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作者：谢晓轩;孔德义;潘斌;单建华;谢淮北;
单位：中国科学技术大学;中国科学院合肥物质科学研究院;安徽工业大学机械工程学院;
摘要：针对目前植物工厂环境下的番茄采摘自动化、智能化程度较低的问题，研制了一种可应用于植物工厂的番茄采摘机器人及其控制系统。首先，根据采摘任务的功能需求，搭建出机器人的硬件系统架构；其次，基于机器人操作系统(ROS)架构设计了分布式模块化的控制系统，包括人机交互、自主导航、视觉识别和采摘执行等各个功能子系统，利用ROS分布式通信机制，对各个子系统节点进行了功能实现，通过中央决策控制节点获取各个子系统节点的数据信息和反馈信号，下发相应的指令完成采摘任务；最后，在植物工厂中对控制系统进行可行性实验验证和性能指标测试。结果表明：机器人定位导航位置偏差小于5.5 cm,航向角偏差小于2.7°,单个番茄平均采摘时长为12 s,实验过程中控制系统运行稳定可靠，能够实现植物工厂环境下的高精度导航、目标识别、番茄采摘和语音人机交互等各项功能。
关键词：植物工厂;;农业机器人;;番茄采摘;;ROS机器人;;控制系统
基金资助：安徽省科技重大专项(202203a06020002)
