近日，機械與電子工程學(xué)院苑進教授團隊在《Computers and Electronics in Agriculture》發(fā)表題為“3MSP2: Sequential Picking Planning for multi-fruit congregated tomato harvesting in multi-clusters environment based on multi-views”的最新研究成果。機電學(xué)院博士研究生戴念祖為第一作者，苑進教授為文章唯一通訊作者，劉學(xué)美教授、方家明博士參與課題研究，我校為第一通訊單位。

作為世界上最重要的水果和蔬菜之一，番茄在全球蔬菜貿(mào)易市場中占有重要地位，每年都需要大量勞動力進行采收作業(yè)。然而，隨著人口老齡化，勞動力短缺現(xiàn)象逐漸加劇，導(dǎo)致在采收季節(jié)難以招募到足夠的工人。因此，亟需開發(fā)具有智能感知和選擇性收獲能力的采摘機器人，以解決收獲季節(jié)勞動力不足的問題，降低收獲成本，提高收獲效率。對于采摘機器人而言，高效、穩(wěn)健和高成功率的抓取策略包括最佳采摘姿勢和最佳采摘序列。然而，現(xiàn)有的這些采摘姿態(tài)估計方法和采摘序列規(guī)劃方法并不能直接用于大果叢生番茄的采摘，因為使用這些方法做出決策的采摘機器人對特定環(huán)境下采摘任務(wù)的魯棒性較差，它們難以在叢生、無序和復(fù)雜的環(huán)境中自動確定采摘果實目標。特別是對于不同類型和采收方式的番茄植株，其生長狀態(tài)具有不確定性，空間相對位置和空間姿態(tài)也不盡相同。

針對以上技術(shù)難題，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)苑進教授團隊提出了一種新穎的番茄順序采摘規(guī)劃方法，稱為3MSP2（3M 表示多視角、多集群和多果實的應(yīng)用場景，SP2 表示順序采摘規(guī)劃），用于多集群環(huán)境下的多果實集中采摘，以提高機器人采摘效率并減少末端執(zhí)行器對相鄰果實造成的損壞。

圖1. 3MSP2方法工作流程

圖2. 番茄采摘機器人試驗平臺

該研究得到了山東省重大科技創(chuàng)新工程項目、國家自然科學(xué)基金和山東省棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.compag.2024.109303

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波