[发明专利]一种应用垄作式草莓采摘机器人的采摘方法

说明书

本发明公开了一种应用垄作式草莓采摘机器人的采摘方法，该方法采用一种垄作式草莓采摘机器人，包括车架和设置在车架上的行走机构、采摘装置、收集框、超声波传感器Ⅰ、超声波传感器Ⅱ、姿态传感器、OpenMV摄像头和主控器；采摘装置包括直角坐标系机械臂和剪切器，直角坐标系机械臂能够带动剪切器运动至目标位置，超声波传感器Ⅰ用来检测采摘机器人与垄的位置关系，超声波传感器Ⅱ用来检测采摘机器人侧边与垄侧面的距离，OpenMV摄像头用来识别机器人行走过程中经过的成熟的红色草莓并判断待采摘的目标红色草莓与采摘装置的剪切器之间的实时距离信息，主控器用于根据各传感器的检测数据来控制行走机构和采摘装置动作，完成对垄上的草莓采摘工作。

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种应用垄作式草莓采摘机器人的采摘方法。

背景技术

草莓在世界大部分地区广泛种植，到2022年，我国草莓总产量位居世界第一。草莓作为一种高营养作物，深受消费者喜爱，但生产成本高，人工成本大，同时草莓采摘周期短，如果不及时采摘，就会过熟而不能食用，会增加果农的负担。而且，我国在自动采摘和机械化种植方面处于世界中游，主要是人工采摘。这是草莓种植者最大的成本，也是巨大的运营不确定性。

为了提高草莓采摘效率，降低草莓采摘成本，加速草莓种植业发展，提高果农的经济效益，迫切需要研制草莓采摘机器人来解决这些问题。

发明内容

本发明主要为了克服草莓采摘效率低，草莓采摘成本高的不足，提供了一种应用垄作式草莓采摘机器人的采摘方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种应用垄作式草莓采摘机器人的采摘方法，该方法采用一种垄作式草莓采摘机器人，包括车架和设置在车架上的行走机构、采摘装置、收集框、超声波传感器Ⅰ、超声波传感器Ⅱ、姿态传感器、OpenMV摄像头和主控器；

所述行走机构，用于控制机器人行走；

所述采摘装置，用于对草莓进行采摘；采摘装置包括直角坐标系机械臂和剪切器，剪切器安装在直角坐标系机械臂上，直角坐标系机械臂用于带动剪切器运动至目标位置，剪切器用于对草莓柄进行勾取、夹持、剪切；

所述收集框，用来收集采摘到的草莓；

所述超声波传感器Ⅰ，用来检测采摘机器人与垄的位置关系，用于实现跨垄作业；

所述超声波传感器Ⅱ，用来检测采摘机器人侧边与垄侧面的距离；

所述姿态传感器，用于实时检测采摘机器人行走方向；

所述OpenMV摄像头，用来识别机器人行走过程中经过的成熟的红色草莓并判断待采摘的目标红色草莓与采摘装置的剪切器之间的实时距离信息；

所述主控器作为机器人的核心控制单元，与所述超声波传感器Ⅰ、超声波传感器Ⅱ、姿态传感器、OpenMV摄像头以及行走机构和采摘装置连接，主控器根据超声波传感器Ⅰ、超声波传感器Ⅱ、姿态传感器、OpenMV摄像头的检测数据来控制行走机构和采摘装置动作，完成对垄上的草莓采摘工作；

应用所述垄作式草莓采摘机器人的采摘方法如下：

步骤一：当垄作式草莓采摘机器人开始工作时，首先在垄端侧向垂直于垄的方向移动，当超声波传感器Ⅰ检测到垄端时，机器人停止移动，向沿着垄长度方向移动；机器人在垄上移动过程中，主控器实时根据超声波传感器Ⅱ的检测数据判断与垄侧的距离并及时调整行走机构，避免行走机构误伤草莓；

步骤二：当OpenMV摄像头识别到成熟红色草莓时，主控器控制机器人停止移动；

步骤三：主控器控制采摘装置开始动作，主控器根据OpenMV摄像头实时检测的红色草莓目标与剪切器之间的距离信息，控制直角坐标系机械臂带动剪切器运动至待采摘的目标红色草莓的采摘位置；