度不大于25°的丘陵山地行走，自动识别果园道路，到达采摘目标附近后自行停止，对成熟的柑橘果实进行自动识别定位，并将识别的多个果实进行采摘排序而后逐个进行采摘。该款机器人在智能导航、柑橘果实的识别与定位、采摘序列规划与运动控制方面形成了鲜明的技术特。经过重庆德新机器人检测中心有限公司实验室国家级机器人质量监督检验中心（重庆）检测，其中导航偏差在6.8cm以内，果实的识别率为84.7%，在采摘范围内果实的采摘成功率为75%，单个果实采摘平均耗时为22s。 定型样机
创新性
凯膜过滤技术成果重点研究了重叠和遮挡条件下柑橘果实的识别和定位；研究了遮挡情况下避障策略和最优路径规划，获取机械臂的最优采摘路径；对采摘果实的表面力学特征和损伤机理进行了研究，研发了相应的末端执行器及控制系统；开发了适用于山地丘陵的通用或专用智能移动平台。
镂空雕花（1）稠密环境下果实及枝干一体化识别与三维定位技术。
（2）基于最小能量原则的多目标采摘序列规划技术。将处于采摘范围之内的果实进行采摘序列规划，并根据规划结果逐个进行采摘；
（3）基于仿生学原理的球状类果蔬末端执行器可在未知果柄具体方位的情况下实现对柑橘的无损采摘；
（4）基于非结构环境下的移动底盘视觉导航关键技术。机器人能够自动识别果园道路并导航到达采摘目标。
先进性
在视觉系统方面，采用深度卷积神经网络技术实现了果实及枝干的一体化识别，重构了机器人的三维采摘场景，在提高识别准确率的同时，提高了机器人工作的安全性，其中果实横纵径测量分别误差为2.52mm和2.29mm优于国内外同类型研究的4.9mm和4.3mm。在多个果实采摘方面，提出了基于最小能量原则的多目标采摘序列规划使机械臂采摘时所需要的能耗降到最低。在末端执行器设计方面，基于仿生学原理参考蛇嘴骨骼结构进行研发，能够实现在未知果柄具体方位的情况下对果实进行无损采摘。
技术成熟 样机试验
应用前景打印机芯
根据《中国统计年鉴2014》显示，2013年重庆柑橘产量193.2万吨。如果一半地形适合用采摘装备采摘，同时采摘过程中一半较低的果实可由人工采摘，一半较高果实由采摘装备采摘，每年可由采摘装备采摘的柑橘大约为48.3万吨。根据经验，一名临时工一天能摘250公斤水果，工资150元，人力成本平均每公斤0.6元，按此标准计算，每年可节约人力成本约2.9亿元。
光纤法兰
合作方式 合作开发
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