中国农业大学信电工程学院牵头开发推出金银花采摘机器人
近日，中国农业大学信息与电气工程学院联合河北省科学院、河北机电职业技术学院、河北朴耕农业科技发展有限公司共同开发的金银花采摘机器人发布会暨现场演示会，在河北省巨鹿县举办。
据介绍，由中国农业大学教授张昭牵头的金银花采摘机器人项目实现了三大技术创新，有效提升了金银花智能化采收效率。第一，精准识别。该设备采用改进型YOLOv8-pose成熟度分类、姿态估计算法，突破复杂田间光照干扰，精准识别金银花嫩芽、成熟花蕾和盛开花朵，进而定位需采摘的成熟花蕾；同时，通过关键点检测技术，进一步拟合金银花骨架、估计金银花朝向姿态，避免夹爪碰撞周围枝叶。第二，采收一体的。研发可旋转-夹持-气吸一体化末端执行器，通过柔性橡胶包裹和可旋转调节，模拟人手采摘动作，降低破损率。针对金银花细小、重量轻的特性，将夹爪与气吸软管集成，实现金银花在枝分离后无损快速输送收集，节省了放置动作时间。第三，智能规划。开发基于改进蚁群算法的n形采摘路径规划算法，针对金银花植株球形生长的特点，优化机械臂移动路径，避免机械臂与枝叶碰撞，缩短采摘路径和时间。现场演示中，机器人末端执行器在金银花丛中灵活穿梭，精准采摘黄白色成熟花蕾。
张昭表示，传统人工采摘成本占比达50%以上，花期集中时因劳动力短缺可能造成严重的产量损失。目前的设备可替代2-3个劳动力作业，下一步将把现有单头采摘模式改进为多头采摘，力争使采摘效率超过10名劳动力的作业水平。
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