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'''蘑菇智能采摘机器人技术应用案例''' [[ 双孢菇 ]] 采摘机器人应用于大规模无菌化双孢菇生产车间,基于双孢菇人工采摘工作流程,结合自动采摘作业的功能需求和苗床的结构特点,在恒温高湿环境下,完成双孢菇智能化、无人化采摘。
==一、应用场景==
双孢菇采摘 [[ 机器人 ]] 应用于大规模无菌化双孢菇生产车间,基于双孢菇人工采摘 [[ 工作 ]] 流程,结合自动采摘作业的功能需求和苗床的结构特点,在恒温高湿环境下,完成双孢菇智能化、无人化采摘。该技术主要应用于规模化种植蘑菇的工厂车间,2020年以来已经在江苏连云港及山东邹城做过测试。
==二、主要解决的问题==
可实现双孢菇自动采摘的同时对双孢菇品质检测及分级,实现采摘智能化、无人化,提高采摘 [[ 质量 ]] ;同时,降低工人患风湿性疾病、呼吸道疾病风险,降低人工成本,解决年轻劳动力短缺问题。
三、技术要点
===(一)目标识别与品质分级===
(1)开发双孢菇目标检测轻量级算法,针对菇床双孢菇图像复杂以及粘连 [[ 问题 ]] ,采用多信息融合方法,通过可见光图像与深度图像特征多层次提取信息,实现模态间信息互补;
(2)依据GB_T 23190-2008相关分类要求,提高双孢菇识别与分级准确率,降低识别 [[ 时间 ]] 。
===(二)空间定位与路径规划===
(1)基于深度相机深度数据流,匹配识别数据中平面中心点坐标,通过坐标转换实现双孢菇空间三维 [[ 信息 ]] 采集;
(2)为降低采摘时间、减少双孢菇损坏的概率,实现采摘区域全覆盖、高执行 [[ 效率 ]] ,用点到点路径规划及全覆盖规划,基于多种路径规划方法,提高采摘机器人采摘效率。
==三、双孢菇无损化采摘==
(1)双孢菇采摘机器人包括移动平台、图像采集处理模块、人机交互模块、采摘模块,采用双控制器架构,完成硬件 [[ 系统 ]] 开发与测试;
(2)模拟人工采摘方法,提出一种基于真空发生器的“吸-转-提”采摘方式以及网格化采摘 [[ 策略 ]] ,实现真空吸盘的吸附确认、双孢菇吸附、扭转、提升,完成双孢菇无损化采摘。
==四、采摘监测与数据分析==
双孢菇车间外 [[ 设置 ]] 远程监测节点,对菇房内机器人采摘状况进行监测,包括采摘画面监控、采摘数据分析、数据查询、采摘系统控制等。
==五、应用成效==
该技术打破了双孢菇采摘完全依赖人工劳作的现状,为双孢菇工业化、自动化采摘作业提供了一种新方法。双孢菇智能采摘机器人充分利用物联网、深度学习、机器视觉、数据库等新一代 [[ 信息技术 ]] ,通过智能化、物联化的手段,形成社会经济价值凸显、服务产业发展的双孢菇采摘新模式,助力食用菌产业绿色生产发展。
==六、适用范围==
双孢菇生产车间设施配置、生产流程相似,采摘工序中以人工采摘为主,且双孢菇种植苗床物理尺寸基本相同,所以双孢菇智能采摘机器人满足大部分工厂双孢菇自动化采摘需求,具有广阔的 [[ 发展 ]] 前景。
==参考文献==
[[Category:500 社會科學類]]