近日，由西北农林科技大学机械与电子工程学院杨福增教授团队研发的全国高校第一台苹果双臂采摘机器人完成了果园实地试验，从白水苹果试验示范站回到了西北农林科技大学。
2018年，在农业农村部苹果全程机械化科研基地建设项目和陕西省苹果科技重大专项的支持下，杨福增开始研究苹果采摘机器人。2021年3月第一台单臂采摘机器人就研发成功，并于当年9月首次走进白水苹果试验示范站“上班”。
杨福增教授（右三）与团队学生在讨论苹果采摘机器人的创新升级。摄影/靳军
苹果采摘机器人研究是国内外农业机器人领域的研究热点和难点之一，涉及机械、电子、控制、人工智能等多个学科，技术门槛高、研发难度大。
据悉，这台机器人是在原基础上进行了进一步完善，增加了一支采摘手臂。主要由底盘、处理器、控制器、深度相机和采摘手臂等组成，并与前后两台装载运输机器人一起组成一个苹果采摘转运多机器人系统。
据相关资料看，相较于美国华盛顿州立大学的苹果采摘机器人，该台苹果采摘机器人在多方面实现了赶超：一是识别时间快，华盛顿州立大学是1.5秒，此机器人为0.015秒；二是采摘方式灵巧，华盛顿州立大学是拉拽分离，此为仿生旋转拉拽，能耗小；三是采摘手臂多，在双臂采摘的同时能实现两臂协同，大大提高了整机采摘效率。
杨福增教授（右三）与团队学生在讨论苹果采摘机器人的创新升级。摄影/靳军
据了解，杨福增教授团队师生围绕苹果采摘转运多机器人系统发表高水平论文11篇，其中关于三指抓握姿态下苹果采摘抓得稳、采得下的研究论文刊登于国际顶级期刊《农业计算机与电子》，关于我国果园特有复杂场景下苹果可采摘和不可采摘实时识别算法的文章两年内被引频次高达79，博士生樊攀、闫彬、毛文菊和硕士生雷小燕、王美茸、刘恒、史帅旗、秦纪凤等脱颖而出，一支年轻有为多学科专业相融合的采摘转运多机器人科研小分队正在形成。今年秋季，团队首次牵头在机械与电子工程学院为研究生和本科生开设了机器人相关课程。
“明年我们计划开发出四臂机器人。”杨福增表示，团队今后将围绕机器人采摘的“快速、无损”持续攻关，并增加夜间采摘试验，同时以关键技术、算法等科技优势与相关企业进行产学研用一体化合作，尽快让先进实用的采摘转运多机器人系统投身于苹果产业高效发展。
