关键词：番茄;采摘机器人;伸缩式机械臂;温室;宽沟窄畦种植模式
摘 要：针对番茄采摘环境复杂、可移动空间小等问题，设计了一种适用于宽沟窄畦温室种植模式下高效率采摘的番茄自主采摘机器人。采摘机器人的执行机构由四自由度伸缩机械臂、多位姿腕关节及三指扭转采摘末端手构成。通过分析番茄的生长情况和作业环境，设计了一种绳排式可伸缩移动关节，减少伸缩机构的尺寸。针对实际番茄采摘时的动作，采用三指式扭转采摘末端执行器，增加多位姿腕关节实现多位姿多方位的扭转采摘。采摘控制系统基于ROS集成采摘、规划等策略，控制机械臂完成采摘功能。基于宽沟窄畦种植模式下番茄温室的可移动空间，设计了一款四转四驱移动底盘，可实现在番茄种植垄间的移动和转向。研制了番茄采摘机器人样机，在番茄设施温室中进行了实地采摘试验，果实采摘成功率达到88.7%，采摘周期时间为13.4 s/个，具有较高的采摘作业效率和采摘成功率，满足温室番茄采摘要求。
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