科创中国
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葡萄疏花采收机器人
发布时间: 2025-02-19
基本信息
合作方式：
创业融资
成果类型：
发明专利,著作权,新技术
行业领域：
现代农业
成果介绍
葡萄疏花采收机器人是一种集成了人工智能、机器视觉、机械自动化等先进技术的智能农业装备，旨在解决葡萄种植中疏花和采收环节的效率和品质问题。该机器人通过高精度传感器和深度学习算法，能够快速、精准地识别葡萄果穗和花柄，并根据农艺要求进行疏花决策。其疏花末端执行器装置采用刚性和柔性元件相结合的设计，既能保证操作的精准性，又能避免对葡萄植株造成损伤，解决了传统葡萄疏花无机可用的难题。在采收环节，机器人通过葡萄识别与采摘点定位技术，实现了鲜食葡萄的精准识别、分割和无损快速采摘。同时，结合葡萄成熟度分级检测技术，机器人能够自动判断葡萄的成熟度，确保采收的葡萄符合市场需求。此外，机器人还配备了模块化设计的袋中袋包装装置，实现了葡萄的无损打包作业。采摘后的葡萄可直接分级包装，并从50厘米高度安全落入收集框，避免了传统采摘后再分级造成的二次损伤，确保了葡萄的新鲜度和品质。该机器人的研发不仅提高了葡萄疏花和采收的效率和精度，还显著降低了人工成本和果实损伤率，推动了我国鲜食葡萄种植的智能化与产业化进程。其模块化设计使机器人能够适应不同葡萄品种和种植环境，为现代农业提供了可推广的技术解决方案。
成果亮点
根据葡萄疏花农艺要求，提出疏花决策、疏花夹持点识别与定位方法，设计了刚性和柔性元件相结合的疏花末端执行器装置，研制了葡萄疏花机器人，解决了果穗和花柄的快速、精准检测难题和葡萄疏花无机可用的现状；针对葡萄识别精度低、采摘点定位技术难、无损包装设备缺乏的关键问题，开发了葡萄识别与采摘点定位技术和葡萄成熟度分级检测技术，实现了鲜食葡萄的精准识别、分割和无损快速采摘；设计了鲜食葡萄无损采收一体机的袋中袋包装装置，实现了葡萄的无损打包作业；研发了模块可切换的葡萄疏花分级采收机器人，采摘后直接分级袋中袋包装，包装后可从50cm高度落入收集框，提高了采摘后葡萄的收集效率，避免了采摘后再分级的二次损伤同时确保了新鲜度，实现了智能化葡萄精准疏花和无损分级采收，推动了我国鲜食葡萄采摘机器人技术进步与产业化进程。突破产业关键技术，助力农业高质量发展。根据葡萄智能化生产需求，突破葡萄自动化、智能疏花管理与采收作业的关键技术，研制模块可切换的葡萄疏花分级采收机器人，有望解放生产力，推动葡萄生产方式变革，助力农业高质量发展。
团队介绍
本团队（智农AI科技创新团队）由刘平教授于2018年成立，团队共拥有教授1人，副教授2人，讲师2人，博士后2人，在读研究生近20人。团队主要从事农业机器人关键技术研究，聚焦设施园艺管理采收机器人的关键理论与技术研发、作物表型智能解析，研究工作连续性较好，理论研究逐步系统深入，农业技术应用初见成效。主持国家自然科学基金青年项目、山东省自然科学基金重点项目、山东省重点研发计划（良种工程）项目等省部级及以上项目12项（累计财政经费近2000万元），以第一作者或通讯作者发表高水平学术论文60篇，授权发明专利19项，登记软件著作权7项，获各类科技奖励6项，撰写并发布了《采摘机器人》团体标准，3项成果转化应用，辅助育成小麦新品种2个。首创了葡萄疏花末端，开发了末端可切换的设施园艺管理与采收机器人，提高了葡萄管理和收获的效率和自动化水平，促进葡萄产业转型升级。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”葡萄酒产业科技服务团 (中国农业工程学会) 评价时间：2025-03-25
刘继展
江苏大学
研究员
综合评价
该成果对葡萄产业行业的智能化生产有一定的引领性作用，技术创新性较强，技术具有一定成熟度，目标市场处于成长市场，目前仍为产品空白。
成果可独立为疏花、采收两个技术与产品，其中疏花机器人竞争力和技术成熟度强于采收机器人，可优先投资。采收机器人面临一定的竞争，并需要进一步提升其现场适应性和作业效率。
总体而言，该项目技术思路方向好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，具有一定的转化成熟度，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。
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