早在十八世纪末期就有轧棉机的诞生了，在后来诞生了割草机，收割机等等， 世界各国也开始了对农业机器人的研究，相继出现了茄子采摘机器人，番茄采摘机 器人和荔枝采摘机器人等等，这些采摘机器人可以成功采摘农作物，并且效率也高。 本课题研究的是苹果采摘机器人。

与其它机械系统相比，用于水果果实采摘的采摘机器人系统的设计具有如下的 特点。采摘环境的不确定性，水果是一个个生长在果树上的个体，可以说每个水果的采摘环境都存在差异。采摘机器人在水果果实采摘是不仅需要考虑果园地形的影 响，同时还需要考虑不同季节、不同光照条件、不同天气等自然环境的影响。由于 采摘环境的不确定性要求水果果实采摘机器人能够适应复杂多变的自然环境，具有 较高的智能来进行判断和推理。采摘对象的复杂性，由于水果的生长发育程度不一， 形状各不相同，导致不同的个体之间存在较大的差异，水果的采摘质量会对水果最 终的品质有很大的影响，为此要求实现水果自动采摘的采摘机器人必须要轻柔的对 待待摘水果，即采摘时的控制必须要精细。具备良好的可扩展性由于果园环境，水 果个体存在很大的差异，为了适应不同的环境，要求水果采摘机器人必须要具备良 好的可编程性和通用性，针对不同的果实进行采摘时，只需要通过简单地软硬件模 块替换，就可以适应复杂的水果采摘环境。易操作性和成本低廉性水果采摘机器人 的主要消费群体是农民，知识水平较低，所以有很大的可能性他们不会用这样的机 器人，因此采摘机器人操作起来尽量不要很复杂，而且安全方面也要着重考虑。同 时，目前国内水果产业仍然以个体经营为主，为此水果采摘机器人的价格必须低廉， 否则很难普及，为此农业采摘机器人的设计应该尽量简单，相应的成本就会降低， 作为农民一般可以买的起，用的起。

从古至今，要想实现一个物体的研究，理论知识和技术基础是不可缺少的，由 于科学技术的迅猛发展，尤其是电子技术方面，人工智能方面，还有计算机和信息 技术方面，这就为农业采摘机器人的实现做好了铺垫。当前，农业采摘机器人还没 有得到普及，由于其高昂的成本，以及复杂的操作性，但是将来的农业采摘机器人 布满整个田野，整个中国的田野乃至世界的田野，作为人们的双手来完成农业作业。文献综述

将来农业采摘机器人会变的越来越智能，用的人肯定多了，所以对农业采摘机 器人安全性方面的要求也越来越高。在现在计算机很普遍了，相应的计算机技术发 展的很快，传感器发展也很快，相信在不久的将来。农业采摘机器人将会自主识别 成熟果实，完成采摘，放置，运输等一系列过程。

图 1-1 农业采摘机器人

1。3 本课题研究的目的和意义

果树不同，每个果实所在的位置不一样，也就是每个果实的生存环境不一样， 采摘过程自然也是存在差异，不仅如此。采摘机器人还的考虑果园地形，以及不同 时间，不同光照和不同天气等自然因素的影响。

果实比较脆弱，容易被我们损坏，随意在采摘农作物是应当小心在小心，并且 农作物的形状也是不唯一的，生长发育更是不同，有大有小，正是因为他们发育的 环境复杂，所以他们在个体形状上存在很大的差异。而且果园的环境也是一只在改 变的。在者操作农业采摘机器的人都是果农，知识水平可能比较低。

研究本课题为了让农业采摘机器人能够有较高的职能能够适应果园内其复杂， 而且繁杂的自然环境，能够轻柔的采摘水果，通过简单的软硬件模块替换来适应复 杂的水果采摘环境，并且在采摘机器人具备操作简单与高可靠性前提下降低采摘机 器人的价格，能让机器人得到普及，促进中国农业的发展。