一种基于人工智能识别的蔬果采摘机器人系统及结构技术方案

本发明专利技术涉及农业采摘技术领域，公开了一种基于人工智能识别的蔬果采摘机器人系统及结构，其技术方案要点是包括机器人，所述机器人包括第一机械手、第二机械手和移动机构，本发明专利技术设置了第一机械手和第二机械手，分别可以对目标果实进行摘取工作和对一些遮挡住目标果实的障碍物移动工作，有效地克服了因为障碍物的遮挡导致的果实无法顺利采摘的问题，并且本发明专利技术建立了果蔬图像数据库和障碍物图像数据库，这样在自动采摘的过程中，可以利用强大的数据对目标果实和障碍物快速识别，提高了后续采摘的效率，并且每次采摘均可以获得新的目标果实特征模型和障碍物特征模型存入对应的数据库中，从而使得机器人在每次采摘中均完成自我学习。我学习。我学习。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工智能识别的蔬果采摘机器人系统及结构


[0001]本专利技术涉及农业采摘
，更具体的说是涉及一种基于人工智能识别的蔬果采摘机器人系统及结构。

技术介绍

[0002]在工业生产进入机器人时代后，林业和农业必将进入机器人时代，果实的采摘是生产链中最耗时、费力的一个环节。采摘作业季节性强、劳动强度大、费用高，因此保证农产品适时采收、降低收获作业费用是农业增收的重要途径。目前，国内多数果蔬采用人工采摘，采摘费用约占成本的50％～70％，采摘机器人的作用在于降低工人劳动强度和生产费用、提高劳动生产率和产品质量、保证农产品的适时采收，因而具有很大发展潜力，是未来智能农业机械的发展方向；
[0003]现有的果蔬自动采摘机器人的采摘方法，通常是采用双目立体视觉定位系统、利用在相机前增加滤光片获得果蔬光谱反射特性等方式进行果蔬识别和采摘，但是这种采摘方式采摘成功率通常在60％～75％，导致采摘成本过高和无效采摘时间过长等问题，并且这种采摘方式在实际使用的过程中，图像中一旦出现了遮挡果蔬的障碍物，对后续的摘采工作容易造成干扰。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能识别的蔬果采摘机器人系统，包括机器人(1)，所述机器人(1)包括第一机械手(101)、第二机械手(104)和移动机构(107)，所述第一机械手(101)用于采摘目标果实，所述第二机械手(104)用于拨开遮挡目标果实的障碍物，所述移动机构(107)用于驱动所述机器人(1)移动，其特征在于：所述机器人(1)配置有果蔬图像数据库(111)、障碍物图像数据库(112)，所述果蔬图像数据库(111)存储有目标果实特征模型，所述障碍物图像数据库(112)存储有遮挡目标果实的障碍物特征模型；所述机器人(1)还包括图像匹配模块(108)、图像采集模块(109)、图像分割模块(110)、路径规划模块(114)和控制模块(118)；所述图像采集模块(109)，获取机器人(1)周围图像，在图像中建立坐标轴，并将图像转换呈第一图像信号；所述图像匹配模块(108)，获取所述第一图像信号，并将所述第一图像信号均与目标果实特征模型和障碍物特征模型匹配，若匹配成功则发出第一匹配信号，若匹配失败，则发出第二匹配信号；所述图像分割模块(110)，若获取第一匹配信号，提取图像中的目标区域，排出无效区域，对目标区域中的目标果实特征和障碍物特征进行分割，并通过坐标轴获得各个特征的空间位置，生成对应的坐标信息，同时将分割后的目标果实特征和障碍物特征建立新的目标果实特征模型和新的障碍物特征模型，并将新的目标果实特征模型和新的障碍物特征模型分别存入所述果蔬图像数据库(111)和所述障碍物图像数据库(112)中；所述路径规划模块(114)，获取所述坐标信息，读取所述坐标信息中对的目标果实特征和障碍物特征的空间位置，规划出所述的第一机械手(101)的运动路径或所述第一机械手(101)和所述第二机械手(104)的运动路径，并生成对应的运动信息；所述控制模块(118)，获取所述运动信息和所述第二匹配信号，当获取所述第二匹配信号时，控制所述移动机构(107)驱动所述机器人(1)移动，重新获取机器人(1)周围图像，当获取所述运动信息时，控制所述第二机械手(104)拨开障碍物，控制所述第一机械手(101)采取目标果实。2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能识别的蔬果采摘机器人系统，其特征在于：所述路径规划模块(114)包括测量单元(115)和规划单元(116)；所述测量单元(115)，读取所述坐标信息中对的目标果实特征和障碍物特征的空间位置，若障碍物特征的空间位置与目标果实特征的空间位置存在重合，则向所述规划单元(116)发送第一规划指令，若障碍物特征的空间位置与目标果实特征的空间位置不存在重合，则向所述规划单元(116)发送第二规划指令；所述规划单元(116)，若接收到所述第一规划指令，则规划所述第一机械手(101)和所述第二机械手(104)的运动路径，并生成对应的运动信息，若接收到所述第二规划指令，则规划所述第一机械手(101)的运动路径，并生成对应的运动信息。3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能识别的蔬果采摘机器人系统，其特征在于：所述图像匹配模块(108)中配置有双边滤波算法，所述双边滤波算法用于对图像去噪。4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能识别的蔬果采摘机器人系统，其特征在于：机器人系统还包括遥控装置(2)，所述遥控装置(2)包括遥控主动臂(201)和配置在所述遥控装置(2)中的信号采集模块(204)，所述信号采集模块(204)用于采集所述遥控主动臂
(201)的运动轨迹，并实时生成对应的第一动作信息或第二动作信息；所述第一机械手(101)配置有第一信号模块(102)，所述第一信号模块(102)用于实时获取所述第一动作信息，并控制所述第一机械手(101)模拟所述第一动...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，
申请(专利权)人：杭州津禾生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：