中科深谷新产品发布：红花采摘机器人

       红花，又称草红花，具有较高的经济药用价值，但是由于红花的花丝与果球的成熟期不同，需要对其分开单独采收，红花上有尖刺，而人工采摘对采花工人手伤害大，且劳动强度高。

      中科深谷研发团队针对红花生产特点，经过长时间的攻关试验，结合现代机器人技术和计算机视觉技术，研制出了红花采摘机器人，实现红花花丝快速采收。

       相对于传统半自动采摘设备和人工采摘方式，这款采摘机器人采用高度集成的组合导航系统，可自主完成田间直行、转弯、姿态调整等导航作业，全程无需人工参与，可远程监控机器人运行状态。

01 产品简介

      红花采摘机器人系统由四驱四转移动机器人平台构成，该平台主要包括四驱四转智能移动机器人、3D激光雷达导航系统、基于5G网络的通讯系统，平台融合了多种传感器数据采集、数据分析以及智能控制于一体。

       整个系统采用ROS机器人操作系统架构，结合MATLAB作为辅助开发工具，支持代码的自动生成和自动部署。系统提供移动机器人导航定位研究、底盘驱动控制应用、5G远程通信应用等技术。平台支持MATLAB/Simulink和ROS联合开发，可以支持自动导航功能，且可支撑相关科研人员在该平台上进行自动驾驶、机器人移动作业等人工智能的应用研究。

02 系统组成

(1）协作机器人系统

       机械臂运动学研究的是机械臂的工作空间与关节空间之间的射影关系或机械臂的运动学模型，包括正运动学（Forward）和逆运动学(Inverse)这两部分。机械臂正运动学是用来确定机械臂末端执行器的位姿；机械臂逆运动学是给定机械臂的末端执行器的位置和姿态，计算所有可到达给定位置和姿态的关节角。机械臂的运动学的研究方法，首先利用位姿描述、坐标变化等数学方法确定物体位置、姿态和运动；然后确定不同结构类型的机械臂的正逆运动学，这些类型包括直角坐标型、圆柱坐标型和球坐标型等等；最后根据Denavit-Hartenberg参数法去推导机械臂的正逆运动学方程。

(2）激光导航系统

        该系统主要实现3D激光SLAM构建地图，在已构建出的地图上实现3D激光导航定位。

(3）视觉系统

该系统主要实现利用相机进行目标特征物检测识别，并将识别的结果反馈到中央控制系统，由其进一步控制协作机器人系统完成抓取等。

03  产品优势

（1）激光3D地图的构建及定位SLAM。

（2）一种基于多自由度并联机械臂的红花采摘装置，实现红花花丝快速采收。

（3）视觉识别抓取：实现利用相机进行目标特征物检测识别，并将识别的结果反馈到中央控制系统，由其进一步控制协作机器人系统完成抓取等。

04  平台技术实验具体介绍

以下是本平台提供的实验列表，所有实验均基于Matlab/Simulink软件编写，其源代码完全开放，可自由修改。

移动机器人实验

视觉伺服实验