[发明专利]基于数字孪生的农作物采摘方法和装置

权利要求书

1.一种基于数字孪生的农作物采摘装置，其特征在于包括数字孪生平台、机器人采摘装置和三维虚拟操作平台；

所述数字孪生平台，响应传感器获取到的数据以及实时用户需求，进行预判并将结果反馈到三维虚拟操作平台中，由用户确认后，数字孪生平台向机器采摘装置下达指令；

所述机器人采摘装置，接收来自数字孪生平台的控制信息，处理来自平台的控制信息，采摘成熟作物，完成采摘动作；

所述三维虚拟操作平台，连接机器人采摘装置后，通过数字孪生平台生成的三维虚拟场景进行3D游戏，控制机器人完成采摘,在玩游戏的过程中来实现对作物的采摘。

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的农作物采摘装置，其特征在于：所述数字孪生平台包括数字孪生体、孪生数据库和调度系统；

所述数字孪生体，对用户需求进行可行性分析与状态预测，包括判断果实是否成熟；

孪生数据库，为来自机器采摘装置的传感器数据与调度历史记录提供快速存取功能；

调度系统，接受实时用户需求与多源异构数据，调度数字孪生体与孪生数据库，并反馈用户预测结果，等待用户确认信号，向机器采摘装置下达指令。

3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的农作物采摘装置，其特征在于：所述数字孪生体包括预测分析器、植物生长模型、植物生长模型和神经网络分类器，所述数字孪生体基于植物生长模型，使用基于神经网络分类器的预测分析器在预测孪生体中对用户需求进行可行性分析与状态预测，包括判断果实是否成熟。

4.根据权利要求1所述的基于数字孪生的农作物采摘装置，其特征在于：所述机器人采摘装置包括执行模块、驱动传动模块、摄像模块、电源模块和控制模块；

所述执行模块，执行作物采摘动作；

所述驱动传动模块，驱动机械手的运动；

所述摄像模块，对采摘作物扫描处理，提供作物生长数据；

所述电源模块，为设备供电；

所述5G通信模块，数据传输与通信控制；

所述控制模块，将传感器数据汇总并传递给数字孪生平台，并处理来自数字孪生平台的控制信息，采摘成熟作物，完成采摘动作。

5.根据权利要求1所述的基于数字孪生的农作物采摘装置，其特征在于：所述三维虚拟操作平台包括控制终端，所述控制终端连接5G网络后，用户则可在终端通过数字孪生平台生成的三维虚拟场景进行3D游戏，即控制机器人采摘装置完成采摘,在玩游戏的过程中来实现对作物的采摘。

6.一种基于数字孪生的农作物采摘方法，其特征在于采摘方法的步骤如下：

S1.数字孪生平台响应传感器获取到的数据以及实时用户需求，提供调度系统提交给数字孪生体的预测分析器，利用神经网络分类器和植物生长模型在预测孪生体中进行预判，将预判结果提供调度器反馈到3D游戏场景中；

S2.将机器人采摘装置放置作物生长区，打开电源开关，连接5G网络；

S3.用户打开控制终端，使其连接5G网络，用户则可在终端通过数字孪生平台生成的三维虚拟场景进行3D游戏，即可实现对机器人的控制由用户确认后，数字孪生平台的调度系统向机器采摘装置的控制模块下达指令。