[发明专利]一种基于人工智能实现枸杞高效采摘的方法

权利要求书

1.一种基于人工智能实现枸杞高效采摘的方法，实现该方法的枸杞采摘系统包括枸杞采摘车、车辆无人驾驶系统、人工智能控制系统以及GPS定位系统，所述枸杞采摘车包括平台高度可调的高地隙液压平台和用于振落枸杞的振摇装置，所述人工智能控制系统包括用于识别成熟枸杞数量的模式识别系统和记录自身参数与采摘效果的深度学习系统，所述深度学习系统用于自动记录和学习枸杞采摘车行驶速度，振摇装置的振摇角度、振幅和振摇频率对采摘效果的影响，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将装备了人工智能控制系统、车辆无人驾驶系统的枸杞采摘车牵引到工作位置，并确认GPS定位系统能够正常工作；

步骤二、开启车辆无人驾驶系统和人工智能系统，让枸杞采摘车开始运行，枸杞采摘车沿着枸杞植株行向前运动；

步骤三、当枸杞采摘车运行到一颗枸杞树前时，模式识别系统采集当前成熟枸杞数量作为母样本，并且记录下来；

步骤四、枸杞采摘车继续向前以速度S运行，振摇装置进入到枸杞枝条当中，在此过程中，振摇装置上安装的振动电机持续振动，枸杞逐步掉落，被收集装置收集；

步骤五、在振摇装置采摘枸杞过程中，每隔时间t利用模式识别系统进行一次树上成熟枸杞的采样，并且与枸杞采摘车进入枸杞树之前采集到的母样本求商，获取百分比；

步骤六、将上述采集样本的百分比与枸杞采摘车预先设定的预期百分比做对比，观察在当前位置枸杞树的采摘效果是否达到预期，如果达到预期百分比，枸杞采摘车保持当前速度行驶，并且振摇装置的振动频率和振幅不改变；

步骤七、当对比获得的数据发现当前采摘效果未达到预期百分比时，则枸杞采摘车的自动驾驶系统减慢行驶速度S，或者枸杞采摘车停止在当前位置进行采摘作业，并且振摇装置的振摇频率和振幅加大；反之，当对比获得的数据发现当前采摘效果超过了预期百分比时，自动驾驶系统控制枸杞采摘车加快行驶速度S，振摇装置的振摇频率和振幅减小，并将采集到的行驶速度、振摇频率、振幅和振摇角度记录到深度学习系统中。

2.如权利要求1所述的一种基于人工智能实现枸杞高效采摘的方法，其特征在于：步骤二中，枸杞采摘车行驶速度S范围为1-10km/h；振摇装置沿上下方向振动，初始振动频率范围为180-900次/min，振动幅度范围为10-30mm。

3.如权利要求1所述的一种基于人工智能实现枸杞高效采摘的方法，其特征在于：在步骤三中，采集到的母样本为成熟枸杞的颗粒数，同时会获得一个采摘效果评价指标，在未开始采摘时，该评价指标所指的树上枸杞数量百分比为100％。

4.如权利要求3所述的一种基于人工智能实现枸杞高效采摘的方法，其特征在于：在步骤五中，每隔时间t利用模式识别系统进行一次树上成熟枸杞的采样，同时获得评价指标，该评价指标大于0且小于100％，同时，随着振摇装置持续采摘枸杞，模式识别系统对枸杞树采样识别得到的评价指标逐步减小。

5.如权利要求1所述的一种基于人工智能实现枸杞高效采摘的方法，其特征在于：在步骤七中，枸杞采摘车行驶速度S的变化调整幅度，以及振摇装置的振摇频率和振幅的变化调整幅度通过深度学习系统通过试验确定。

6.如权利要求1所述的一种基于人工智能实现枸杞高效采摘的方法，其特征在于：在步骤七中，当枸杞采摘车行驶速度S调整到最小，振幅调整到最大，以及振摇频率调整都无法达到预期百分比时，深度学习系统自动调整振摇装置采摘枸杞的振摇角度。

7.如权利要求1所述的一种基于人工智能实现枸杞高效采摘的方法，其特征在于：所述模式识别系统采用采用基于高斯混合模型分类识别算法的模式识别系统。

8.如权利要求1所述的一种基于人工智能实现枸杞高效采摘的方法，其特征在于：所述深度学习系统采用基于卷积神经网络的深度学习算法。

9.如权利要求1至8任意一项所述的一种基于人工智能实现枸杞高效采摘的方法，其特征在于：在步骤五中，间隔时间t的范围为0.5-5s。