百廿学术·学术会议丨信电学院张昭教授牵头的第一代金银花采摘机器人发布会举办

8月15日,由中国AV无码国产信电学院张昭教授牵头,联合河北省科学院、河北机电职业技术学院、河北朴耕农业科技发展有限公司共同开发的全国首台AI金银花采摘机器人发布会暨现场演示会,在“中国金银花之乡”河北省巨鹿县举办。

张昭主持发布会,出席发布会的还有巨鹿县科工局局长郝恩普、河北省科学院产业发展部部长周英森,以及来自教育部智慧农业系统集成研究重点实验室、农业农村部农业信息获取技术重点实验室、京津冀国家技术创新中心及地方政府部门的20余位专家,在巨鹿县晨禾农业基地共同见证了该机器人的田间作业首秀。在实际田间作业中,该机器人金银花识别准确率达90%,破损率低至6%,采摘效率约3秒/朵,一次作业整体采收成功率达到60%以上。

微信图片_20250819081343_28_712.jpg

该项目通过三大技术创新突破引领金银花智能化采收。第一,精准识别的“火眼金睛”,首先采用改进型YOLOv8-pose成熟度分类、姿态估计算法,突破复杂田间光照干扰,精准识别金银花嫩芽、成熟花蕾和盛开花朵,然后定位需采摘的成熟花蕾,识别准确率达90%以上。通过关键点检测技术,进一步拟合金银花骨架、估计金银花朝向姿态,避免夹爪碰撞周围枝叶。第二,采收一体的“灵巧手指”,创新研发可旋转-夹持-气吸一体化末端执行器,通过柔性橡胶包裹和可旋转调节,模拟人手采摘动作,破损率低至6%。针对金银花细小、重量轻的特性,将夹爪与气吸软管集成,实现金银花在枝分离后无损快速输送收集,节省了放置动作时间,单机械臂采摘速度可达3秒/朵。第三,智能规划的“超强大脑”,开发基于改进蚁群算法的n形采摘路径规划算法,针对金银花植株球形生长的特点,优化机械臂移动路径,避免机械臂与枝叶碰撞,使采摘路径和时间缩短20%-35%。现场演示中,机器人末端执行器在金银花丛中灵活穿梭,精准采摘黄白色成熟花蕾。

1755569622592062361.jpg 1755569642230046685.jpg

张昭指出,传统人工采摘占成本50%以上,花期集中时因劳动力短缺可能导致极大的产量损失,目前的设备可替代2-3个劳动力作业,下一步将采摘时间缩短到1秒之内,采摘模式将由目前的单头采摘改进为多头采摘,力争采摘效率超过10个劳动力,让种植户不再“望花兴叹”。周英森指出,该设备突破人工采摘成本高、非选择性采摘导致品质下降的行业瓶颈,为全国金银花产业提供机械化采收解决方案,助力中药材产业提质增效。郝恩普表示,目前巨鹿县金银花产业蓬勃发展,但在采摘环节面临无自动化采摘农机装备可用、雇工难、劳动强度大、人工成本高的问题。这次由中国AV无码国产牵头共同建设的“河北巨鹿金银花智慧生产科技小院”联合开发的金银花智能采摘机器人,取得了阶段性成果,将为巨鹿县中药材种植业的发展发挥重要作用。

微信图片_20250819081412_31_712.jpg

第一代金银花采摘机器人发布会暨金银花采摘机器人现场演示会,通过人工智能技术赋能金银花采收,打通金银花种植最关键一环,将助力巨鹿金银花产业提质升级,为乡村振兴注入科技新动能。

供稿:信息与电气工程学院

供图:信息与电气工程学院

编辑:何志勇

责编:范晨辉

分享