近日,我校機電學院苑進教授團隊在《Computers and Electronics in Agriculture》,發表題為“A parallel dual-arm robotic control method of white asparagus based on moving-looking-harvesting coordination and asynchronous harvest cooperation”的最新研究成果。信息學院青年教師張萍老師為第一作者,機電學院苑進教授和辛振波副教授為文章通訊作者,劉雪美教授、戴念祖博士生、王子諾博士生參與了本課題研究,我校數字孿生農業技術研究中心George Papadakis教授共同參與了該研究。
白蘆筍,具有“ 防癌蔬菜”、“蔬菜之王”的美稱,目前收獲環節仍以人工為主,約占生產成本的50%,是費力最大、耗時最多的環節,也是蘆筍全程機械化生產的唯一瓶頸。然而,隨著人口老齡化,勞動力短缺現象逐漸加劇,導致在采收季節難以招募到足夠的工人。因此,亟需開發具有選擇性收獲能力的采收機器人,以解決收獲季節勞動力不足的問題,降低收獲成本,提高收獲效率。不同于空中作業的果品機器人,白蘆筍屬于土中選擇性采收,且分布較為稀疏,選擇性采收過程大的離散性決定了其無法達與批次收獲相同的高速性能。為了實現高速采收,需要實現“不停車”的采收方式,需要移動平臺、采收部件、目標感知系統、集成控制系統即“腳、手、眼、腦”的組合和協調,存在感知與執行部件間的協同控制困難。
針對以上技術難題,山東農業大學苑進教授團隊提出了一種選擇性采收過程中筍芽識別、機械臂運動、末端執行器采收即“走-看-采”協同的控制策略以及雙機械臂區域獨立的高效采收協同算法,研究了基于ROS的多機械臂選擇性采收智能控制系統,進行了軟硬件系統集成、調試及優化,提高了作業效率,降低了漏采率。
該研究得到了國家自然科學基金的資助。
論文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.compag.2025.110046
編 輯:萬 千
審 核:賈 波