国外发展现状1983年第1台西红柿采摘机器人在美国问世，此后，采摘机器人及机械手的研制及开发得到了迅速的发展。西方各国相继立项研究了采摘苹果、柑橘、西红柿、西瓜和葡萄等智能机器人。荷兰农业环境工程研究所研制出了一种多功能黄瓜采摘机器人，机械手有7个自由度, 采用三菱RV-E26自由度机械手，在底座上增加了1个线性滑动自由度，采摘成功率为80%，每采摘1条黄瓜需时45s。西班牙研制了柑橘采摘机器人, 由摘果手、彩色视觉系统和超声传感定位器3部分组成。英国西尔索研究所开发的采蘑菇机器人装有录像机，红外线测距仪和视觉分析软件。日本近年在收获机器人的研究方面进展很快，目前已经研制出番茄、黄瓜、葡萄、柑橘等水果和蔬菜收获机器人，但技术不太成熟，还没有真正实现商业化。1984年，日本京都大学的川村等人开始了对番茄采摘机器人的研究，并研制出一台具有5自由度关节型机械手的机器人。上海交通大学与日本宫崎大学共同设计研制了高地隙的跨垄作业7自由度的草莓采摘机器人。各种技术采用的收获方式主要是机械震摇式和气动震摇式。其缺点是果实易损，效率不高，特别是无法进行选择性的收获，在采摘柔软，新鲜的果蔬方面还存在很大的局限性。但在此后，随着电子技术和计算机技术的发展，特别是工业机器人技术、计算机图像处理技术和人工智能技术的日益成熟，采摘机器人的研究和开发技术得到了快速的发展。但收获机器人目前都还没能真正实现商业化。61605

      人机协作型采摘机器人将机器人的导航、目标探测和定位等需要高智能的任务剥离出来, 由人完成。而机器人控制系统只负责计算并优化采摘路径、控制关节运动、实施采摘任务。人机协作型机器人需要人的参与, 同自主型智能机器人相比, 其优势表现在系统可靠性高、采摘成功率和采摘效率高[4]。如图1-1所示。 

2  国内发展现状

       国内在农业机器人方面的研究始于20世纪90年代中期，相对于发达国家起步较晚，但是发展很快，很多院校、研究所都在进行农业机器人和智能农业机械相关的研究。

       中国农业大学张铁中教授率先在我国开展了自动化嫁接技术的研究工作，先后成功开发了自动插接法、自动旋切贴合法嫁接技术，填补了我国自动化嫁接技术的空白，形成了具有我国自主知识产权的自动化嫁接技术。上海交通大学机器人研究所的曹其新等人进行了用于精确农业的智能农业机械的研究工作，己经完成了智能化联合收割机、蔬菜工厂化育苗播种流水线样机的研制，正在进行草苟挑选机器人、黄瓜采摘机器人的研究。浙江大学应义斌教授研究的水果自动分级机器人系统得到国家“863 "计划的支持。吉林大学王荣本、于海业在90年代中期开始进行农用自动引导行走车的研究。南京农业大学姬长英、沈明霞等人，浙江工业大学青芳、张立斌等人，在进行农业机器人的视觉研究。江苏大学纪良文、吴春笃进行了喷药机器人的研究，他们采用超声测距作为喷药机器人的辅助视觉系统[2]。文献综述

      还有吉林工业大学与吉林农业研究所研制的锄草机器人[6]，中国农业大学杨丽博士研制的组培苗分割移植机器人系统，江苏大学的陈树人、尹建军等在对西红柿的视觉研究亦取得很大的成果[7]。还有周云山和李强等人研究的蘑菇采摘机器人也处于是国内领先水平[8]，西北农林科技大学对苹果采摘机器人手臂控制进行了研究[9]，东北林业大学的陆怀民研制了林木球果采摘机器人仪[10]。