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申请/专利权人：榆林市农业科学研究院

摘要：本发明公开了一种西瓜田间分选采摘机，包括发光元件、摄像头、采摘机构、行走机构、控制器和西瓜光谱检测系统，所述发光元件、采摘机构和西瓜光谱检测系统设置在行走机构上，所述发光元件、摄像头、采摘机构、行走机构以及西瓜光谱检测系统皆与控制器连接，所述采摘机构包括机器爪、X轴定位机构、Y轴定位机构、高度调节机构和周向调节机构；所述西瓜光谱检测系统包括光谱仪、探头、光源和控制器，所述探头与光谱仪连接，所述光谱仪和光源分别与控制器连接，所述探头和光源相对地设置在机器爪的两侧，所述光源的照射方向呈水平方向。本发明的西瓜田间分选采摘机可在田间实时无损检测西瓜成熟度，从而避免以往机械采摘时采摘到不成熟的西瓜。

主权项：1.一种西瓜田间分选采摘机，包括发光元件、摄像头、采摘机构、行走机构、控制器和西瓜光谱检测系统，所述发光元件、采摘机构和西瓜光谱检测系统设置在行走机构上，所述发光元件、摄像头、采摘机构、行走机构以及西瓜光谱检测系统皆与控制器连接，其特征在于：所述采摘机构包括机器爪、X轴定位机构、Y轴定位机构、高度调节机构和周向调节机构，所述X轴定位机构和Y轴定位机构用于调整机器爪在水平面上的位置；所述西瓜光谱检测系统包括光谱仪、探头、光源和控制器，所述探头与光谱仪连接，所述光谱仪和光源分别与控制器连接，所述探头和光源相对地设置在机器爪的两侧，所述光源的照射方向呈水平方向；所述周向调节机构能够在控制机器爪周向转动的同时调整光源在水平面上的照射角度；所述高度调节机构能够同时调整机器爪、探头和光源的高度；所述发光元件用于当摄像头进行拍照时进行照明；所述摄像头用于拍摄行走机构下方西瓜位置和姿态信息；所述控制器能够获取摄像头拍摄的信息，并根据上述信息控制西瓜光谱检测系统对西瓜进行识别；所述采摘机构依据以下方法进行采摘：a首先使行走机构下方的瓜田处于幽暗的环境；b通过摄像头拍摄行走机构下方的瓜田，拍摄时通过发光元件进行照明；c控制器获取摄像头拍摄的信息并识别出瓜田中西瓜的位置以及西瓜果梗与花萼连接轴的轴向；d控制器依据识别出的西瓜位置信息通过X轴定位机构和Y轴定位机构控制机器爪移动到西瓜的正上方；e控制器依据识别出的西瓜果梗与花萼连接轴的轴向信息，控制周向调节机构调整光源的照射角度和机器爪的抓取角度，使得西瓜果梗与花萼连接轴的轴向在空间上与光源的照射方向大体相互垂直；f通过控制器关闭发光元件并打开西瓜光谱检测系统的光源后，控制器通过高度调节机构控制机器爪、探头和光源同时向下运动，当西瓜完全落入机器爪中的时候，使得光源能够完成对西瓜赤道区域的连续照射；g探头将采集到的光谱信息上传至光谱仪，光谱仪测得西瓜赤道区域不同位点连续多条全透射光谱曲线,多条曲线取均值作为最终所测西瓜的光谱曲线，控制器调取光谱仪测得的光谱曲线信息，将该光谱曲线与西瓜合格样本的光谱曲线进行比对，由控制器最终判断当前所测西瓜是否成熟，如果判断西瓜成熟则控制机器爪进行抓取动作，然后通过采摘机构将西瓜运送至行走机构下方的指定位置。

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