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龙图腾网获悉南京工程学院申请的专利一种仿人收获方式的簇状番茄采摘系统及其控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118044401B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410090303.0，技术领域涉及：A01D46/30；该发明授权一种仿人收获方式的簇状番茄采摘系统及其控制方法是由李佩娟;王瑶;宋凯晨;郭铁铮;王美晴;郑亦峰;李孟宸设计研发完成，并于2024-01-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种仿人收获方式的簇状番茄采摘系统及其控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种仿人收获方式的簇状番茄采摘系统及其控制方法，包括视觉系统、机械手、机械臂和连接法兰组，所述机械手通过连接法兰组与所述机械臂相连接，所述连接法兰组一部分向外延伸形成伸出端，视觉系统固定安装在所述连接法兰组的伸出端上；所述机械手包括驱动机构、固定组件和若干个机械手指，所述驱动机构设置在固定组件的内部，所述机械手指一端位于固定组件内部并与所述驱动机构相连，另一端穿出固定组件的一端，所述固定组件的另一端与所述连接法兰组相连接；本发明解决了簇状番茄采摘柔顺性需求、精准采摘需求和高效采摘需求，适用于簇状番茄收采摘，结构简单、动作可靠，控制简单，大幅度提高了簇状番茄收采摘的效率无损率。

本发明授权一种仿人收获方式的簇状番茄采摘系统及其控制方法在权利要求书中公布了：1.一种仿人收获方式的簇状番茄采摘系统的控制方法，其特征在于， 簇状番茄采摘系统包括视觉系统1、机械手2、机械臂3和连接法兰组4，所述机械手2通过所述连接法兰组4与所述机械臂3相连接，所述连接法兰组4一部分向外延伸形成伸出端，所述视觉系统1固定安装在所述连接法兰组4的伸出端上； 所述机械手2包括驱动机构、固定组件和若干个机械手指，所述驱动机构设置在所述固定组件的内部，所述机械手指一端位于所述固定组件内部并与所述驱动机构相连，另一端穿出固定组件的一端，所述固定组件的另一端与所述连接法兰组4相连接； 所述机械手指包括滚轮5、柔性泡棉6、指腹7、指根8和指尖17，所述滚轮5通过圆柱销与所述指尖17连接，所述指尖17固定设置在所述指腹7的一端，所述指腹7的另一端通过圆柱销与所述指根8相连，且所述指腹7和所述指尖17上均设置有所述柔性泡棉6，所述指根8通过圆柱销与驱动机构相连接； 所述驱动机构包括扭转弹簧9、手指传动杆10、步进电机11、电机传动杆14和丝杆螺母15，所述手指传动杆10与所述指根8通过圆柱销相连接且所述圆柱销上套设有扭转弹簧9，所述指根8和所述手指传动杆10上均设置有隔离柱，所述扭转弹簧9的两个扭臂分别作用于所述指根8的隔离柱和所述手指传动杆10的隔离柱上，所述电机传动杆14通过圆柱销与所述手指传动杆10转动连接，所述丝杆螺母15和电机传动杆14采用圆柱销传动连接后与步进电机11旋合，所述步进电机11固定在所述固定组件的内部； 控制方法包括以下三个阶段： 阶段一、番茄藤全貌感知阶段：采摘系统到达当前采摘点，以眼在手的方式进行手眼标定，视觉系统以0,0，Z自上而下扫描番茄藤全貌，对视觉系统运用YOLOv5s算法进行番茄成熟度判别训练，然后判断番茄藤上每个番茄簇的成熟度，若没有成熟的番茄则前往下一采摘点，若有成熟的番茄，则输出图像中n个番茄簇的定位信息，进入阶段二； 阶段二、番茄簇聚焦感知阶段：在输出图像中n个番茄簇的定位信息中近距离定位第m个番茄簇，m初始值为1，判断第m个番茄簇中是否有成熟的番茄，若无成熟的番茄，则判断m是否大于等于n，若m大于等于n，则当前番茄藤采摘结束，进入阶段一中的前往下一采摘点，若m小于n，则进行第m+1个番茄簇近距离定位，若有可采摘的成熟番茄，则通过权重输出番茄高度靠下且番茄深度靠外的成熟番茄六维位姿信息，进入阶段三，其中Z表示番茄深度信息，X表示番茄高度信息，p为番茄深度信息权重，q为番茄高度信息权重，p+q=1；阶段二中，输出图像中n个番茄簇的定位信息包括对番茄和果柄根据匹配算法进行配对，即利用番茄和果柄匹配算法将番茄与其对应果柄ROI区域进行对应，计算每一个果柄对每一个番茄的配对分数，并取分数较高的进行配对，获取番茄和对应果柄ROI区域；进而处理得到n个番茄簇的定位信息； 阶段三、采摘回收阶段：通过路径规划使机械臂到达采摘点，通过IO信号控制机械手执行采摘作业，然后控制机械臂到达回收点，将采摘的番茄放至回收点，采摘回收阶段完成后回到番茄簇聚焦感知阶段中，进行下一个采摘循环，直至视觉系统未识别到番茄，结束采摘循环。

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