全文总字数：9346字

自主农业机器人的设计

摘要：本文对自主农业机器人的发展进行了最先进的综述，包括制导系统、温室自动系统和水果采集机器人。本文设计了一种野外作物机器人机器选择性收获易损水果和蔬菜的一般概念。为了使机器人成为农业生产的可行选择，未来趋势必须采取自主农业机器人是重中之重。

一个模型机，含有这个设计的一部分，已经被实现了，用于甜瓜的收获。这台机器由一个安装在由拖拉机牵引的移动底盘上的笛卡尔机械手组成。两个视觉传感器被用来定位水果并引导机械手臂向它靠近。一个钳子夹住甜瓜，把它从藤上分离出来。实时控制一个由黑板系统组成硬件架构，其中包含了通过PC总线进行传感、计划和控制的自动模块。大约85%的水果成功地定位并收获了。

关键词：机器人，自主，农业，智能控制

介 绍

机器人是一种可以用来执行各种农业任务的感知能力的机器，例如种植、移植、喷洒、修剪和选择性收割。农业机器人的出现有可能提高新鲜农产品的质量，降低生产成本，减少体力劳动的任务量。然而，复杂的农业文化环境，结构松散的基础技术必须被解决。如：在三维连续变化的轨道上移动操作;难以探测和到达（由树叶隐藏，并在树枝间放置）的目标的随机位置;水果大小和形状的变化;易损坏的产品;以及恶劣的环境条件，如灰尘、灰尘、极端温度和湿度。

水果的位置、大小、形状和成熟度的不确定性需要一个复杂的感官系统，它必须识别在不断变化的光照条件（云、太阳方向）中部分遮挡的水果，并确定一个特定的水果是否成熟。由可变车辆速度和不平坦地形引起的位置不确定需要速度和位置的监测。因此，整个任务需要动态的、实时的环境解释和对各种依赖于依赖的操作的控制。

摘要本文的目的是探讨自主农业机器人发展过程中所涉及的困难和复杂性;展示自主农业-文化机器人的先进技术;并为一个自主的野外作物机器人机器设计一个总体概念和设计。这一概念的初步实现将会被介绍。这篇文章是对未来的研究和开发（Ramp;D）方向的总结，在商业机器人成为农业活动的可行选择之前，必须进行研究。