CN110214543A - 一种白芦笋选择性收获的不停车原位采收控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种白芦笋选择性收获的不停车原位采收控制方法，包括执行系统、感知系统和计算控制系统。执行系统包括移动平台和采收装置，用于支撑和固定其他装置和实现采收作业；感知系统用于实现待采收白芦笋精准定位；计算控制系统用于实现对感知系统的获得的数据进行分析并控制采收装置实现选择性原位采收白芦笋并能根据拍摄范围内的白芦笋数量及分布情况实时调控移动平台的移动速度和采收装置的移动速度；本发明在采收机器人不停车的情况下，实现了白芦笋自动检测、定位、原位采收和集箱等一体化作业，简化了采收步骤，提高了采收效率。

Description

一种白芦笋选择性收获的不停车原位采收控制方法

技术领域

本发明属于农业机械领域，涉及一种白芦笋选择性收获的不停车原位采收控制方法，实现不停车情况下，白芦笋高效原位采收。

技术背景

芦笋又名石刁柏，是世界十大名贵蔬菜之一，它不仅有极其丰富的营养，同时还具有防癌抗癌、治疗心血管疾病、排毒利尿、提高人体免疫力等多种医疗保健功效，种类分为白芦笋和青芦笋，而白芦笋含有更多的微量元素，营养价值和商业价值更高。

近年来我国芦笋产业发展迅猛，收获面积占全球90％，已成为世界上第一大芦笋生产国和出口国。白芦笋采收工具多为细长的芦笋刀，采收时间为10天左右且多在早上太阳出来之前或傍晚太阳下山后。因此白芦笋采收时间集中，采收过程费工多、工作量大导致目前的白芦笋的收获效率非常低。而且白芦笋脆嫩、多汁、易折断，生长速度不均匀需要选择性采收，因此实现对白芦笋的机械采收难度很大。

经对现有技术的文献检索发现，中国发明专利“一种基于机器视觉的白芦笋采收机器人及采收方法”专利申请号201610887544.3，提出了基于机器视觉的白芦笋采收机器人，该方法能自动化地完成对白芦笋定位、拔取、收获操作，在一定程度上降低了劳动成本，实现了对白芦笋的机械采收，但是该种白芦笋采收机器人在采收时采用的行进-拍摄-定位-停车-采收-行进的策略，该策略存在行进间断问题，一方面采收机器人不断启停，增加待机时间，导致采收效率降低，另一方面不断启停会对采收机器人自身定位精度提出很高要求。因此急需一种白芦笋选择性收获的不停车原位采收装置与控制方法，实现白芦笋采收过程中采收机器人保持不停车行走，且实现白芦笋的原位采收过程，最终实现白芦笋的自动化选择性低损采收，提高采收效率，对白芦笋产业发展得稳定性和可持续性意义重大。

发明内容

本发明针对白芦笋采收存在的不足，提供了一种白芦笋选择性收获的不停车原位采收控制方法，在采收机器人不停车的情况下，实现了白芦笋自动检测、定位、原位采收和集箱等一体化作业。

本发明一种白芦笋选择性收获的不停车原位采收控制方法包括：执行系统、感知系统和计算控制系统。所述的执行系统包括移动平台和采收装置；所述的移动平台包括支撑底盘、行进轮、驱动轮、行走驱动电机、平台速度传感器和平台行进距离传感器；所述的支撑底盘起到支撑其他装置的作用，其中心镂空的矩形底盘为采收装置的工作空间；所述的行进轮为两个，分别固定在支撑底盘的前部两侧，起到辅助支撑、导向和行进的作用；所述的驱动轮为两个，分别固定在支撑底盘的后部两侧，起到驱动移动平台前进和辅助支撑的作用；所述的行走驱动电机固定在支撑底盘的后部，用于驱动驱动轮转动，从而驱动移动平台前进；所述平台速度传感器位于驱动轮上用于测量驱动轮的行进速度；所述的平台行进距离传感器位于行进轮上用于测量移动平台前进的距离；所述的采收装置包括支撑架、定位直线导轨模组、采收直线导轨模组、白芦笋采收末端执行器、收集筐；所述的支撑架固定在支撑底盘镂空部分的两侧，起到支撑其他采收装置的作用；所述的定位直线导轨模组分为横向定位直线导轨模组和纵向定位直线导轨模组，其中两根横向定位直线导轨模组通过螺栓平行固定在支撑架的上表面，纵向定位直线导轨模组通过螺栓固定在上述两根横向定位直线导轨模组的滑块上并与横向定位直线导轨模组保持垂直，纵向定位直线导轨模组上有滑块与采收直线导轨模组连接，通过定位直线导轨模组的驱动可以实现在水平面上横向、纵向两个正交轴方向的定位；所述的采收直线导轨模组固定在纵向定位直线导轨模组上滑块一侧，其特征表现为通过电机驱动可实现上下移动来带动白芦笋末端执行器上下移动来完成采收动作；所述的白芦笋末端执行器固定在采收直线模组的滑块侧面，可以在电机的驱动下实现采收白芦笋动作；所述的收集筐位于支撑架两侧并固定在支撑底盘上，用于收集白芦笋采收末端执行器采收的白芦笋。

所述的感知系统包括相机、固定杆、存储器；所述的固定杆被固定在支撑底盘最前端上部，用于实现相机的前置和固定；所述相机可以采用满足拍摄条件要求的各种类型的相机，所述相机被固定在固定杆的前上端，镜头朝着正下方用于拍摄待采收区域的白芦笋种植垄垄面图像，相机的拍摄视野大小与白芦笋采收工作空间的大小一致；所述的存储器用于存储相机拍摄的图像信息。

所述的计算控制系统由图像处理计算子系统、采收动作控制子系统、采收过程控制子系统组成；所述的图像处理计算子系统由图像识别模块、白芦笋定位模块、拍摄控制模块组成；所述的拍摄控制模块通过计算移动平台的移动距离和拍摄视野的大小计算出相机拍摄频率并采用该频率控制相机快门拍摄来实现对所拍摄白芦笋图片的无缝连接；所述的图像识别模块采用图像识别技术对拍摄视野中的白芦笋进行识别并标记；所述的白芦笋定位模块用于确定标定白芦笋的坐标；采收动作控制子系统被封装成一个控制模块，用于实现白芦笋采收末端执行器从定位白芦笋到采收完毕的整个过程的控制，其过程为接收到来自采收过程子系统的采收信号后控制采收直线导轨模组下降到指定位置从而带动白芦笋采收末端执行器插入泥土指定深度，然后在电机驱动下白芦笋采收末端执行器开始采收白芦笋，然后采收直线导轨模组上升到指定位置后将采收到的白芦笋运送到距离最近一侧的收集筐中；所述采收过程控制子系统接收由图像处理计算系统提供的白芦笋图像信息，然后根据图像信息确定横向定位直线导轨模组和纵向定位直线导轨模组的以及移动平台的移动速度大小并控制定位直线导轨模组上的白芦笋采收末端执行到达待采收白芦笋的上方并控制移动平台保持指定速度前进，然后将采收动作信号发送采收动作控制子系统开始采收并控制定位直线导轨模组以相同速度移动平台前进相反方向运动实现不停车情况下白芦笋的原位采收。

所述的白芦笋选择性采收的不停车原位采收控制方法的具体工作过程如下：

1)初始状态下相机拍摄待采收白芦笋照片并发送到计算控制系统进行识别并确定待采收白芦笋的位置关系和数量，确定移动平台以V0的默认速度往前行走使得采收工作区域不断靠近相机的拍摄区域；

2)当白芦笋采收装置的工作区域到达相机的拍摄视野后，位于采收装置工作空间左下角原点的白芦笋末端执行器在和横向定位直线导轨模组和纵向定位直线导轨模组的驱动下分别从上下和左右两个方向朝待采收白芦笋运动；假设第一个待采收白芦笋为A笋，应满足从初始位置到达A笋的过程中，左右方向和上下方向在耗时一致的情况下同时到达A笋，即满足条件：

其中X1为A笋的横坐标与白芦笋采收末端执行器的横坐标之差，V1定位直线导轨为模组左右方向的移动速度，V2为定位直线导轨模组的上下方向的移动速度，Y1为A笋的纵坐标与白芦笋采收末端执行器的纵坐标之差，V0为移动平台前进速度，因为X1,V1,V0,Y1均为定值，所以可以确定V2的速度大小为：

3)在白芦笋末端执行器到达待采收白芦笋的过程中，车子前进的位移可能已经达到拍摄视野长度的数值，此时相机应继续拍摄以确保对白芦笋拍摄的无缝连接；因为在到达待采收白芦笋的过程中将移动平台的前进速度考虑在内，因此实际到达待采收白芦笋时，A笋相对于采收区域的位置关系应偏下一点，而白芦笋采收末端执行器与采收装置实际上下方向位移为

4)等到定位直线导轨模组带动白芦笋采收末端执行器到达待采收白芦笋位置上方时，采收过程控制系统启动采收动作控制系统开始采收并控制定位直线导轨模组以相同速度移动平台前进相反方向运动，此时白芦笋末端执行器与待采收白芦笋的相对位置关系不会发生变化；在历时T0时间后白芦笋被采集上来，此时移动平台向前行进了V0×T0，而白芦笋采收末端执行器相对采收装置往后移动了了V0×T0的距离，因为白芦笋采收空间有限，所以白芦笋末端执行器不可能无限制的往后移动，因此在采收阶段，白芦笋末端执行器后移部分应该在前面定位白芦笋阶段得到补偿，即在到达A笋位置前，白芦笋末端执行器前进的位移，即V2乘以运动时间应该大于白芦笋采收阶段后移的位移量；以公式表示为：

因此V2应增加一个约束条件：

当V2无法取到合适的速度值时可以减小移动平台前进速度V0来放宽V2的约束条件；

5)白芦笋被采收上来后，采收过程控制子系统控制纵向定位直线导轨模组运动，横向定位直线导轨模组休息，被收上来的白芦笋被运送到距离较近的收集筐中；

6)此时白芦笋末端执行器位于白芦笋采收装置的左侧边缘或者右侧边缘的初始位置，然后重复执行第2步骤继续采收下一个白芦笋和拍摄照片。

与现在技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明实现了不停车情况下，白芦笋选择性收获控制方法，提高了采收效率，促进了白芦笋产业的发展。

2、本发明提出了通过将感知装置提前和原位采收相结合来实现白芦笋选择性采收过程中保持行走不间断的策略。

3、本发明避免了采收机器人不断启停，增加待机时间的问题，解决了对采收机器人自身定位精度高的问题。

4、本发明自动化程度高，操作方便，推广性强，采收效率更高。

附图说明

图1为白芦笋选择性收获的不停车原位采收装置主视图

图2为白芦笋选择性收获的不停车原位采收装置侧视图

图3为白芦笋连续性原位采收过程示意图

图4为控制系统图图中:1、感知系统2、采收装置3、计算控制系统4、移动平台5、相机6、固定杆7、白芦笋采收末端执行器8、收集筐9、采收直线导轨模组10、纵向定位直线导轨模组11、横向定位直线导轨模组12、行走驱动电机13、支撑底盘14、平台速度传感器15、驱动轮16、行进轮17、平台行进距离传感器18、支撑架

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步描述。如图1、2所示，一种白芦笋选择性收获的不停车原位采收控制方法，包括执行系统、感知系统(1)和计算控制系统(3)组成。所述的执行系统包括移动平台(4)和采收装置(2)；所述的移动平台(4)包括支撑底盘(13)、行进轮(16)、驱动轮(15)、行走驱动电机(12)、平台速度传感器(14)和平台行进距离传感器(17)；所述的支撑底盘(13)起到支撑其他装置的作用，其中心镂空的矩形底盘为采收装置(2)的工作空间；所述的行进轮(16)为两个，分别固定在支撑底盘(13)的前部两侧，起到辅助支撑、导向和行进的作用；所述的驱动轮(15)为两个，分别固定在支撑底盘(13)的后部两侧，起到驱动移动平台(4)前进和辅助支撑的作用；所述的行走驱动电机(12)固定在支撑底盘(13)的后部，用于驱动驱动轮(15)转动，从而驱动移动平台(4)前进；所述平台速度传感器(14)位于驱动轮(15)上用于测量驱动轮(15)的行进速度；所述的平台行进距离传感器(17)位于行进轮(16)上用于测量移动平台(4)前进的距离；所述的采收装置(2)包括支撑架(18)、定位直线导轨模组、采收直线导轨模组(9)、白芦笋采收末端执行器(7)、收集筐(8)；所述的支撑架(18)固定在支撑底盘(13)镂空部分的两侧，起到支撑其他采收装置的作用；所述的定位直线导轨模组分为横向定位直线导轨模组(11)和纵向定位直线导轨模组(10)，其中两根横向定位直线导轨模组(11)通过螺栓平行固定在支撑架(18)的上表面，纵向定位直线导轨模组(10)通过螺栓固定在上述两根横向定位直线导轨模组(11)的滑块上并与横向定位直线导轨模组(11)保持垂直，纵向定位直线导轨模组(10)上有滑块与采收直线导轨模组(9)连接，通过定位直线导轨模组的驱动可以实现在水平面上横向、纵向两个正交轴方向的定位；所述的采收直线导轨模组(9)固定在纵向定位直线导轨模组(10)上滑块一侧，其特征表现为通过电机驱动可实现上下移动来带动白芦笋末端执行器上下移动来完成采收动作；所述的白芦笋末端执行器固定在采收直线模组的滑块侧面，可以在电机的驱动下实现采收白芦笋动作；所述的收集筐(8)位于支撑架(18)两侧并固定在支撑底盘(13)上；用于接收由白芦笋采收末端执行器(7)采收的白芦笋。

如图1、2所示，所述的感知系统(1)包括相机(5)、固定杆(6)、存储器；所述的固定杆(6)被固定在支撑底盘(13)最前端上部，用于实现相机(5)的前置和固定；所述相机(5)可以采用满足拍摄条件要求的各种类型的相机(5)，所述相机(5)被固定在固定杆(6)的前上端，镜头朝着正下方用于拍摄待采收区域的白芦笋种植垄垄面图像，相机(5)的拍摄视野大小与白芦笋采收工作空间的大小一致；所述的存储器用于存储相机(5)拍摄的图像信息。

如图1、2、4所示，所述的计算控制系统(3)由图像处理计算子系统、采收动作控制子系统、采收过程控制子系统组成；所述的图像处理计算子系统由图像识别模块、白芦笋定位模块、拍摄控制模块组成；所述的拍摄控制模块通过计算移动平台(4)的移动距离和拍摄视野的大小计算出相机(5)拍摄频率并采用该频率控制相机(5)快门拍摄来实现对所拍摄白芦笋图片的无缝连接；所述的图像识别模块采用图像识别技术对拍摄视野中的白芦笋进行识别并标记；所述的白芦笋定位模块用于确定标定白芦笋的坐标；采收动作控制子系统被封装成一个控制模块，用于实现白芦笋采收末端执行器(7)从定位白芦笋到采收完毕的整个过程的控制，其过程为接收到来自采收过程子系统的采收信号后控制采收直线导轨模组(9)下降到指定位置从而带动白芦笋采收末端执行器(7)插入泥土指定深度，然后在电机驱动下白芦笋采收末端执行器(7)开始采收白芦笋，然后采收直线导轨模组(9)上升到指定位置后将采收到的白芦笋运送到距离最近一侧的收集筐(8)中；所述采收过程控制子系统接收由图像处理计算系统提供的白芦笋图像信息，然后根据图像信息确定横向定位直线导轨模组(11)和纵向定位直线导轨模组(10)的以及移动平台(4)的移动速度大小并控制定位直线导轨模组上的白芦笋采收末端执行到达待采收白芦笋的上方并控制移动平台(4)保持指定速度前进，然后将采收动作信号发送采收动作控制子系统开始采收并控制定位直线导轨模组以相同速度移动平台(4)前进相反方向运动实现不停车情况下白芦笋的原位采收。

如图1、2、3、4所示，所述的白芦笋选择性采收的不停车原位采收控制方法的工作过程如下：

1)初始状态下相机拍摄待采收白芦笋照片并发送到计算控制系统进行识别并确定待采收白芦笋的位置关系和数量，确定移动平台以V0的默认速度往前行走使得采收工作区域不断靠近相机的拍摄区域；

2)当白芦笋采收装置的工作区域到达相机的拍摄视野后，位于采收装置工作空间左下角原点的白芦笋末端执行器在和横向定位直线导轨模组和纵向定位直线导轨模组的驱动下分别从上下和左右两个方向朝待采收白芦笋运动；假设第一个待采收白芦笋为A笋，应满足从初始位置到达A笋的过程中，左右方向和上下方向在耗时一致的情况下同时到达A笋，即满足条件：

其中X1为A笋的横坐标与白芦笋采收末端执行器的横坐标之差，V1定位直线导轨为模组左右方向的移动速度，V2为定位直线导轨模组的上下方向的移动速度，Y1为A笋的纵坐标与白芦笋采收末端执行器的纵坐标之差，V0为移动平台前进速度，因为X1,V1,V0,Y1均为定值，所以可以确定V2的速度大小为：

3)在白芦笋末端执行器到达待采收白芦笋的过程中，车子前进的位移可能已经达到拍摄视野长度的数值，此时相机应继续拍摄以确保对白芦笋拍摄的无缝连接；因为在到达待采收白芦笋的过程中将移动平台的前进速度考虑在内，因此实际到达待采收白芦笋时，A笋相对于采收区域的位置关系应偏下一点，而白芦笋采收末端执行器与采收装置实际上下方向位移为

4)等到定位直线导轨模组带动白芦笋采收末端执行器到达待采收白芦笋位置上方时，采收过程控制系统启动采收动作控制系统开始采收并控制定位直线导轨模组以相同速度移动平台前进相反方向运动，此时白芦笋末端执行器与待采收白芦笋的相对位置关系不会发生变化；在历时T0时间后白芦笋被采集上来，此时移动平台向前行进了V0×T0，而白芦笋采收末端执行器相对采收装置往后移动了了V0×T0的距离，因为白芦笋采收空间有限，所以白芦笋末端执行器不可能无限制的往后移动，因此在采收阶段，白芦笋末端执行器后移部分应该在前面定位白芦笋阶段得到补偿，即在到达A笋位置前，白芦笋末端执行器前进的位移，即V2乘以运动时间应该大于白芦笋采收阶段后移的位移量；以公式表示为：

因此V2应增加一个约束条件：

当V2无法取到合适的速度值时可以减小移动平台前进速度V0来放宽V2的约束条件；

5)白芦笋被采收上来后，采收过程控制子系统控制纵向定位直线导轨模组运动，横向定位直线导轨模组休息，被收上来的白芦笋被运送到距离较近的收集筐中；

6)此时白芦笋末端执行器位于白芦笋采收装置的左侧边缘或者右侧边缘的初始位置，然后重复执行第2步骤继续采收下一个白芦笋和拍摄照片。

Claims (1)

1.一种白芦笋选择性收获的不停车原位采收控制方法，是利用白芦笋选择性收获采收车实现，其特征在于：具体步骤如下：

1)初始状态下相机拍摄待采收白芦笋照片并发送到计算控制系统进行识别并确定待采收白芦笋的位置关系和数量，确定移动平台以V0的默认速度往前行走使得采收工作区域不断靠近相机的拍摄区域；

2)当白芦笋采收装置的工作区域到达相机的拍摄视野后，位于采收装置工作空间左下角原点的白芦笋末端执行器在和横向定位直线导轨模组和纵向定位直线导轨模组的驱动下分别从上下和左右两个方向朝待采收白芦笋运动；假设第一个待采收白芦笋为A笋，应满足从初始位置到达A笋的过程中，左右方向和上下方向在耗时一致的情况下同时到达A笋，即满足条件：

其中X1为A笋的横坐标与白芦笋采收末端执行器的横坐标之差，V1定位直线导轨为模组左右方向的移动速度，V2为定位直线导轨模组的上下方向的移动速度，Y1为A笋的纵坐标与白芦笋采收末端执行器的纵坐标之差，V0为移动平台前进速度，因为X1,V1,V0,Y1均为定值，所以可以确定V2的速度大小为：

3)在白芦笋末端执行器到达待采收白芦笋的过程中，车子前进的位移可能已经达到拍摄视野长度的数值，此时相机应继续拍摄以确保对白芦笋拍摄的无缝连接；因为在到达待采收白芦笋的过程中将移动平台的前进速度考虑在内，因此实际到达待采收白芦笋时，A笋相对于采收区域的位置关系应偏下一点，而白芦笋采收末端执行器与采收装置实际上下方向位移为

4)等到定位直线导轨模组带动白芦笋采收末端执行器到达待采收白芦笋位置上方时，采收过程控制系统启动采收动作控制系统开始采收并控制定位直线导轨模组以相同速度移动平台前进相反方向运动，此时白芦笋末端执行器与待采收白芦笋的相对位置关系不会发生变化；在历时T0时间后白芦笋被采集上来，此时移动平台向前行进了V0×T0，而白芦笋采收末端执行器相对采收装置往后移动了了V0×T0的距离，因为白芦笋采收空间有限，所以白芦笋末端执行器不可能无限制的往后移动，因此在采收阶段，白芦笋末端执行器后移部分应该在前面定位白芦笋阶段得到补偿，即在到达A笋位置前，白芦笋末端执行器前进的位移，即V2乘以运动时间应该大于白芦笋采收阶段后移的位移量；以公式表示为：

因此V2应增加一个约束条件：

当V2无法取到合适的速度值时可以减小移动平台前进速度V0来放宽V2的约束条件；

5)白芦笋被采收上来后，采收过程控制子系统控制纵向定位直线导轨模组运动，横向定位直线导轨模组休息，被收上来的白芦笋被运送到距离较近的收集筐中；

6)此时白芦笋末端执行器位于白芦笋采收装置的左侧边缘或者右侧边缘的初始位置，然后重复执行第2步骤继续采收下一个白芦笋和拍摄照片；

所述白芦笋选择性收获采收车包括执行系统、感知系统和计算控制系统组成；

所述的执行系统包括移动平台和采收装置；所述的移动平台包括支撑底盘、行进轮、驱动轮、行走驱动电机、平台速度传感器和平台行进距离传感器；所述的支撑底盘起到支撑其他装置的作用，其中心镂空的矩形底盘为采收装置的工作空间；所述的行进轮为两个，分别固定在支撑底盘的前部两侧，起到辅助支撑、导向和行进的作用；所述的驱动轮为两个，分别固定在支撑底盘的后部两侧，起到驱动移动平台前进和辅助支撑的作用；所述的行走驱动电机固定在支撑底盘的后部，用于驱动驱动轮转动，从而驱动移动平台前进；所述平台速度传感器位于驱动轮上用于测量驱动轮的行进速度；所述的平台行进距离传感器位于行进轮上用于测量移动平台前进的距离；所述的采收装置包括支撑架、定位直线导轨模组、采收直线导轨模组、白芦笋采收末端执行器、收集筐；所述的支撑架固定在支撑底盘镂空部分的两侧，起到支撑其他采收装置的作用；所述的定位直线导轨模组分为横向定位直线导轨模组和纵向定位直线导轨模组，其中两根横向定位直线导轨模组通过螺栓平行固定在支撑架的上表面，纵向定位直线导轨模组通过螺栓固定在上述两根横向定位直线导轨模组的滑块上并与横向定位直线导轨模组保持垂直，纵向定位直线导轨模组上有滑块与采收直线导轨模组连接，通过定位直线导轨模组的驱动可以实现在水平面上横向、纵向两个正交轴方向的定位；所述的采收直线导轨模组固定在纵向定位直线导轨模组上滑块一侧，其特征表现为通过电机驱动可实现上下移动来带动白芦笋末端执行器上下移动来完成采收动作；所述的白芦笋末端执行器固定在采收直线模组的滑块侧面，可以在电机的驱动下实现采收白芦笋动作；所述的收集筐位于支撑架两侧并固定在支撑底盘上，用于收集白芦笋采收末端执行器采收的白芦笋；

所述的感知系统包括相机、固定杆、存储器；所述的固定杆被固定在支撑底盘最前端上部，用于实现相机的前置和固定；所述相机可以采用满足拍摄条件要求的各种类型的相机，所述相机被固定在固定杆的前上端，镜头朝着正下方用于拍摄待采收区域的白芦笋种植垄垄面图像，相机的拍摄视野大小与白芦笋采收工作空间的大小一致；所述的存储器用于存储相机拍摄的图像信息；

所述的计算控制系统由图像处理计算子系统、采收动作控制子系统、采收过程控制子系统组成；所述的图像处理计算子系统由图像识别模块、白芦笋定位模块、拍摄控制模块组成；所述的拍摄控制模块通过计算移动平台的移动距离和拍摄视野的大小计算出相机拍摄频率并采用该频率控制相机快门拍摄来实现对所拍摄白芦笋图片的无缝连接；所述的图像识别模块采用图像识别技术对拍摄视野中的白芦笋进行识别并标记；所述的白芦笋定位模块用于确定标定白芦笋的坐标；采收动作控制子系统被封装成一个控制模块，用于实现白芦笋采收末端执行器从定位白芦笋到采收完毕的整个过程的控制，其过程为接收到来自采收过程子系统的采收信号后控制采收直线导轨模组下降到指定位置从而带动白芦笋采收末端执行器插入泥土指定深度，然后在电机驱动下白芦笋采收末端执行器开始采收白芦笋，然后采收直线导轨模组上升到指定位置后将采收到的白芦笋运送到距离最近一侧的收集筐中；所述采收过程控制子系统接收由图像处理计算系统提供的白芦笋图像信息，然后根据图像信息确定横向定位直线导轨模组和纵向定位直线导轨模组的以及移动平台的移动速度大小并控制定位直线导轨模组上的白芦笋采收末端执行到达待采收白芦笋的上方并控制移动平台保持指定速度前进，然后将采收动作信号发送采收动作控制子系统开始采收并控制定位直线导轨模组以相同速度移动平台前进相反方向运动实现不停车情况下白芦笋的原位采收。