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石河子大学学报(自然科学版)2025年第02期:芒果采摘机器人设计与试验

来源:期刊VIP网 时间:


作者:黄进洋;尹成海;娄开然;张斌;张慧明;付威;

单位:海南大学机电工程学院;海南大学信息与通信工程学院;

摘要:芒果为热带地区特色水果之一,芒果采收作业主要以人工为主,存在劳动强度大、成本高等问题,亟待开展芒果机械化采收技术研究。为了自动识别果实并完成采摘、收集工作,本研究基于芒果农艺生长信息设计了一种芒果采摘机器人,通过采用YOLOv5对芒果果实目标进行识别,结合深度相机D435i提供的深度信息获取采摘点的三维信息;设计了一种剪夹一体式的末端执行器,以有效降低芒果的机械损伤;基于ROS系统开发了芒果采摘机器人控制系统;在实验室环境下进行了测试试验。试验结果表明:芒果采摘机器人对果实识别的平均时间为30.41 ms,平均采摘时间为19.8 s,采摘率为90.8%,验证了采摘机器人的控制精度及稳定性。本研究为芒果采摘作业提供了技术支撑,有助于推动农业智能化发展。

关键词:芒果采摘;机器人;末端执行器;控制系统

基金资助:海南省重点研发项目(ZDYF2022XDNY231,ZDYF2024GXJS298)