[发明专利]一种自动化采摘方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种自动化采摘方法。

背景技术

番木瓜，又称木瓜、乳瓜、万寿果，为热带、亚热带常绿软木质大型多年生草本植物，常绿软木质小乔木，高达8-10米，具乳汁；茎不分枝或有时于损伤处分枝，具螺旋状排列的托叶痕。果实长于树上，外形像瓜，故名之木瓜。番木瓜的乳汁是制作松肉粉的主要成份。花果期全年。

木瓜含丰富的营养价值，产区都有多个上规模的木瓜种植园，一到收获时，采摘到的木瓜数量众多，具有较高的种植价值。但是，由于采用人工采摘木瓜效率低下，如果使用机械采摘木瓜，要面临两个问题，一个是木瓜种植园内地段较为复杂，一般的机械平台很难跨越全园，另一个是木瓜的甜度和采摘点难以控制。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种复杂地段木瓜采撷系统，引入了包括的路障清除设备的可移动式主体机构作为采摘平坦，基于木瓜子图像中各个像素点的颜色分量确定木瓜子图像的颜色，基于木瓜子图像的颜色和木瓜子图像对应的木瓜类型判断木瓜子图像对应的木瓜的水分甜度，当判断的水分甜度大于等于预设甜度阈值时，发出木瓜采撷信号，还基于木瓜子图像检测出木瓜的生长枝条，并将生长枝条与木瓜连接点作为生长点，将在生长枝条上、生长点下方预设距离的位置作为木瓜切割点，基于木瓜子图像在高清木瓜图像中的相对位置确定木瓜采撷点的实际位置，从而对每一株木瓜树中的各个较甜木瓜进行自适应采摘。

由此可见，本发明具有以下几个重要发明点：(1)具有路障清除设备的可移动式采摘平坦的搭建；(2)木瓜水分甜度的智能化检测；(3)基于木瓜形态分析的木瓜切割点的准确判断。

根据本发明的一方面，提供了一种自动化采摘方法，所述方法包括使用复杂地段木瓜采撷系统以实现对复杂地段上木瓜树的各个甜木瓜进行的自动采撷，所述复杂地段木瓜采撷系统包括路线规划设备、可移动式主体机构、障碍物高度检测设备、路障清除设备、位置识别设备和采撷执行设备，路线规划设备、障碍物高度检测设备、路障清除设备、位置识别设备和采撷执行设备都设置在可移动式主体机构上，路线规划设备用于根据预设木瓜树分布图和该系统当前位置策划前往下一株木瓜树的行驶路线，可移动式主体机构用于基于所述行驶路线前往下一株木瓜树，障碍物高度检测设备用于检测可移动式主体机构行驶过程中的前方障碍物的高度，路障清除设备，与障碍物高度检测设备连接，用于在前方障碍物的高度大于等于预设目标高度时，对前方障碍物进行清除，位置识别设备用于在可移动式主体机构到达下一株木瓜树时，对该木瓜树上的木瓜位置进行识别，采撷执行设备与位置识别设备连接，用于对识别到的木瓜位置处的木瓜进行采撷。

更具体地，在所述复杂地段木瓜采撷系统中，还包括：定位设备，设置在可移动式主体机构上，用于获取可移动式主体机构的导航数据；

其中，该系统当前位置即可移动式主体机构的导航数据确定的位置；

其中，位置识别设备确定可移动式主体机构到达下一株木瓜树包括：当可移动式主体机构的导航数据与预设木瓜树分布图中下一株木瓜树的位置匹配时，则确定可移动式主体机构到达下一株木瓜树。

更具体地，在所述复杂地段木瓜采撷系统中，还包括：MMC存储设备，设置在可移动式主体机构上，分别与路障清除设备和路线规划设备连接，用于存储预设木瓜树分布图和预设目标高度。

更具体地，在所述复杂地段木瓜采撷系统中：

路障清除设备包括铲斗、动臂、连杆、摇臂、转斗油缸和动臂油缸，铲斗通过连杆和摇臂与转斗油缸铰接，用以清除路障，动臂与动臂油缸铰接，用以升降铲斗；

其中，铲斗的翻转和动臂的升降采用液压操纵方式。

更具体地，在所述复杂地段木瓜采撷系统中，还包括：

无线通信接口，包括无线接收器、无线发送器和解密器，无线接收器用于从远端的种植园管理中心服务器处接收加密后的预设木瓜树分布图，解码器分别与无线接收器和MMC存储设备连接，用于对加密后的预设木瓜树分布图进行解密，并将获取的预设木瓜树分布图存储到MMC存储设备中；