中国农业大学和潍坊于2006年联合研制了茄子采摘机器人，该机器人由四自由度关节式机械手、DMC运动控制器、数字摄像头以及PC机组成。关节式机械手的 4 个关节均为旋转关节，分别与人的腰部、肩部、肘部和腕部相对应。对目标果实则采用基于直方图的固定双阈值法对 G-B 灰度图像进行分割，通过对图像分割得到果实目标的二值图像，并进行边缘提取、轮廓跟踪和轮廓标记。性能测试结果表明该机器人抓取成功率为89%，平均耗时为37.4 s。

1.2.3 番茄采摘机器人

1）浙江大学的梁喜凤根据西红柿采摘作业的特点，设计了由两个移动关节和五个旋转关节构成的七自由度冗余机械手，并对其进行机构尺寸优化、工作空间和运动学分析与仿真，为西红柿采摘机器人的实际开发提供了良好的参考模型。

2）中国农业大学的赵金英、张铁中等于2006年设计了五自由度关节式西红柿采摘机器人，其***定位精度误差可在10 mm之内，抓取成功率为72%。3）南京农业大学的张瑞合、姬长英等人则在番茄采摘中运用双目立体视觉技术对红色番茄进行定位，并运用体视成像原理，从两幅二维图像中恢复目标的三维坐标，当目标与摄像机的距离为300～400 mm 时，深度误差可控制在3%～4%。1.2.4 黄瓜采摘机器人中国农业大学的汤修映、张铁中等于2007年研制了六自由度圆柱型黄瓜采摘机器人。该机器人拥有六自由度机械臂，各关节均采用步进电机驱动；视觉系统采用基于RGB模型G分量的图像分割算法，分割成功率为 70%左右；末端执行器由一个活动刃口和固定刃口组成。经实验表明，该机器人运动定位精度为±2.5 mm，末端执行器的采摘成功率达到93.3%。

2 果蔬采摘机器人发展存在的问题及解决思路

2.1 主要存在的问题虽然目前果蔬采摘机器人的发展取得了较大进步，但相对于工业机器人来说，其发展较为落后，主要存在以下方面问题。

1）定位和识别功能较差。在果蔬采摘机器人系统中，由于作业环境的复杂性，水果和叶子等往往容易重叠在一起；并且光照条件具有不确定，从而导致图像中存在噪声和各种干扰信息，降低了识别和定位目标果实的准确率。因此，采摘对象的智能化识别和定位问题还需要进一步研究。

（2）采摘效率不高。由于果蔬收获机器人需要进行图像处理、控制系统等步骤，大多数采摘机器人的效率不高。例如荷兰的 IMAG 研究所开发的黄瓜收获机器人其采摘速度为 45 s/根；韩国研制的自动摘苹果机器人，摘一个苹果需要 10～20 s；中国农业大学的张铁中教授对农业机器人领域有较深研究，中国农业大学研制的四自由度龙门式草莓采摘机器人采摘速度为 9.39 s/枚；中国农业大学和潍坊***联合研制的茄子采摘机器人采摘速度为37.4 s/根。这些采摘速度均低于人工采摘速度。要使果蔬采摘机器人真正应用于实际生产，就必须要提高作业效率以及作业准确度。

（3）成本较高。果蔬采摘机器人与工业机器人相比，其结构和控制系统更加复杂，而且生产周期短、设备利用率低，因此，其制造、使用和维护成本均比工业机器人高。（4）通用性差。一种采摘机器人只是针对某一特定植物完成单一的任务，各类机器人之间几乎没有通用性。 

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