一种用于草莓采摘的小型自动化田野机器人

本文介绍了一种小型机器人平台的子系统描述和测试，该平台旨在收获在开放田间条件下生长于高架床上的草莓。农业机器人可以帮助优化农场资源，并解决与日益增加的农场成本和劳动力短缺相关的问题。目前正在开发单体的大型收割机；然而，它们易受到单点故障的影响，且缺乏适应不同田地条件和农场规模的灵活性。所提议的机器人收割机一次覆盖一行，并配备一种以Delta臂配置的操纵器，末端执行器为五指结构，以单独采摘草莓。采用基于深度神经网络的视觉子系统，使用YOLOv4模型，配置用于检测小物体，并将草莓定位和分类为五个成熟阶段。在商业农场的实验中，所提议的平台，包括视觉、操控以及高架导航和控制子系统，在五个环境场景中整体成功率达到了71.7%，最低为37.5%（最复杂场景），最高为94.0%（最简单场景）。系统的平均采摘速度为每个草莓7.5秒。