水果采摘机器人的管控方法及系统、水果采摘机器人技术方案

本发明专利技术公开了一种水果采摘机器人的管控方法及系统、水果采摘机器人，该方法包括：水果采摘机器人确定采摘任务并根据采摘任务移动至目标采摘位点；对目标采摘位点处所有采摘目标执行信息采集及采摘队列构建操作，得到第一采摘信息；根据第一采摘信息对所有采摘目标执行信息多级分析处理操作，得到第二采摘信息；并根据第二采摘信息执行第三采摘处理操作；并判断是否完成目标采摘位点的采摘任务，若是，更新采摘任务并移动至下一采摘位点；第三采摘处理操作包括信息采集、信息处理、摘取力计算、水果摘取操作中的至少一种。可见，实施本发明专利技术提高检测水果位置的准确度、判别水果采摘的准确性，以及提高水果采摘的精准度以及采摘可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
水果采摘机器人的管控方法及系统、水果采摘机器人


[0001]本专利技术涉及机器人控制
，尤其涉及一种水果采摘机器人的管控方法及装置。

技术介绍

[0002]水果采摘机器人是一种新型机器人设备，被研发出来用于替代人工采摘水果。水果采摘机器人通常采用机电一体化技术，能够自动识别果实的位置，使用机械臂、夹爪和带有刀片的工具来实现水果采摘。此外，采摘机器人还具备自动导航、避障和定位等功能帮助它们在果园内移动，能够通过机器视觉和人工智能技术进行智能控制和管理。水果采摘机器人不仅可以提高水果采摘的质量，还可以降低人工成本和劳动强度，缓解农业劳动力不足的问题。
[0003]然而，实现一个完全自主运作的水果采摘机器人仍需要克服一些技术难题，包括：水果采摘机器人执行水果采摘作业时如何提高检测水果位置的准确度、如何提高判别水果采摘的准确性(准确采摘到成熟的水果)、如何确定合适的抓取力度、采摘方式等。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种水果采摘机器人的管控方法及装置，能够提高检测水果位置的准确度、提高判别水果采摘的准确性，减少采摘到不成熟和/或品质不优的水果的情况，从而提高水果采摘的精准度以及采摘可靠性。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面公开了一种水果采摘机器人的管控方法，所述方法包括：
[0006]所述水果采摘机器人确定当前待执行的采摘任务，所述采摘任务包括多个采摘位点以及每个所述采摘位点对应的位置信息；并根据目标采摘位点的位置信息移动至所述目标采摘位点，所有所述采摘位点包括所述目标采摘位点；
[0007]所述水果采摘机器人对所述目标采摘位点对应的所有采摘目标执行与第一采摘事项匹配的第一采摘处理操作，得到所有所述采摘目标对应的第一采摘信息，所述第一采摘事项为所述采摘任务中针对所述目标采摘位点的执行事项，所述第一采摘处理操作包括信息采集操作以及采摘队列构建操作；
[0008]所述水果采摘机器人根据所述第一采摘信息对所有所述采摘目标执行与第二采摘事项匹配的第二采摘处理操作，得到所有所述采摘目标对应的第二采摘信息；并根据所述第二采摘信息对所有所述采摘目标执行第三采摘处理操作；
[0009]所述水果采摘机器人判断是否完成针对所述目标采摘位点的采摘任务，当判断出已完成针对所述目标采摘位点的采摘任务后，更新所述采摘任务的完成进度并移动至所述目标采摘位点对应的下一采摘位点，以执行针对所述下一采摘位点的采摘事项；
[0010]其中，所述第二采摘处理操作包括信息多级分析处理操作；所述第三采摘处理操作包括信息采集、信息处理、摘取力计算、水果摘取操作中的至少一种。
[0011]作为一种可选的实施方式，在本专利技术第一方面中，所述水果采摘机器人对所述目标采摘位点对应的所有采摘目标执行与目标采摘事项匹配的第一采摘处理操作，得到所有所述采摘目标对应的第一采摘信息，包括：
[0012]所述水果采摘机器人生成针对所述目标采摘位点对应的所有采摘目标的信息采集指令，并根据所述信息采集指令以及配置在所述水果采摘机器人上的第一传感器，采集得到所有所述采摘目标对应的第一采集图像；
[0013]所述水果采摘机器人分析所有所述第一采集图像，得到每个所述采摘目标的水果成熟信息；同时根据所有所述第一采集图像构建所有所述采集目标对应的目标采摘队列，所述目标采摘队列包括采摘每一所述采摘目标对应的采摘顺序及采摘位置；
[0014]所述水果采摘机器人将所述水果成熟信息以及所述目标采摘队列确定为所有所述采摘目标对应的第一采摘信息。
[0015]作为一种可选的实施方式，在本专利技术第一方面中，所述水果采摘机器人根据所述第一采摘信息对所有所述采摘目标执行与第二采摘事项匹配的第二采摘处理操作，得到所有所述采摘目标对应的第二采摘信息，包括：
[0016]所述水果采摘机器人对所述水果成熟信息执行第一分析处理，得到所述水果成熟信息对应的第一成熟信息，所述第一成熟信息包括第二采集图像，所述第二采集图像中的所述采摘目标对应的水果成熟度大于目标成熟阈值；
[0017]所述水果采摘机器人根据预设的针对所述采摘目标的成熟分析参数，对所述第一成熟信息执行第二分析处理，得到所述第一成熟信息对应的第二成熟信息，并根据所述第二成熟信息、末端执行器的位置信息以及预设的标定参数更新所述目标采摘队列，所述末端执行器配置在所述水果采摘机器人上，用于执行水果采摘；所述标定参数包括第一传感器对应的传感器参数以及所述采摘目标对应的采摘类型参数；所述第一传感器外置在所述水果采摘机器人上；
[0018]所述水果采摘机器人将所述第二成熟信息以及更新后的所述目标采摘队列确定为所有所述采摘目标对应的第二采摘信息。
[0019]作为一种可选的实施方式，在本专利技术第一方面中，所述水果采摘机器人根据所述第二采摘信息对所有所述采摘目标执行第三采摘处理操作，包括：
[0020]所述水果采摘机器人根据所述目标采摘队列以及末端执行器的执行器坐标，生成针对所述末端执行器的移动路径，所述移动路径包括每个所述采摘目标的采摘坐标；
[0021]所述水果采摘机器人根据所述移动路径控制所述末端执行器按照所述目标采摘队列的队列顺序以及每个所述采摘目标的采摘坐标进行移动；
[0022]对于任意所述采摘目标，当确定所述末端执行器移动到所述采摘目标的采摘坐标时，所述水果采摘机器人控制所述末端执行器采集所述采摘目标对应的第三采摘信息，并控制所述末端执行器对所述采摘目标执行与所述第三采摘信息对应的第三采摘处理操作；
[0023]对于任意所述采摘目标，在确定完成针对所述采摘目标的第三处理操作后，所述水果采摘机器人更新所述目标采摘队列，并判断所述目标采摘队列的完成进度是否达到预设进度值，当判断出所述目标采摘队列的完成进度达到所述预设进度值时，触发执行所述的判断是否完成针对所述目标采摘位点的采摘任务；
[0024]当判断出所述目标采摘队列的完成进度未达到所述预设进度值时，所述水果采摘
机器人控制所述末端执行器移动至所述采摘目标对应的下一采摘目标处，以对所述下一采摘目标执行所述第三采摘处理操作。
[0025]作为一种可选的实施方式，在本专利技术第一方面中，所述水果采摘机器人控制所述末端执行器采集所述采摘目标对应的第三采摘信息，包括：
[0026]所述水果采摘机器人控制所述末端执行器对应的夹取器接触所述采摘目标；并控制第二传感器采集所述采摘目标的接触信息，所述接触信息包括内嵌特征点偏移信息以及所述采摘目标的光谱分析信息，所述内嵌特征点偏移信息为所述夹取器接触所述采摘目标后，内嵌在所述夹取器上的第二传感器受力偏移对应的信息；
[0027]所述水果采摘机器人根据预设的多相机参数计算所述接触信息对应的实际空间坐标；并计算所述实际空间坐标与预设标准空间坐标之间的偏移量；
[0028]所述水果采摘机器人将所述偏移量转换为目标三维力，所述目标三维力为所述夹取器夹取所述采摘目标对应的力；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水果采摘机器人的管控方法，其特征在于，所述方法应用于水果采摘机器人，所述方法包括：所述水果采摘机器人确定当前待执行的采摘任务，所述采摘任务包括多个采摘位点以及每个所述采摘位点对应的位置信息；并根据目标采摘位点的位置信息移动至所述目标采摘位点，所有所述采摘位点包括所述目标采摘位点；所述水果采摘机器人对所述目标采摘位点对应的所有采摘目标执行与第一采摘事项匹配的第一采摘处理操作，得到所有所述采摘目标对应的第一采摘信息，所述第一采摘事项为所述采摘任务中针对所述目标采摘位点的执行事项，所述第一采摘处理操作包括信息采集操作以及采摘队列构建操作；所述水果采摘机器人根据所述第一采摘信息对所有所述采摘目标执行与第二采摘事项匹配的第二采摘处理操作，得到所有所述采摘目标对应的第二采摘信息；并根据所述第二采摘信息对所有所述采摘目标执行第三采摘处理操作；所述水果采摘机器人判断是否完成针对所述目标采摘位点的采摘任务，当判断出已完成针对所述目标采摘位点的采摘任务后，更新所述采摘任务的完成进度并移动至所述目标采摘位点对应的下一采摘位点，以执行针对所述下一采摘位点的采摘事项；其中，所述第二采摘处理操作包括信息多级分析处理操作；所述第三采摘处理操作包括信息采集、信息处理、摘取力计算、水果摘取操作中的至少一种。2.根据权利要求1所述的一种水果采摘机器人的管控方法，其特征在于，所述水果采摘机器人对所述目标采摘位点对应的所有采摘目标执行与目标采摘事项匹配的第一采摘处理操作，得到所有所述采摘目标对应的第一采摘信息，包括：所述水果采摘机器人生成针对所述目标采摘位点对应的所有采摘目标的信息采集指令，并根据所述信息采集指令以及配置在所述水果采摘机器人上的第一传感器，采集得到所有所述采摘目标对应的第一采集图像；所述水果采摘机器人分析所有所述第一采集图像，得到每个所述采摘目标的水果成熟信息；同时根据所有所述第一采集图像构建所有所述采集目标对应的目标采摘队列，所述目标采摘队列包括采摘每一所述采摘目标对应的采摘顺序及采摘位置；所述水果采摘机器人将所述水果成熟信息以及所述目标采摘队列确定为所有所述采摘目标对应的第一采摘信息。3.根据权利要求2所述的一种水果采摘机器人的管控方法，其特征在于，所述水果采摘机器人根据所述第一采摘信息对所有所述采摘目标执行与第二采摘事项匹配的第二采摘处理操作，得到所有所述采摘目标对应的第二采摘信息，包括：所述水果采摘机器人对所述水果成熟信息执行第一分析处理，得到所述水果成熟信息对应的第一成熟信息，所述第一成熟信息包括第二采集图像，所述第二采集图像中的所述采摘目标对应的水果成熟度大于目标成熟阈值；所述水果采摘机器人根据预设的针对所述采摘目标的成熟分析参数，对所述第一成熟信息执行第二分析处理，得到所述第一成熟信息对应的第二成熟信息，并根据所述第二成熟信息、末端执行器的位置信息以及预设的标定参数更新所述目标采摘队列，所述末端执行器配置在所述水果采摘机器人上，用于执行水果采摘；所述标定参数包括第一传感器对应的传感器参数以及所述采摘目标对应的采摘类型参数；所述第一传感器外置在所述水果
采摘机器人上；所述水果采摘机器人将所述第二成熟信息以及更新后的所述目标采摘队列确定为所有所述采摘目标对应的第二采摘信息。4.根据权利要求2或3所述的一种水果采摘机器人的管控方法，其特征在于，所述水果采摘机器人根据所述第二采摘信息对所有所述采摘目标执行第三采摘处理操作，包括：所述水果采摘机器人根据所述目标采摘队列以及末端执行器的执行器坐标，生成针对所述末端执行器的移动路径，所述移动路径包括每个所述采摘目标的采摘坐标；所述水果采摘机器人根据所述移动路径控制所述末端执行器按照所述目标采摘队列的队列顺序以及每个所述采摘目标的采摘坐标进行移动；对于任意所述采摘目标，当确定所述末端执行器移动到所述采摘目标的采摘坐标时，所述水果采摘机器人控制所述末端执行器采集所述采摘目标对应的第三采摘信息，并控制所述末端执行器对所述采摘目标执行与所述第三采摘信息对应的第三采摘处理操作；对于任意所述采摘目标，在确定完成针对所述采摘目标的第三处理操作后，所述水果采摘机器人更新所述目标采摘队列，并判断所述目标采摘队列的完成进度是否达到预设进度值，当判断出所述目标采摘队列的完成进度达到所述预设进度值时，触发执行所述的判断是否完成针对所述目标采摘位点的采摘任务；当判断出所述目标采摘队列的完成进度未达到所述预设进度值时，所述水果采摘机器人控制所述末端执行器移动至所述采摘目标对应的下一采摘目标处，以对所述下一采摘目标执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：田宜彬，卢大江，钟小品，吴宗泽，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：