[發明專利]基于機械臂的柑橘自動化采摘方法及裝置

在審

• 申請號: 202011642676.2
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112715159A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 王玨;鄭祿;帖軍
• 申請（專利權）人: 武漢晴川學院;中南民族大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30;A01D91/04;G01N21/25;G01S19/42
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

1.一種基于機械臂的柑橘自動化采摘方法，其特征在于，所述基于機械臂的柑橘自動化采摘方法基于柑橘自動化采摘設備，所述柑橘自動化采摘設備包括：定位芯片、攝像設備、機械臂、切割裝置以及采摘筐，所述機械臂包括第一機械臂和第二機械臂，所述采摘筐設置在所述第一機械臂末端，所述切割裝置設置在所述第二機械臂末端，所述基于機械臂的柑橘自動化采摘方法包括以下步驟：

通過所述定位芯片確定所述柑橘自動化采摘設備的當前位置信息，并根據所述當前位置信息確定目標區域范圍；

查找所述目標區域范圍對應的柑橘品種，并查找所述柑橘品種對應的成熟柑橘顏色值區間；

通過所述攝像設備拍攝初始圖像，并從所述初始圖像中截取柑橘圖像；

對所述柑橘圖像進行顏色檢測，以獲得當前柑橘顏色值；

根據所述當前柑橘顏色值和所述成熟柑橘顏色值區間判斷所述柑橘圖像對應的目標柑橘是否為成熟柑橘；

在所述目標柑橘為成熟柑橘時，根據所述初始圖像確定所述目標柑橘對應的目標枝干，并根據所述目標枝干確定切割位置；

控制所述第一機械臂將所述采摘筐移動至所述柑橘的下方區域，并控制所述第二機械臂將所述切割裝置移動至所述切割位置；

控制所述切割裝置對所述目標枝干進行切割，以使所述目標柑橘落入所述采摘筐中。

2.如權利要求1所述的基于機械臂的柑橘自動化采摘方法，其特征在于，所述柑橘自動化采摘設備還包括儲物筐；

所述控制所述切割裝置對所述目標枝干進行切割，以使所述目標柑橘落入所述采摘筐中之后，還包括：

查找所述柑橘品種對應的柑橘體積，并獲取所述采摘筐的采摘筐體積；

根據所述柑橘體積和所述采摘筐體積確定柑橘數量，并根據所述柑橘數量確定目標切割次數；

記錄所述切割裝置的切割次數，并將所述切割次數與所述目標切割次數進行比較；

在所述切割次數與所述目標切割次數一致時，控制所述第一機械臂將所述采摘筐移動至所述儲物筐的上方區域，并將所述采摘筐中的柑橘移入至所述儲物筐中進行存儲；

對所述切割次數進行清零處理。

3.如權利要求1所述的基于機械臂的柑橘自動化采摘方法，其特征在于，所述定位芯片為北斗定位芯片；

所述通過所述定位芯片確定所述柑橘自動化采摘設備的當前位置信息，并根據所述當前位置信息確定目標區域范圍之前，還包括：

在接收到用戶輸入的智能采摘指令時，根據所述智能采摘指令確定采摘信息；

根據所述采摘信息確定采摘位置，并根據所述采摘位置進行路徑規劃，以獲得采摘路徑；

通過所述北斗定位芯片和所述采摘路徑控制所述柑橘自動化采摘設備按照所述采摘路徑進行移動；

在所述柑橘自動化采摘設備移動至所述采摘位置時，控制所述柑橘自動化采摘設備進入采摘模式；

在所述采摘模式下，執行所述通過所述定位芯片確定所述柑橘自動化采摘設備的當前位置信息，并根據所述當前位置信息確定目標區域范圍的步驟。

4.如權利要求1所述的基于機械臂的柑橘自動化采摘方法，其特征在于，所述通過所述攝像設備拍攝初始圖像，并從所述初始圖像中截取柑橘圖像，包括：

通過所述攝像設備拍攝初始圖像，所述初始圖像為RGB格式的圖像；

對所述初始圖像進行格式轉換，以獲得待處理圖像，所述待處理圖像為HSI格式的圖像；

從所述待處理圖像中提取色調特征和飽和度特征；

根據所述色調特征和所述飽和度特征通過預設共振激勵法進行數據融合，以獲得融合圖像；

基于預設最大類間差法和所述融合圖像確定前景區域；

根據所述前景區域在所述初始圖像中確定柑橘區域，并根據所述柑橘區域從所述初始圖像中截取柑橘圖像。