-温室番茄低损耗采摘机器人-开题报告-多方案简图方案对比

3.0 闻远设计 2025-11-11 63 4 2.86MB 17 页 15光币

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毕业设计(论文)开题报告

题目：温室番茄低损耗采摘机器人结构设计

院（系）机电工程学院

1. 毕业设计（论文）综述

1.1 课题背景

近年来，随着我国农业现代化进程的加快，智能化农业装备的研发与应用

已成为农业领域的重要发展方向。番茄作为一种重要的农作物，其采摘过程在

农业生产中占据了重要位置。然而，传统的番茄采摘方式依赖于人工，存在采

摘效率低、成本高、劳动强度大等问题，且难以保证采摘的一致性和果实的完

整性等问题。尤其在温室种植环境中，由于空间有限、环境复杂人工采摘的难

度和成本进一步增加。为了解决上述问题，本课题拟设计一种适用于温室的低

损耗采番茄摘机器人。这种机器人能够通过集成先进的视觉识别技术、机械臂

操作技术和智能控制算法，实现番茄的精准识别、定位与采摘。通过采用非接

触式末端执行器等技术，可以有效避免对番茄果实的损伤，降低损耗率，提高

采摘质量和效率。此外，温室番茄低损耗采摘机器人的研发还涉及多个学科领

域的知识，包括机械设计、电子工程、计算机科学和农业科学等因此，对其进

行结构设计不仅具有挑战性，也具有重要的理论和实践价值。

1.2 课题意义

在农业现代化的进程中，温室番茄的种植规模日益扩大，而人工采摘不仅

耗时费力，还容易造成番茄的机械损伤和质量下降。引入低损耗采摘机器人可

以显著改善我国温室番茄种植业面临的劳动力短缺和高成本问题。目前市场上

的采摘机器人在设计上多模仿人手的动作，这在一定程度上忽略了番茄植株的

特性和生长环境的差异性，导致采摘效率不高且损耗较大。因此，设计一款完

全适用于温室番茄的采摘机器人，不仅能提高采摘的精准度和效率，还能大幅

降低番茄的损伤率。

1.3 国内外研究现状

国内外番茄采摘机器人研究已取得显著进展。国外如 MetoMotion 公司开发

的番茄采摘机器人采用先进的视觉识别和机械臂技术，提高了采摘效率。国内

方面，中科院沈阳自动化所、南京农业大学等单位也积极研发，集萃智造的机

器人已在江苏投入使用，国产化率高，实现了高效、低损伤采摘。研究重点在

于视觉识别、机械臂控制和自主导航技术的优化，以适应复杂的农业环境。。

1.3.1 国外研究情况

由于国外研究农业机器人比较早，目前市场中成熟的番茄采摘机器人产品

大部分是国外公司研发的，例如西班牙 Agrobot 公司、美国 Harvest CROO

Roboticst 公司、以色列 Ripe Robotics 公司和以色列 MetoMotion 公司等。国外

的番茄采摘机器人产品如图1.2 所示。

a）Agrobot E-Series

b）Harvest CROO Robotics

c ）Virgo (Ripe Robotic)

d）MetoMotion- Greenhouse Robotic Tomato Harvester

图 1.2 国外公司的番茄采摘机器人产品

如图1.2a）所示，这款机器人由 Agrobot 公司开发，采用了先进的视觉识别

和机械臂技术，能够在温室环境中高效地采摘番茄。E-Series 系列机器人可以减

少果实损伤率，提高采摘效率，并降低劳动成本。

如图1.2b）所示，Harvest CROO Robotics 公司推出的番茄采摘机器人是其

最新的成果之一，旨在解决农业劳动力短缺问题。该机器人采用了高精度的视

觉系统和灵活的机械臂，能够在不同种植环境下进行采摘。

如图1.2c）所示，Ripe Robotics 的Virgo 机器人采用了深度学习和计算机视

觉技术，能够识别成熟的番茄并进行精确采摘。Virgo 机器人设计轻便，适合在

温室和露天环境下使用。

如图1.2d）所示，MetoMotion 的Greenhouse Robotic Tomato Harvester 是一

款专为温室设计的番茄采摘机器人，采用先进视觉识别和机械臂技术，提高采

摘效率，减少果实损伤率。机器人具备自主导航能力，适应温室环境，降低劳

动成本，提高采摘一致性和质量。

1.3.2 国内研究情况

本次调研主要从以下几个方面查找国内相关研究情况，一是国内现有番茄

采摘机器人调研分析，二是国内采摘机器人现状分析。

1）内现有番茄采摘机器人调研分析

中国农业大学与苏州大学为国内优秀高校，二者在农业与机械领域无疑都

是非常优秀的。二者强强联合共同设计以一款番茄采摘机器人。该机器人配备

了多个摄像头和传感器，这些设备能够精准捕捉番茄的位置和状态，确保采摘

过程中能够准确识别并选取成熟的番茄。

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标签： #开题报告 #开题 #机器人

摘要：

毕业设计(论文)开题报告题目：温室番茄低损耗采摘机器人结构设计院（系）机电工程学院1.毕业设计（论文）综述1.1课题背景近年来，随着我国农业现代化进程的加快，智能化农业装备的研发与应用已成为农业领域的重要发展方向。番茄作为一种重要的农作物，其采摘过程在农业生产中占据了重要位置。然而，传统的番茄采摘方式依赖于人工，存在采摘效率低、成本高、劳动强度大等问题，且难以保证采摘的一致性和果实的完整性等问题。尤其在温室种植环境中，由于空间有限、环境复杂人工采摘的难度和成本进一步增加。为了解决上述问题，本课题拟设计一种适用于温室的低损耗采番茄摘机器人。这种机器人能够通过集成先进的视觉识别技术、机械臂操作技术...

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