果蔬采摘机器人的研究与应用论文

作 者：张天成 李奇林 裴天朔 Zhang Tiancheng;Li Qilin;Pei Tianshuo作者机构：江苏理工学院机械工程学院 出 版 物：《机电工程技术》 (Mechanical & Electrical Engineering Technology)年 卷 期：2022年第51卷第9期页 面：127-131+177中图分类：S225[农业科学-农业工程] TP18[工业技术-自动化技术、计算机技术] TP241[工业技术-自动化技术、计算机技术] 学科分类：08[工学] 0828[工学-农业工程] 0811[工学-控制科学与工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 0802[工学-机械工程] 080202[工学-机械电子工程] 基金：江苏理工学院研究生科研与实践创新计划项目（编号：XSJCX20＿45） 主题：采摘机器人 运动规划 改进人工势场法 RRT*算法 仿真 摘 要：在农业采摘机器人作业过程中，机械臂能否避开作业环境中的障碍物完成采摘对于保证农户收入有着至关重要的作用。研究对象为串番茄采摘环境中的机械臂避障路径规划算法，提出一种基于机械臂避障路径规划的将人工势场法进行改进，然后与RRT*算法结合的路径规划算法。该算法改进了人工势场法的斥力势场函数，并根据人工势场法易陷入极值的局限性，结合RRT*算法引导采摘机械臂去逃离极值状态。最后为验证算法在串番茄采摘环境下的鲁棒性和相对于改进前人工势场法的优越性，在MATLAB软件中模拟串番茄采摘环境进行机械臂避障路径规划的仿真实验，实验结果证明该算法在不同串番茄采摘环境下具备鲁棒性，且相比于人工势场法，能够以自适应的方法引导采摘机械臂成功逃离极值，完成避障路径规划，验证了其优越性。

水果采摘需要更精准，也更安全的技术，随着机器人视觉、人工智能等技术的进步，一批技术研究员和初创公司，投入到了更自动化、更智能的采摘机器人的研发中。