草莓采摘机器人控制系统的设计

吴群彪 ，许侃雯 ，张洪源 ，蔡李花 ，徐 超

（1.江苏科技大学 机电与动力工程学院，江苏张家港 215600；2.江苏科技大学 苏州理工学院，江苏张家港 215600；3.北京邮电大学 自动化学院，北京 100876）

0 引言

当前关于草莓采摘机器人的控制方面已有不少研究［1］，其中以草莓位置的图像处理和识别居多。但目前关于草莓采摘机器人的机体控制研究成果较少，考虑到草莓生长地形的特殊性，草莓采摘机器人能够自行实现在不同地形下直线的平稳行进是很有必要的，所以研发草莓采摘机器人机体控制系统成为亟待解决的问题。

现阶段已有不少学者对草莓采摘机器人开展了系统避障、视觉系统和果实定位等研究。如马瑛等［2］对草莓采摘机器人成熟果实识别及避障制系统研究，其系统运行稳定，可以准确识别成熟草莓果实且避开采摘途径中的障碍物；李长勇［3］等对高架草莓采摘机器人进行系统研究，可以完成成熟草莓的识别、成熟草莓的空间坐标定位以及实现草莓收获的机械化和自动化；王粮局［4］基于视觉伺服的草莓采摘机器人果实定位方法，定位时间与相对误差均有所减小。

本文针对草莓采摘机器人的缺点和不足，对其进行外部电路的选择和实物电路的测试，对行走机构与图像识别算法进行了编写以及测试，最后搭建草莓采摘机器人实物进行试验，设计并研发了一种新型面向垄作草莓的高效采摘控制系统［5］。

1 控制系统方案设计

本文设计的草莓采摘机器人是针对我国目前较为常见的田垄式草莓种植而研发。……