CN109315144A - 水果智能采摘装置及其采摘方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水果智能采摘装置及其采摘方法。其中，水果智能采摘装置包括机械爪、机械臂、可旋转基座、支撑机构、视觉处理机构和动力机构；所述视觉处理机构设于所述机械臂与所述机械爪之间，所述视觉处理机构与所述动力机构电性连接；所述动力机构与所述可旋转基座连接；所述可旋转基座的顶部与所述机械臂的一端连接；所述机械臂的另一端与所述机械爪连接，所述机械臂用于驱动所述机械爪移动；所述支撑机构的一端与靠近可旋转基座的所述机械臂的一端连接，所述支撑机构的另一端与所述机械爪连接；所述机械爪包括夹持部、传动机构和剪切机构。实现对水果的精准采摘，且装置结构简单紧凑方便携带。本发明还公开了上述装置的采摘方法。

Description

水果智能采摘装置及其采摘方法

技术领域

本发明涉及水果采摘技术领域，特别是涉及一种水果智能采摘装置及其采摘方法。

背景技术

目前水果采摘主要依赖于手工，劳动工作量大且效率低。而现有的水果采摘装置体积庞大结构复杂不方便携带，且采摘成熟水果的准确程度不高。

发明内容

为了解决上述水果采摘装置结构复杂且采摘成熟水果的准确度不高等技术问题，本发明提出一种水果智能采摘装置及其采摘方法

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

本发明提出一种水果智能采摘装置，包括机械爪、机械臂、可旋转基座、支撑机构、视觉处理机构和动力机构；

所述视觉处理机构设于所述机械臂与所述机械爪之间，所述视觉处理机构与所述动力机构和所述机械臂电性连接，用于采集被采摘水果的信息并控制所述动力机构和所述机械臂转动；

所述动力机构与所述可旋转基座连接，用于驱动所述可旋转基座的旋转；

所述可旋转基座的顶部与所述机械臂的一端连接，用于驱动所述机械臂旋转；所述机械臂的另一端与所述机械爪连接；

所述支撑机构的一端与靠近可旋转基座的所述机械臂的一端连接，所述支撑机构的另一端与所述机械爪连接，用于维持所述机械爪的夹持方向始终向前；

所述机械爪包括夹持部、传动机构和剪切机构，所述传动机构的一端与所述机械臂的端部连接，所述传动机构的另一端与所述夹持部的一端连接；所述传动机构与所述视觉处理机构电性连接，所述夹持部的顶部和/或底部设有所述剪切机构。

优选地，所述视觉处理机构包括摄像头和控制器，所述摄像头与所述控制器连接，所述控制器与所述动力机构连接。

优选地，所述机械臂包括大臂、小臂和传动臂；所述大臂的一端与所述可旋转基座连接，所述大臂的另一端与所述小臂的一端连接，所述小臂的另一端与所述传动机构连接；所述传动臂的两端分别与所述大臂和所述小臂连接；所述机械臂还包括第一舵机、第二舵机和第三舵机，所述第一舵机与所述大臂连接，用于驱动所述大臂转动；所述第二舵机与所述小臂连接，用于驱动所述小臂转动；所述第三舵机与所述传动臂转动，所述第一舵机、所述第二舵机和所述第三舵机均与所述视觉处理机构电性连接；所述大臂与水平面方向的夹角的变化范围优选为30-150度。

优选地，还包括履带小车，所述履带小车设于所述动力机构的底部，所述履带小车设有直流电机，所述直流电机与所述视觉处理机构电性连接。

优选地，所述动力机构包括转轴和转台，所述转轴设于所述转台和所述可旋转基座之间，所述转轴带动所述可旋转基座转动。

优选地，所述传动机构包括传动杆与第四舵机；所述传动杆与所述第四舵机连接，所述第四舵机与所述视觉处理机构电性连接；所述传动杆与所述夹持部连接；所述传动杆包括第一传动杆与第二传动杆，所述第一传动杆与所述第二传动杆上分别设有齿轮，所述第一传动杆与所述第二传动杆通过所述齿轮活动连接；和/或，所述第一传动杆与所述第二传动杆之间的夹角的变化范围为0-120度。

优选地，所述夹持部包括两个底部铰接的夹持杆，两个所述夹持杆分别设有连杆，所述连杆与所述传动机构连接；

所述夹持杆的长度优选小于所述连杆的长度；

两个所述夹持杆的相对面优选为内凹的弧形面；

两个所述夹持杆的相对面优选设有缓冲部件。

优选地，所述剪切机构包括卡槽和刀片，所述卡槽开设于所述夹持部的顶部和/或底部，所述刀片可拆卸地安装于所述卡槽内。

本发明还提出一种采用上述所述的装置采摘水果的方法，包括步骤：视觉处理机构采集水果的信息并结合OPENMV函数检测水果的成熟度，并获取成熟目标水果的坐标；所述视觉处理机构根据所述坐标控制机械臂和机械爪运动，完成采摘。

优选地，获取成熟的水果的坐标具体步骤包括：

利用OPENMV的颜色追踪算法对成熟的水果进行定位，选中目标色块，并利用findblods及Blod函数结合LAB色彩模型对进行分析，得到成熟目标水果的坐标。

优选地，所述视觉处理机构根据所述坐标控制机械臂和机械爪的运动的具体步骤包括：

控制器根据成熟目标水果的坐标，计算出控制机械臂和机械爪应该旋转的角度，然后控制机械臂和机械爪旋转相应的角度至机械爪接近成熟目标水果的位置；

之后结合PID算法控制小臂和机械爪转动，最终准确控制机械爪到达目标水果位置，实现准确采摘。

本发明与现有技术对比的有益效果包括：视觉处理机构根据获得的被采摘水果的信息控制动力机构转动一定的角度；动力机构与可旋转基座连接，驱动可旋转基座旋转进而带动与其顶部连接的机械臂水平旋转相应的角度，机械臂进而带动与其另一端连接的机械爪旋转相应的角度初步对准需要被采摘的水果，机械爪在支撑机构的支撑作用下始终维持机械爪的夹持方向始终向前，确保能够采摘到水果，视觉处理机构控制机械臂转动带动机械爪进一步对准被采摘的水果的位置；所述机械爪包括夹持部、传动机构和剪切机构，所述传动机构的一端与所述机械臂的端部连接，所述传动机构的另一端与所述夹持部的一端连接；所述夹持部的顶部和/或底部设有所述剪切机构；视觉处理机构控制传动机构驱动夹持部精准的夹住水果的梗部，与此同时，位于其顶部和/或底部的剪切机构实现对被夹持的水果的剪切，实现对水果的精准采摘。而且本装置主要由机械爪、机械臂、可旋转基座、支撑机构、视觉处理机构和动力机构构成，结构简单紧凑，方便携带。

附图说明

图1是本发明实施例中水果智能采摘装置的立体图。

图2是本发明实施例中水果智能采摘装置的左视图。

图3是本发明实施例中机械爪的结构示意图。

图4是本发明实施例中机械爪的结构示意图。

图5是本发明实施例中水果智能采摘装置的俯视图。

图6是本发明实施例中水果智能采摘装置的仰视图。

图7是本发明实施例中分析目标坐标的原理示意图。

图8是本发明实施例中控制机械臂运动的原理分析示意图。

图9是本发明实施例中采摘方法的流程图。

附图标记说明：1、机械爪；11、夹持部；111、夹持杆；112、连杆；12、传动机构；121、传动杆；122、第四舵机；123、齿轮；13、卡槽；2、机械臂；21、大臂；211、第一舵机；22、小臂；221、第二舵机；23、传动臂；231、传动大臂；232、传动小臂；233、第三舵机；3、可旋转基座；31、固定板；4、支撑机构；41、第一连接架；42、第二连接架；43、第一支撑杆；44、第二支撑杆；45、支撑板；5、视觉处理机构；51、固定块；6、动力机构；61、转轴；62、转台；63、第六舵机；7、履带小车；71、直流电机。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

结合图1-8，本实施例提出一种水果智能采摘装置，包括机械爪1、机械臂2、可旋转基座3、支撑机构4、视觉处理机构5和动力机构6；

所述视觉处理机构5固定于固定块51上，设于所述机械臂2与所述机械爪1之间，所述视觉处理机构5与所述动力机构6和所述机械臂2电性连接，用于采集被采摘水果的信息以及控制所述动力机构和所述机械臂2转动；

所述动力机构6与所述可旋转基座3连接，用于驱动所述可旋转基座3的旋转；所述可旋转基座3的顶部与所述机械臂2的一端连接；

所述机械臂2的另一端与所述机械爪1连接，所述机械臂2用于驱动所述机械爪1移动；

所述支撑机构3的一端与靠近可旋转基座3的所述机械臂2的一端连接，所述支撑机构4的另一端与所述机械爪1连接，用于维持所述机械爪1的夹持方向始终向前；

所述机械爪1包括夹持部11、传动机构12和剪切机构，所述传动机构12的一端与所述机械臂2的端部连接，所述传动机构12的另一端与所述夹持部11的一端连接；所述传动机构12与所述视觉处理机构5电性连接，所述夹持部11的顶部和/或底部设有所述剪切机构。

在上述实施例的基础上，本实施例中所述视觉处理机构5包括摄像头和控制器，所述摄像头与所述控制器电性连接，所述控制器与所述动力机构12电性连接。本实施例中的控制器采用ARM控制器STM32F103。

在上述实施例的基础上，本实施例中的机械臂2通过固定板31与可旋转基座3连接。

在上述实施例的基础上，本实施例中所述机械臂2包括大臂21、小臂22和传动臂23；所述大臂21的一端与所述可旋转基座3连接，所述大臂21的另一端与所述小臂22的一端连接，所述小臂22的另一端与所述传动机构12连接；所述传动臂23的两端分别与所述大臂21和所述小臂22连接；所述机械臂还包括第一舵机211、第二舵机221和第三舵机233，所述第一舵机211与所述大臂21连接，用于驱动所述大臂21转动；所述第二舵机221与所述小臂22连接，用于驱动所述小臂22转动；所述第三舵机233与所述传动臂23连接，用于驱动所述传动臂23转动，所述第一舵机211、所述第二舵机221和所述第三舵机233均与所述视觉处理机构5电性连接，进一步地，是与视觉处理机构5中的控制器电性连接。水果的高低不一致，大臂、小臂的转动可调整机械爪相对水平面的高度进而有利于对准高度不同的水果，有利于采摘分布范围更广的水果。

进一步地，所述传动臂23包括传动大臂231与传动小臂232，传动大臂231的一端与小臂22连接，传动大臂231的另一端与传动小臂232的一端连接，传动小臂232的另一端与大臂21的一端连接。通过传动臂23的传动作用使得机械臂2中的大臂与小臂转动的更加灵活，同时对大臂与小臂起到一定的稳固作用。

在上述实施例的基础上，本实施例中所述大臂21与水平面方向的夹角的变化范围为30-150度。

在上述实施例的基础上，本实施例还包括履带小车7，所述履带小车7设于所述动力机构6的底部，所述履带小车7设有直流电机71，所述直流电机71与视觉处理机构5的控制器电性连接。若目标水果超出采摘范围，控制器控制直流电机71驱动履带小车移动至最佳采摘位置。

在上述实施例的基础上，本实施例中所述动力机构6包括转轴61和转台62，所述转轴62设于所述转台61和所述可旋转基座3之间，所述转轴62带动所述可旋转基座3转动。

在上述实施例的基础上，本实施例中所述传动机构12包括传动杆121与第四舵机122；所述传动杆121与所述第四舵机122连接，所述第四舵机122与所述视觉处理机构5的控制器电性连接；所述传动杆121与所述夹持部11连接；所述传动杆121包括第一传动杆与第二传动杆，所述第一传动杆与所述第二传动杆上分别设有齿轮123，所述第一传动杆与所述第二传动杆通过所述齿轮123活动连接。第四舵机122驱动第一传动杆的齿轮转动，进而齿轮产生相对运动带动第二传动杆与第一传动杆靠拢或远离。

进一步地，在第四舵机的作用下，传动杆产生相对运动，第一传动杆与第二传动杆的两端靠拢或远离，所述第一传动杆与所述第二传动杆之间的夹角也随之变化，夹角变化范围为0-120度。

在上述实施例的基础上，本实施例中所述夹持部11包括两个底部铰接的夹持杆111，两个所述夹持杆111分别设有连杆112，所述连杆112与所述传动机构12连接。

在上述实施例的基础上，本实施例中所述夹持杆111的长度优选小于所述连杆112的长度。夹持杆与连杆可视为杠杆，铰接点O可视为支点，夹持杆相当于阻力臂，连杆相当于动力臂，阻力臂小于动力臂，从而实现了放大剪切力的目的。

在上述实施例的基础上，本实施例中两个所述夹持杆111的相对面为内凹的弧形面。在进行水果采摘动作时，能够实现对水果梗的包围，使得剪切机构将剪切力集中作用在水果梗上。

在上述实施例的基础上，本实施例中两个所述夹持杆111的相对面设有缓冲部件。夹持杆夹持水果时，可能存在碰撞水果的情况，设有缓冲部件可避免对水果的损伤。缓冲部件优选为橡胶、硅胶或泡沫等柔性部件。

在上述实施例的基础上，本实施例中所述剪切机构包括卡槽13和刀片，所述卡槽13开设于所述夹持部11的顶部和/或底部，卡槽13的开口方向与夹持部的夹持方向保持一致，所述刀片可拆卸地安装于所述卡槽内。刀片可从卡槽中拆卸，可随时更换刀片。需要说明的是，刀片设在夹持部的夹持杆的顶部和/或底部的卡槽内，由于夹持杆上布满刀片，从而使刀片同时作用在水果梗的各方向，进而使水果梗更易于被剪断，以完成采摘动作。

在上述实施例的基础上，本实施例中的支撑机构包括第一支撑杆43、第二支撑杆44、第一连接架41、第二连接架42和支撑板45；第一连接架41固定于大臂21和小臂22的铰接处，所述第一支撑杆43的一端与第二支撑杆44的一端通过第一连接架41连接，第一支撑杆43的另一端与机械爪1通过第二连接架42固定，第二支撑杆44的另一端固定于大臂21的另一端上。其中，所述支撑板45固定于机械爪1上，第二连接架42固定于支撑板45上。进一步地，第一连接架和第二连接架为三角形连接架。

需要说明的是，结合图4，本实施例中机械爪1各部分参数的确定包括选取第一传动杆A和第二传动杆B的长度为LA、LB，两个连杆C、D长度为LC、LD，两个夹持杆的相对面为内凹的镰刀圆弧形面,以及两个夹持杆E和F的长度。

还需要说明的是本实施例中的装置之间的连接采用螺钉、螺帽结合弹簧垫片或垫片实现连接。

在满足剪切力及抗扭条件下，确定大臂和小臂的宽度为Wmm，厚度为Tmm。

本实施例中计算机械臂扭矩时，只考虑扭矩最大的情况。当机械臂小臂22、大臂21在同一水平面时(为了避免机械臂的行程干扰，视大臂21与地面所成角30°为极限)，机械臂2的扭矩达到最大，根据计算得出小臂22扭矩为M1，大臂21扭矩为M2，结合舵机参数，最终选择适合的舵机。

本实施例中根据预设的成熟水果的色域，对视域内进行颜色识别和形状识别等图像处理，从而确定成熟水果在图像中的位置，进一步根据成熟水果在图像上的像素与实际物体大小的对应关系得出摄像头到成熟水果的距离，实现成熟水果的定位及获取坐标。

本实施例中视觉处理机构先根据空间坐标计算出大臂舵机(第一舵机)、小臂舵机(第二舵机)旋转的角度，然后再根据旋转角度计算出控制器需要驱动大臂舵机、小臂舵机的PWM的正脉冲的宽度。具体过程如下：

结合图1以及空间坐标系如图7和8所示进行说明，相关符号说明如表1所示：

表1符号说明表

1)分析目标的坐标过程如下：

建立空间坐标系，设目标点(成熟水果的坐标)为m(x,y,z)，其空间坐标分析图如图7所示，分析过程如下：

由已知数据为x(目标点X坐标),y(目标点Y坐标),l(目标点距原点O的距离)，设m在平面OXZ的投影为m1(x,0,z),由三角函数可得到：

m1与坐标原点O的距离d为：

m₁O与mO连线的夹角α为：

m₁O与Z轴的夹角β为：

目标点Z轴方向的坐标z为：

于是得到目标点m的三维坐标为(x,y,z)

2)控制机械臂运动的分析过程如下：

设角度为θ₂、θ₃、θ₄，控制机械臂运动的分析过程如图8所示

由三角函数分析可以得到结果如式(5)所示：

于是得到式(7)所示结果：

进而得出大臂(O₁O)所需旋转的角度如式(8)所示：

于是得到结果如式(10)所示：

进而得出小臂(O₁O₂)所需旋转的角度如(11)所示：

γ＝360°-θ₄ (11)

并由控制器控制转轴、固定块绕其圆心旋转β、大臂(O₁O)绕O点旋转小臂(O₁O₂)绕O₁旋转γ，从而接近成熟的目标水果的位置。

ARM控制器STM32F103结合上述计算的角度与PID算法，其采摘水果的工作原理步骤如下：(1)通过摄像头和图像处理算法得到成熟的目标水果坐标，判断目标水果是否在采摘范围内，如果目标水果超出采摘范围，需控制履带小车移动至最佳采摘位置；摄像头将此时的目标水果的坐标传递给ARM控制器；

(2)控制器再根据计算的角度γ和β控制转轴、固定板、大臂、小臂旋转相应的角度，即根据角度γ、β计算得到控制转台舵机、大臂舵机和小臂舵机的PWM的正脉冲的宽度,控制机械爪接近成熟目标水果的位置；

(3)然后采用PID控制算法对小臂和机械爪进行细调(通过上一步，大臂可以调整到位)，最终准确控制机械爪到达目标水果位置，实现准确采摘。

结合图9，本实施例还提出一种采用上述所述的装置采摘水果的方法，包括以下步骤：控制器控制直流电机驱动履带小车移动至最佳采摘位置；视觉处理机构采集水果的信息并结合OPENMV函数检测水果的成熟度，并获取成熟目标水果的坐标；所述视觉处理机构根据所述坐标控制机械臂和机械爪运动，完成采摘。

基于上述实施例，本实施例中获取成熟目标水果的坐标具体步骤包括：

利用OPENMV的颜色追踪算法对成熟的水果进行定位，选中目标色块，并利用findblods及Blod函数结合LAB色彩模型进行分析，得到成熟目标水果的坐标。

进一步地，在获得成熟目标水果的坐标之前还包括设定LAB色彩模型，具体步骤如下：

颜色识别和形状识别，采用OPENMV函数进行视觉处理，可在视域内确定水果的位置并得出其坐标，通过测距算法可通过目标在图像上的像素与实际物体大小的对应关系得出摄像头到物体的距离；利用OPENMV的颜色追踪算法，实现成熟果实的定位，选中目标色块，设置LAB色彩模型。

基于上述实施例，本实施例中所述视觉处理机构根据所述坐标控制机械臂和机械爪的运动的具体步骤包括：

对机械臂和机械爪进行粗调：控制器根据成熟目标水果的坐标，计算出机械臂和机械爪应该旋转的角度，然后控制机械臂和机械爪旋转相应的角度至机械爪接近成熟目标水果的位置；

对小臂和机械爪进行细调：结合PID算法控制小臂和机械爪转动，(通过上一步，大臂可以调整到位)，最终准确控制机械爪到达目标水果位置，实现准确采摘。

本实施例提出的智能水果采摘装置在保证零件刚度和强度的要求下，零件材料选用轻质的铝合金和强度较高的工程塑料。该装置结构设计合理，使用方便，能自动检测并定位成熟水果，实现自动采摘，具有较高的智能，能降低人工的劳动强度，保障了采摘水果成品的质量。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水果智能采摘装置，其特征在于，包括机械爪、机械臂、可旋转基座、支撑机构、视觉处理机构和动力机构；

所述视觉处理机构设于所述机械臂与所述机械爪之间，所述视觉处理机构与所述动力机构和所述机械臂电性连接，用于采集被采摘水果的信息并控制所述动力机构和所述机械臂转动；

所述动力机构与所述可旋转基座连接，用于驱动所述可旋转基座的旋转；

所述可旋转基座的顶部与所述机械臂的一端连接，用于驱动所述机械臂旋转；所述机械臂的另一端与所述机械爪连接；

所述支撑机构的一端与靠近可旋转基座的所述机械臂的一端连接，所述支撑机构的另一端与所述机械爪连接，用于维持所述机械爪的夹持方向始终向前；

所述机械爪包括夹持部、传动机构和剪切机构，所述传动机构的一端与所述机械臂的端部连接，所述传动机构的另一端与所述夹持部的一端连接；所述传动机构与所述视觉处理机构电性连接，所述夹持部的顶部和/或底部设有所述剪切机构。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述机械臂包括大臂、小臂和传动臂；所述大臂的一端与所述可旋转基座连接，所述大臂的另一端与所述小臂的一端连接，所述小臂的另一端与所述传动机构连接；所述传动臂的两端分别与所述大臂和所述小臂连接；所述机械臂还包括第一舵机、第二舵机和第三舵机，所述第一舵机与所述大臂连接，用于驱动所述大臂转动；所述第二舵机与所述小臂连接，用于驱动所述小臂转动；所述第三舵机与所述传动臂连接，用于驱动所述传动臂转动，所述第一舵机、所述第二舵机和所述第三舵机均与所述视觉处理机构电性连接；所述大臂与水平面方向的夹角的变化范围优选为30-150度。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括履带小车，所述履带小车设于所述动力机构的底部，所述履带小车设有直流电机，所述直流电机与所述视觉处理机构电性连接。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述动力机构包括转轴和转台，所述转轴设于所述转台和所述可旋转基座之间，所述转轴带动所述可旋转基座转动。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传动机构包括传动杆与第四舵机；所述传动杆与所述第四舵机连接，所述第四舵机与所述视觉处理机构电性连接；所述传动杆与所述夹持部连接；所述传动杆包括第一传动杆与第二传动杆，所述第一传动杆与所述第二传动杆上分别设有齿轮，所述第一传动杆与所述第二传动杆通过所述齿轮活动连接；所述第一传动杆与所述第二传动杆之间的夹角的变化范围优选为0-120度。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述夹持部包括两个底部铰接的夹持杆，两个所述夹持杆分别设有连杆，所述连杆与所述传动机构连接；

所述夹持杆的长度优选小于所述连杆的长度；

两个所述夹持杆的相对面优选为内凹的弧形面；

两个所述夹持杆的相对面优选设有缓冲部件。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述剪切机构包括卡槽和刀片，所述卡槽开设于所述夹持部的顶部和/或底部，所述刀片可拆卸地安装于所述卡槽内。

8.一种采用权利要求1-7任一项所述的装置采摘水果的方法，其特征在于，包括步骤：视觉处理机构采集水果的信息并结合OPENMV函数检测水果的成熟度，并获取成熟目标水果的坐标；所述视觉处理机构根据所述坐标控制机械臂和机械爪运动，完成采摘。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，获取成熟目标水果的坐标具体步骤包括：

利用OPENMV的颜色追踪算法对成熟的水果进行定位，选中目标色块，并利用findblods及Blod函数结合LAB色彩模型进行分析，得到成熟目标水果的坐标。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述视觉处理机构根据所述坐标控制机械臂和机械爪的运动的具体步骤包括：

控制器根据成熟目标水果的坐标，计算出机械臂和机械爪应该旋转的角度，然后控制机械臂和机械爪旋转相应的角度至机械爪接近成熟目标水果的位置；

之后结合PID算法控制小臂和机械爪转动，最终准确控制机械爪到达目标水果位置，实现准确采摘。