[發明專利]一種基于人工智能實現枸杞高效采摘的方法

有效

• 申請號: 201710985784.1
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107862254B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 王瑞平;伍世虔;曾良才;富顯德
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06N3/08;A01D46/26
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發明公開了一種基于人工智能實現枸杞高效采摘的方法，實現該方法的枸杞采摘系統包括枸杞采摘車、車輛無人駕駛系統、人工智能控制系統以及GPS定位系統，人工智能控制系統包括模式識別系統和深度學習系統，深度學習系統用于自動記錄和學習行駛速度、振搖角度、振幅和振搖頻率對采摘效果的影響，首先通過模式識別系統記錄采摘前成熟枸杞數量作為母樣本，采摘過程中不斷的通過模式識別系統記錄成熟枸杞數量并與母樣本作為對比，如果達到預期則按照此時各項參數繼續采集，如果沒有達到預期則通過人工智能控制系統調整各項采集參數并記錄下來，從而達到高效采摘的目的，本發明能完全自動化作業，高效而且徹底解放了人工勞動力。

技術領域

本發明屬于枸杞采摘方法領域，涉及一種枸杞高效采摘方法，具體涉及一種基于人工智能實現枸杞高效采摘的方法。

背景技術

當前枸杞采摘從大的方面主要劃分為兩種，一種是長期使用且占主導地位的手工采摘方式，另一種是當前各個企業、高校正在積極開發的機械化采摘，其中機械化采摘中又分為很多類，但總體來說主要包括小型枸杞采摘機構和大型枸杞采摘裝備；但是對于各類采摘方式進行細致分析不難發現，當前的采摘方式，不論是手工還是機械采摘，其采摘效果的評價和針對當前采摘效果而采取的下一步動作都是基于人的意識做出的，這樣一來，設備工作過程就不能脫離人的管控，采摘效果容易受到個體意識的影響而產生偏差，同時，無法實現勞動者從勞動中的徹底解放。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供的一種依托人工智能實現枸杞高效采摘的方法，它能夠實現采摘、采摘效果評價、針對當前采摘效果的下一步行動整個流程的完全自動化實現，當為行走車輛加裝了自動駕駛系統和全球定位系統，并且預先設定軌跡路線的情況下，整套采摘機械能夠實現完全的無人化枸杞采摘作業。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種基于人工智能實現枸杞高效采摘的方法，實現該方法的枸杞采摘系統包括枸杞采摘車、車輛無人駕駛系統、人工智能控制系統以及GPS定位系統，所述枸杞采摘車包括平臺高度可調的高地隙液壓平臺和用于振落枸杞的振搖裝置，所述人工智能控制系統包括用于識別成熟枸杞數量的模式識別系統和記錄自身參數與采摘效果的深度學習系統，所述深度學習系統用于自動記錄和學習枸杞采摘車行駛速度，振搖裝置的振搖角度、振幅和振搖頻率對采摘效果的影響，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、將裝備了人工智能控制系統、車輛無人駕駛系統的枸杞采摘車牽引到工作位置，并確認GPS定位系統能夠正常工作；

步驟二、開啟車輛無人駕駛系統和人工智能系統，讓枸杞采摘車開始運行，枸杞采摘車沿著枸杞植株行向前運動；

步驟三、當枸杞采摘車運行到一顆枸杞樹前時，模式識別系統采集當前成熟枸杞數量作為母樣本，并且記錄下來；

步驟四、枸杞采摘車繼續向前以速度S運行，振搖裝置進入到枸杞枝條當中，在此過程中，振搖裝置上安裝的振動電機持續振動，枸杞逐步掉落，被收集裝置收集；

步驟五、在振搖裝置采摘枸杞過程中，每隔時間t利用模式識別系統進行一次樹上成熟枸杞的采樣，并且與枸杞采摘車進入枸杞樹之前采集到的母樣本求商，獲取百分比；

步驟六、將上述采集樣本的百分比與枸杞采摘車預先設定的預期百分比做對比，觀察在當前位置枸杞樹的采摘效果是否達到預期，如果達到預期百分比，枸杞采摘車保持當前速度行駛，并且振搖裝置的振動頻率和振幅不改變；

步驟七、當對比獲得的數據發現當前采摘效果未達到預期百分比時，則枸杞采摘車的自動駕駛系統減慢行駛速度S，或者枸杞采摘車停止在當前位置進行采摘作業，并且振搖裝置的振搖頻率和振幅加大；反之，當對比獲得的數據發現當前采摘效果超過了預期百分比時，自動駕駛系統控制枸杞采摘車加快行駛速度S，振搖裝置的振搖頻率和振幅減小，并將采集到的行駛速度、振搖頻率、振幅和振搖角度記錄到深度學習系統中。