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龙图腾网获悉中国农业科学院农业信息研究所申请的专利工厂香菇采摘机器人及基于视觉的分级采摘方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117694184B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410089130.0，技术领域涉及：A01G18/70；该发明授权工厂香菇采摘机器人及基于视觉的分级采摘方法是由柴秀娟;赵树龙;周硕;张凝;孙琦鑫;孙坦设计研发完成，并于2024-01-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本工厂香菇采摘机器人及基于视觉的分级采摘方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种工厂香菇采摘机器人及基于视觉的分级采摘方法，其解决了现有用于采摘香菇自动采摘机器人采摘效率较低、自动化程度低、容易损伤香菇的菌盖、容易损伤菌棒、不能精准识别成熟香菇的技术问题，其包括移动平台、底盘、升降装置、菌棒拿取装置和香菇采摘装置，菌棒拿取装置用于从菌架中取出菌棒，通过升降装置实现不同层间的菌棒拿取，香菇采摘装置包括机械臂和执行末端，通过三个深度相机采集菌棒的图像数据，经过多视角目标匹配识别待采摘香菇目标并进行质量等级划分，实现分级采摘。本发明广泛用于工厂化香菇种植技术领域。

本发明授权工厂香菇采摘机器人及基于视觉的分级采摘方法在权利要求书中公布了：1.一种应用于工厂香菇采摘机器人的基于视觉的分级采摘方法，其特征在于，所述工厂香菇采摘机器人包括移动平台、底盘、升降装置、菌棒拿取装置和香菇采摘装置，所述底盘与移动平台连接，所述升降装置与底盘连接，所述菌棒拿取装置与升降装置连接，所述香菇采摘装置与底盘连接，所述香菇采摘装置包括机械臂，执行末端和香菇识别深度相机，所述香菇识别深度相机与执行末端的支撑架连接，所述升降装置包括支撑板，所述支撑板上通过第一可调节支架连接有第一深度相机，所述支撑板上通过第二可调节支架连接有第二深度相机；所述基于视觉的分级采摘方法包括以下步骤： 第一步，构建多视角数据集合用于训练香菇目标检测模型； 步骤1，使用第三深度相机采集菌棒视频数据；第三深度相机的初始位置为菌棒的正上方并向下俯拍，开始视频拍摄以后让第三深度相机匀速环绕菌棒的侧面移动，当第三深度相机环绕移动至菌棒的左侧下方并向上拍摄到香菇的菌褶部位时，停止录制，至此完成一个菌棒的第一段视频数据采集；接下来录制第二段视频，第三深度相机的初始位置为菌棒的正上方并向下俯拍，开始视频拍摄以后让第三深度相机匀速环绕菌棒的侧面移动，当相机环绕移动至菌棒的右侧下方并向上拍摄到香菇的菌褶部位时，停止录制，至此完成一个菌棒的第二段视频数据采集；针对多个菌棒，采集到多段视频； 步骤2，获取香菇静态图像；对每一段菌棒视频流进行抽帧，获得抽帧图像，从抽帧图像中筛选出大量香菇目标检测数据集，香菇目标检测数据集包含俯视视角的菌盖图像和仰视视角的菌褶图像； 步骤3，按照白面、正常、畸形、未开、微开和全开六种质量类别对数据集进行标注； 第二步，基于YOLOv8深度学习算法训练香菇目标检测模型； 步骤1，模型的训练； 在YOLOv8目标检测模型的基础架构基础上，剪除了P3层的检测头、P5特征层及P5特征层的检测头，仅保留P4层的检测头输出，从而形成香菇目标检测模型，采用上述第一步所构建的香菇目标检测数据集对香菇目标检测模型进行训练； 步骤2，多视角目标的匹配；香菇识别深度相机用于俯视拍摄菌盖，第一深度相机和第二深度相机用于仰视拍摄菌褶，香菇识别深度相机、第一深度相机和第二深度相机拍摄的三张图像组合为一个batch，将batch输入香菇目标检测模型就能得到俯视、右侧仰视、左侧仰视三个视角下的香菇检测结果：det_d、det_ur、det_ul；使用基于规则的方法实现菌盖与菌褶的匹配，首先以图片宽方向上的中线为分界线，将det_d中的检测框分为上下两部分det_dr、det_dl，令上部分det_dr中的检测框与菌棒右侧仰视菌褶图像的检测结果det_ur对应，令下部分det_dl中的检测框与菌棒左侧仰视菌褶图像的检测结果det_ul对应；确定俯视菌盖图像中的待采摘目标列表，以下四种情况是待采摘目标：①菌盖类别为白面且菌褶类别为未开，②菌盖类别为白面且菌褶类别为微开，③菌盖类别为正常且菌褶类别为未开，④菌盖类别为正常且菌褶类别为微开； 第三步，将香菇目标检测模型部署在控制器中； 第四步，控制器控制机器臂和执行末端动作，执行采摘任务； 步骤1，菌棒拿取装置带着菌棒移动至靠近香菇采摘装置中执行末端的位置，控制器控制机械臂动作使香菇识别深度相机到达菌棒上方的拍照位置，香菇识别深度相机、第一深度相机和第二深度相机采集菌棒的RGB图像和深度图像并发送给控制器； 步骤2，RGB图像输入香菇目标检测模型，经过多视角目标匹配实现待采摘目标的识别； 步骤3，控制器获取待采摘目标的菌盖中心点的三维坐标，然后经过坐标转换将菌盖中心点的三维坐标转换为机械臂基坐标系下的位置信息，机械臂动作引导执行末端移动到待采摘目标处，执行末端执行采摘动作将菌棒上的待采摘目标香菇采摘下来。

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