近日，機械與電子工程學院苑進教授團隊在《Computers and Electronics in Agriculture》在線發表了題為“Design of a novel end-effector for robotic bud thinning of Agaricus bisporus mushrooms”的研究論文。陶凱博士為該論文的第一作者，苑進教授為該論文的通訊作者。

雙孢蘑菇是目前世界上栽培最廣泛、產量最多、消費最多的食用菌。雙孢菇疏蕾環節需要大量人工作業，費時費力，成本高，限制了雙孢菇產業的規模化發展。菇蕾生長在栽培床上，作業空間有限，對疏蕾模式和末端執行器的設計提出了極高的要求，一直是世界雙孢菇產業發展的卡脖子技術。該研究針對菇蕾生長密集、目標小、疏蕾時不能損傷其它菇蕾、菇床不能有殘留和疏蕾后丟棄的特點，在國際上首次提出了一種新疏蕾模式，并創新設計了一種新型的雙孢菇疏蕾末端執行器實現低損傷、高效疏蕾。通過疏蕾動態過程有限元分析，明確了疏蕾過程中末端執行器部件-菇蕾-基質的分離機理，優化了末端執行器的結構設計和作業參數，對提升疏蕾性能具有重要的理論依據。

圖1. 末端執行器疏蕾過程的有限元分析和CFD分析

該研究構建了雙孢菇疏蕾機器人平臺，并進行了室內模擬疏蕾試驗，對疏蕾過程進行了驗證。試驗結果驗證了所提出的疏蕾模式和末端執行器的結構在雙孢菇疏蕾機器人中的有效性和可行性，突破了雙孢菇疏蕾的瓶頸問題，本研究針對雙孢菇工廠化生產中的疏蕾作業需求，攻克雙孢菇疏蕾技術瓶頸，可提高單位面積產量、優級品率和原料轉化率，對提高雙孢菇產業的可持續發展意義重大，同時該論文開發的雙孢菇機器人疏蕾方法具有重要的學術意義和工程價值。

圖2. 疏蕾試驗

該研究得到了國家自然科學基金和山東省重大科技創新工程項目的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.compag.2023.107880

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波