CN113728806B - 果实采摘机器人控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人控制领域，具体为果实采摘机器人控制方法、装置、电子设备及存储介质。采摘机器人包括采摘机器人主体和收集箱；采摘机器人主体前后两侧和收集箱前后两侧均设置有用于控制连接和分离的接驳装置；该果实采摘机器人控制方法包括以下步骤：获取需接驳的收集箱数量；根据该数量为采摘机器人主体分配收集箱；控制采摘机器人主体按分配接驳收集箱；在后侧收集箱满载时控制满载的收集箱脱离；在后侧收集箱均脱离后控制采摘机器人主体移动至终点；控制采摘机器人主体返程同时进行采摘和接驳脱离的收集箱。本发明能够使采摘机器人一次性采摘所有果实，无需多次往返采摘点和仓库，有效提高采摘效率且避免对机器人的性能要求过高。

Description

果实采摘机器人控制方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，具体涉及果实采摘机器人控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

现有技术的果实采摘机器人大部分都配备有收集箱，用于暂存机械臂所采摘到的果实，当采摘机器人完成多个采摘点的作业后收集箱被存满，此时采摘机器人需要停止采摘作业，返回仓库将果实卸载，待收集箱清空后才能再次回到最后结束作业的位置继续完成剩余的采摘工作，在这种采摘模式下，采摘机器人需要经常性往返采摘点和仓库，浪费了大量时间。

为降低采摘机器人往返采摘点和仓库的频率，一般采取的措施是增大收集箱的体积以增加其储量，虽然能够完成大量果实的一次性采摘以减少往返次数，但采摘机器人需要一直携带越来越重的收集箱，对机器人的性能要求较高；此外，单个收集箱容纳过多的果实，亦会容易导致底层的果实受上层果实挤压而破损。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供果实采摘机器人控制方法、装置、电子设备及存储介质，能够一次性完成对所有待采摘果实的采摘任务，无需多次往返，有效提高采摘效率且避免对机器人的性能要求过高。

第一方面，本申请提供的一种果实采摘机器人控制方法，应用于采摘机器人的控制系统，所述采摘机器人包括采摘机器人主体和收集箱；

所述采摘机器人主体前后两侧和所述收集箱前后两侧均设置有接驳装置，所述接驳装置用于实现所述采摘机器人主体与所述收集箱之间的连接和分离，或者实现相邻所述收集箱之间的连接和分离；

所述果实采摘机器人控制方法的步骤包括：

S1.获取所述采摘机器人主体需接驳的所述收集箱数量，使所述收集箱足够存储采摘路线上的全部待采摘果实；

S2.根据所述需接驳的收集箱数量为所述采摘机器人主体的前侧分配第一数量的所述收集箱，以及为所述采摘机器人主体的后侧分配第二数量的所述收集箱；

S3.控制所述采摘机器人主体按所述第一数量在其前侧接驳所述收集箱，和按所述第二数量在其后侧接驳所述收集箱；

S4. 控制所述采摘机器人主体把所采摘的果实放入所述采摘机器主体后侧的所述收集箱中，并在所述采摘机器人主体后侧的所述收集箱已满载时，控制满载的所述收集箱脱离所述采摘机器人主体；

S5.在所述采摘机器人主体后侧的所有所述收集箱均已脱离时，控制所述采摘机器人主体移动至所述采摘路线终点；

S6.在所述采摘机器人主体已到达所述采摘路线终点时，控制所述采摘机器人主体沿所述采摘路线返程并在返程过程中采摘剩余的待采摘果实，以及接驳所有已脱离的所述收集箱。

根据待采摘的果实数量配置多个收集箱，能够一次完成整个采摘任务，无需进行多次往返，有效节省时间，提高采摘效率。

进一步的，步骤S2包括：

获取所述采摘机器人主体的后侧最大接驳数量；

在所述后侧最大接驳数量小于所述需接驳的收集箱数量时，根据以下公式计算所述第一数量和所述第二数量：

；

；

在所述后侧最大接驳数量大于或等于所述需接驳的收集箱数量时，根据以下公式计算所述第一数量和所述第二数量：

；

；

其中，

为所述第一数量，

为所述第二数量，

为所述后侧最大接驳数量，Z为所述需接驳的收集箱数量。

通过合理的数量分配，能够有效提高采摘机器人的能量利用效率，使得采摘机器人能够配备更小的电源，降低采摘机器人的重量。

进一步的，在步骤S1之前，还包括：

获取所述采摘路线上的待采摘果实总数量；

根据所述待采摘果实总数量计算所述采摘机器人主体需接驳的收集箱数量。

预先确定采摘机器人主体所需要接驳的最少收集箱数量，一方面确保能够一次性完成对整个采摘路线上所有果实的采摘，另一方面能够充分利用收集箱，有效避免空余的收集箱导致采摘机器人主体负载增加。

进一步的，所述获取所述采摘路线上的待采摘果实总数量的步骤包括：

获取所述采摘路线上各个待采摘点的果树图像；

根据所述果树图像获取所述待采摘果实总数量。

利用成熟的图像识别技术能够准确快速识别出各个采摘点上的果实并统计出其数量，极大地提高了采摘效率。

进一步的，步骤S3包括：控制所述采摘机器人主体在后侧串联式地接驳所述收集箱；

步骤S4包括：控制所述采摘机器人主体把所采摘的果实放入当前所述采摘机器人主体最后侧的一个没有装满的所述收集箱中。

进一步的，步骤S4包括：

根据所述采摘机器人主体后侧的最前一个所述收集箱发送的满载信号，向发送所述满载信号的所述收集箱发送分离指令，使所述发送满载信号的收集箱与所述采摘机器人主体分离。

进一步的，步骤S4包括：

每接收到所述采摘机器人主体后侧的一个所述收集箱发送的满载信号，即向满载的所述收集箱发送分离指令，使满载的所述收集箱与所述采摘机器人主体分离。

第二方面，本发明还提供了一种果实采摘机器人控制装置，应用于采摘机器人的控制系统，所述采摘机器人包括采摘机器人主体和收集箱；

所述采摘机器人主体前后两侧和所述收集箱前后两侧均设置有接驳装置，所述接驳装置用于实现所述采摘机器人主体与所述收集箱之间的连接和分离，或者实现相邻所述收集箱之间的连接和分离；

所述果实采摘机器人控制装置包括：

第一获取模块，用于获取所述采摘机器人主体需接驳的所述收集箱数量，使所述收集箱足够存储采摘路线上的全部待采摘果实；

第二获取模块，用于根据所述需接驳的收集箱数量为所述采摘机器人主体的前侧分配第一数量的所述收集箱，以及为所述采摘机器人主体的后侧分配第二数量的所述收集箱；

第一控制模块，用于控制所述采摘机器人主体按所述第一数量在其前侧接驳所述收集箱，和按第二数量在其后侧接驳所述收集箱；

第二控制模块，用于控制所述采摘机器人主体把所采摘的果实放入所述采摘机器人主体后侧的所述收集箱中，并在所述采摘机器人主体后侧的所述收集箱已满载时，控制满载的所述收集箱脱离所述采摘机器人主体；

第三控制模块，用于在所述采摘机器人主体后侧的所有所述收集箱均已脱离，控制所述采摘机器人主体移动至所述采摘路线终点；

第四控制模块，用于在所述采摘机器人主体已到达所述采摘路线终点时，控制所述采摘机器人主体沿所述采摘路线返程并在返程过程中采摘剩余的待采摘果实，以及接驳所有已脱离的所述收集箱。

通过在采摘机器人主体前后两侧接驳多个收集箱以满足大量果实的一次性采摘需求，有利于提高采摘效率，此外，相比于增加单个收集箱容量，通过串接多个收集箱更能够有效保护果实。

第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如上所述的果实采摘机器人控制方法中的步骤。

第四方面，本发明提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行如上所述的果实采摘机器人控制方法中的步骤。

由上可知，

其一，通过在采摘机器人主体前后接驳多个收集箱，大大提高了单次采摘任务中果实的储量，以实现一次性完成所有果实的采摘，有效减少采摘机器人的往返次数；

其二，所有果实被分摊至各个收集箱中，能够有效避免所有果实均存储在同一收集箱内导致果实相互挤压造成破损的情况；

其三，合理地为采摘机器人主体前后两侧分配所接驳收集箱的数量，并通过控制后侧满载收集箱的连接和分离，能够避免采摘机器人主体因时刻携带满载的收集箱而降低采摘效率。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本申请实施例提供的果实采摘机器人控制方法的一种流程图。

图2为本申请实施例提供的采摘机器人结构示意图。

图3为本申请实施例提供的果实采摘机器人控制装置的一种结构示意图。

图4为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

图中标号：

100、采摘机器人主体；200、收集箱；300、第一获取模块；400、第二获取模块；500、第一控制模块；600、第二控制模块；700、第三控制模块；800、第四控制模块；1301、处理器；1302、存储器；1303、通信总线。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在下文的描述中，需要说明的是，采摘机器人主体100的“后侧”指的是采摘机器人主体100沿采摘路线从起点往终点方向前进时的后侧。

请参照附图1和附图2，在某些优选的实施例中，果实采摘机器人控制方法，应用于采摘机器人的控制系统，采摘机器人包括采摘机器人主体100和收集箱200；

采摘机器人主体100前后两侧和收集箱200前后两侧均设置有接驳装置，接驳装置用于实现采摘机器人主体100与收集箱200之间的连接和分离，或者实现相邻收集箱200之间的连接和分离；

果实采摘机器人控制方法的步骤包括：

S1.获取采摘机器人主体100需接驳的收集箱200数量，使收集箱200足够存储采摘路线上的全部待采摘果实；

S2.根据需接驳的收集箱200数量为采摘机器人主体100的前侧分配第一数量的收集箱200，以及为采摘机器人主体100的后侧分配第二数量的收集箱200；

S3.控制采摘机器人主体100按第一数量在其前侧接驳收集箱200，和按第二数量在其后侧接驳收集箱200；

S4. 控制采摘机器人主体100把所采摘的果实放入采摘机器人主体100后侧的收集箱200中，并在采摘机器人主体100后侧的收集箱200已满载时，控制满载的收集箱200脱离采摘机器人主体100；

S5.在采摘机器人主体100后侧的所有收集箱200均已脱离时，控制采摘机器人主体100移动至采摘路线终点；

S6.在采摘机器人主体100已到达采摘路线终点时，控制采摘机器人主体100沿采摘路线返程并在返程过程中采摘剩余的待采摘果实，以及接驳所有已脱离的收集箱200。

在现实中的种植基地，如果园、温室大棚等，植株一般都会有序种植，例如，在大棚中的果树，果树成列种植，每列果树之间均设置有过道以方便人或机器对两侧的果树进行采摘。

本实施例中，可以将本实施例中的采摘机器人放置在过道上，用户根据过道规划出采摘机器人能够到达所有采摘点的采摘路线，采摘机器人主体100携带收集箱200沿采摘路线移动并沿途采摘两侧的果实。

需要说明的是，用户在预先规划采摘路线时会得到一系列路径点的位置数据，这些路径点的位置数据会存储在果实采摘机器人的存储器中，其中，这些路径点中包括采摘点；在实际应用中，可在地面上铺设地标以引导采摘机器人沿采摘路线移动；也可在地面上铺设轨道，使采摘机器人在轨道上沿采摘路线移动。

在某些实施例中，采摘机器人主体100可以携带大量的收集箱200以确保能够装载所有果实，但在实际应用时，携带的收集箱200数量越多，其采摘机器人主体100的耗能越高，能量损耗速度越快，为了充分利用能源，收集箱200数量应当根据实际采摘路线上的所有待采摘果实数量决定。

接驳装置一般为车钩，例如詹氏车钩；控制采摘机器人主体100靠近收集箱200，使得两者之间的詹氏车钩相互扣合锁定实现连接，当需要分离时，采摘机器人主体100控制詹氏车钩上的结构以解除锁定即可实现分离，詹氏车钩为现有技术在此不再赘述。

在某些可能的实施例中，接驳装置也可以是一种弯钩结构，采摘机器人主体100控制弯钩相对收集箱200上的弯钩旋转90°，使得两个弯钩相互勾合，从而实现了采摘机器人主体100与收集箱200的接驳，当需要分离时，则采摘机器人主体100控制弯钩反向旋转90°即可。

在实际应用中，假设采摘机器人主体100后侧的收集箱200在采摘路线中点处全部脱离，若继续控制采摘机器人主体100一边进行采摘一边往采摘路线终点移动，在采摘机器人主体100到达终点时，采摘机器人主体100前侧的所有收集箱200均已满载，此时控制采摘机器人主体100返回至中点处则需要采摘机器人主体100携带前侧所有满载的收集箱200进行移动，显然会增加采摘机器人主体100的耗电量。

而在本实施例中，为了降低采摘机器人100的耗电量，当采摘机器人主体100后侧的所有收集箱200均脱离时，控制采摘机器人主体100先移动至采摘路线终点，再从终点返程并进行采摘，则采摘机器人主体100到达采摘路线中点处时，前侧的所有收集箱200刚好满载，采摘机器人主体100从终点移动至中点处时，前侧的收集箱200只会逐步满载，采摘机器人主体100并不需要携带前侧所有满载的收集箱200进行移动，因而降低了这一部分的电量损耗。

本实施例中，剩余的待采摘果实指的是，采摘机器人主体100后侧的收集箱200均已脱离时，采摘机器人主体100移动至采摘路线终点过程中并未进行果实采摘，在移动期间该段采摘路线上的果实则为剩余的待采摘果实。在采摘机器人主体100到达终点后，在沿采摘路线返程过程中，采摘机器人主体100才对该段采摘路线上的果实进行采摘。

在某些优选的实施例中，在步骤S1之前，还包括：

获取采摘路线上的待采摘果实总数量；

根据待采摘果实总数量计算采摘机器人主体100需接驳的收集箱200数量。

本实施例中，通过获取待采摘果实总数量，并结合单个收集箱200最多能够容纳的果实数量，估算出采摘机器人主体100需接驳的收集箱200数量。采摘机器人主体100仅需携带足够采摘所有果实的最少数量收集箱200即可，避免多余收集箱200消耗能源，使得每个收集箱200的空间都能够充分利用在装载果实，杜绝能源和储存空间的浪费。

在实际应用中，可以通过人工对每一处采摘点的果实数量进行盘点以获得待采摘果实总数量。例如，若植株种植在同一环境的温室大棚中，一般各个植株的生长情况都相对接近，用户可以随机选取植株并统计出其果实数量，根据该果实数量计算出均值作为单个植株的果实数量，将该数量输入至采摘机器人主体100中，并通过控制采摘机器人主体100沿采摘路线自动巡航一次以获得大棚中的植株数量，根据单个植株的果实数量和植株数量可以估算出该大棚中待采摘果实总数量。

获得待采摘果实总数量后，根据单个收集箱200的容量可以计算出采摘机器人主体100所需要接驳的收集箱200数量。在某些实施例中，也不仅限于根据单个收集箱200的容量计算所需要接驳的收集箱200数量，也可以根据单个收集箱200的最大果实负重量计算所需要接驳的收集箱200数量或根据单个收集箱200的最大果实承载高度计算所需要接驳的收集箱200数量。

在某些优选的实施例中，获取采摘路线上的待采摘果实总数量的步骤包括：

获取采摘路线上各个待采摘点的果树图像；

根据果树图像获取待采摘果实总数量。

在某些实施例中，采摘机器人主体100上安装有视觉传感器，采摘机器人主体100巡航时通过该视觉传感器获取各个采摘点上植株的图像信息，利用图像识别技术识别出图像中的果实，从而统计出待采摘果实总数量。

在实际应用中，亦可以通过无人机拍摄获取果树的图像，或人工到现场进行拍摄获取果树图像。

在某些实施例中，接驳于采摘机器人主体100后侧的收集箱200在满载后即与采摘机器人主体100脱离，有效减少采摘机器人主体100的负载，降低能量消耗。若出于节省能源方面考虑，应当将所有收集箱200均接驳在采摘机器人主体100后侧。然而在实际应用时，接驳过长的收集箱200则需要采摘机器人主体100配置足够长的采摘臂或传送装置才能够将果实顺利放置于各个收集箱200中，而过长的采摘臂或传送装置亦不便于采摘机器人主体100进行采摘，例如采摘臂过长，容易与果树发生碰撞；再例如，传送装置过长，果实容易卡在传送装置中造成阻塞。

在某些优选的实施例中，步骤S2包括：

获取采摘机器人主体100的后侧最大接驳数量；

在后侧最大接驳数量小于需接驳的收集箱200数量时，根据以下公式计算第一数量和第二数量：

；

；

在后侧最大接驳数量大于或等于需接驳的收集箱200数量时，根据以下公式计算第一数量和第二数量：

；

；

其中，

为第一数量，

为第二数量，

为后侧最大接驳数量，Z为需接驳的收集箱200数量。

需要说明的是，采摘机器人主体100设置有采摘臂或传送装置，果实仅能在采摘臂或传送装置的工作范围内实现移动，因此，若收集箱200接驳过长以致超出采摘臂或传送装置的工作范围，则无法将果实放置于超出范围的收集箱200中。

前侧/后侧最大接驳数量则根据上述工作范围所决定，在某些可能的实施例中，若在后侧最大接驳数量小于需接驳的收集箱200数量情况下计算得到第一数量

后，发现超出采摘机器人主体100的前侧最大接驳数量

，则表明该采摘机器人主体100并不能满足该采摘路线的采摘任务，此时需要用户主动更换工作范围更大的采摘机器人主体100或缩短采摘路线以减少待采摘果实总数量。

本实施例中，采摘机器人主体100优先于后侧接驳收集箱200，当后侧最大接驳数量小于需接驳的收集箱200数量时，后侧接驳最大数量的收集箱200能够最大程度上降低采摘机器人主体100的能量消耗，使得采摘机器人主体100能够充足的电量提供稳定的动力。当后侧最大接驳数量大于或等于需接驳的收集箱200数量时，收集箱200均接驳在采摘机器人主体100后侧，当采摘机器人主体100后侧的收集箱200均脱离时，即代表采摘机器人主体100已到达采摘路线终点。

在实际应用中，采摘机器人主体100与收集箱200的接驳方式可以有多种，例如，接驳装置由多个并列的接驳单元组成，多列收集箱200并排且与采摘机器人主体100连接，但这种并排的收集箱200要求相邻两列果树之间的过道拥有足够的空间，以使收集箱200能放置于过道上，因此所占用的面积较大。

在实际应用中，所采摘到的果实可以放置在采摘机器人主体100后侧所接驳的任意一个没有装满的收集箱200中，但采用这种随机放置方法，采摘机器人主体100需要时刻获知各个收集箱200是否满载才能够确保果实能够被准确无误地存放在没有装满的收集箱200中，因而大大增加了对采摘机器人主体100的控制难度，使得采摘机器人主体100的控制算法变得复杂。

在某些优选的实施例中，步骤S3包括：控制采摘机器人主体100在后侧串联式地接驳收集箱200；

步骤S4包括：控制采摘机器人主体100把所采摘的果实放入当前采摘机器人主体100最后侧的一个没有装满的收集箱200中。

本实施例中，所采摘到的果实依次被放置在采摘机器人主体100最后侧的一个没有装满的收集箱200中，例如，采摘机器主体100后侧依次接驳有收集箱a、收集箱b和收集箱c（收集箱a为采摘机器主体100后侧第一个收集箱200，收集箱c为采摘机器主体100后侧最后一个收集箱200），果实将会优先放入收集箱c中，当收集箱c满载后，果实将会放入收集箱b中，如此类推，通过有序的存储顺序，采摘机器人主体100只需获知当前正在放置果实的收集箱200是否满载，若满载则控制果实放置在前侧的下一个收集箱200中即可，简化了对采摘机器人主体100的控制算法，降低了对采摘机器人主体100的控制难度。

在某些实施例中，步骤S4包括：根据采摘机器人主体100后侧的最前一个收集箱200发送的满载信号，向发送满载信号的收集箱200发送分离指令，使发送满载信号的收集箱200与采摘机器人主体100分离。

本实施例中，在采摘机器人主体100后侧接驳的所有收集箱200均满载后，采摘机器人主体100后侧的最前一个收集箱200向采摘机器人主体100发送满载信号，采摘机器人主体100接收到满载信号后向采摘机器人主体100后侧的最前一个收集箱200发送分离指令，使得所有收集箱200脱离采摘机器人主体100。

在某些实施例中，收集箱200均设置有通讯模块、用于监测收集箱200整体重量或所装载的果实重量的压力传感器，以及控制器；

控制器用于获取压力传感器的监测的数据，每当有收集箱200重量或所装载果实的重量超过预设的阈值时，控制器则通过通讯模块向采摘机器人主体100后侧的最前一个收集箱200发送满载信号。采摘机器人主体100后侧的最前一个收集箱200还用于记录满载信号接收次数，当满载信号接收次数等于采摘机器人主体100后侧的收集箱200接驳数量时（采摘机器人主体100后侧的最前一个收集箱200自身满载时其控制器同样会向自身的收集箱200发送满载信号），即表示采摘机器人主体100后侧的收集箱200均已满载，此时采摘机器人主体100后侧的最前一个收集箱200的控制器还用于通过通讯模块向采摘机器人主体100发送满载信号。

在某些实施例中，步骤S4包括：每接收到采摘机器人主体100后侧的一个收集箱200发送的满载信号，即向满载的收集箱200发送分离指令，使满载的收集箱200与采摘机器人主体100分离。

采摘机器人主体100后侧的收集箱200设置有用于与采摘机器人主体100通讯连接的通讯模块、用于监测收集箱200整体重量或所装载的果实重量的压力传感器，以及控制器；

控制器用于获取压力传感器的监测的数据，当收集箱200重量或所装载果实的重量超过预设的阈值时，控制器则通过通讯模块向采摘机器人主体100发送满载信号。

当采摘机器人主体100接收到满载信号后，则向发送该满载信号的收集箱200发送分离指令，收集箱200的控制器接收到分离指令后控制接驳装置解除锁定，实现收集箱200与采摘机器人主体100的分离。

需要说明的是，传感器不限于是压力传感器，也可以是位置传感器，例如，用户可以根据待采摘果实总数量对采摘路线进行位置分段，当收集箱200到达该段位置后，即判断为该收集箱200满载，控制采摘机器人主体100与收集箱200分离；又例如，传感器也可以是红外传感器，当收集箱200内部果实达到一定高度后触发红外传感器，则判断为该收集箱200满载，控制采摘机器人主体100与收集箱200分离；此外传感器亦可以是行程开关等。

请参照图3，图3是本申请一些实施例中的果实采摘机器人控制装置，应用于采摘机器人的控制系统，采摘机器人包括采摘机器人主体100和收集箱200；

采摘机器人主体100前后两侧和收集箱200前后两侧均设置有接驳装置，接驳装置用于实现采摘机器人主体100与收集箱200之间的连接和分离，或者实现相邻收集箱200之间的连接和分离；

该果实采摘机器人控制装置以计算机程序的形式集成在该果实采摘机器人控制装置的后端控制设备中，该果实采摘机器人控制装置包括：

第一获取模块300，用于获取采摘机器人主体100需接驳的收集箱200数量，使收集箱200足够存储采摘路线上的全部待采摘果实；

第二获取模块400，用于根据需接驳的收集箱200数量为采摘机器人主体100的前侧分配第一数量的收集箱200，以及为采摘机器人主体100的后侧分配第二数量的收集箱200；

第一控制模块500，用于控制采摘机器人主体100按第一数量在其前侧接驳收集箱200，和按第二数量在其后侧接驳收集箱200；

第二控制模块600，用于控制采摘机器人主体100把所采摘的果实放入采摘机器人主体100后侧的收集箱200中，并在采摘机器人主体100后侧的收集箱200已满载时，控制满载的收集箱200脱离采摘机器人主体100；

第三控制模块700，用于在采摘机器人主体100后侧的所有收集箱200均已脱离，控制采摘机器人主体100移动至采摘路线终点；

第四控制模块800，用于在采摘机器人主体100已到达采摘路线终点时，控制采摘机器人主体100沿采摘路线返程并在返程过程中采摘剩余的待采摘果实，以及接驳所有已脱离的收集箱200。

在某些实施例中，在第二控制模块600用于根据需接驳的收集箱200数量为采摘机器人主体100的前侧分配第一数量的收集箱200，以及为采摘机器人主体100的后侧分配第二数量的收集箱200时执行：

获取采摘机器人主体100的后侧最大接驳数量；

在后侧最大接驳数量小于需接驳的收集箱200数量时，根据以下公式计算第一数量和第二数量：

；

；

在后侧最大接驳数量大于或等于需接驳的收集箱200数量时，根据以下公式计算第一数量和第二数量：

；

；

其中，

为第一数量，

为第二数量，

为后侧最大接驳数量，Z为需接驳的收集箱200数量。

在某些实施例中，在第一获取模块300用于获取采摘机器人主体100需接驳的收集箱200数量，使收集箱200足够存储采摘路线上的全部待采摘果实之前执行：

获取采摘路线上的待采摘果实总数量；

根据待采摘果实总数量计算采摘机器人主体100需接驳的收集箱200数量。

在某些实施例中，在第一获取模块300用于获取采摘路线上的待采摘果实总数量时执行：

获取采摘路线上各个待采摘点的果树图像；

根据果树图像获取待采摘果实总数量。

在某些实施例中，在第一控制模块500用于控制采摘机器人主体100按第一数量在前侧接驳收集箱200，和按第二数量在后侧接驳收集箱时执行：

控制采摘机器人主体100在后侧串联式地接驳收集箱200；

在第二控制模块600用于控制采摘机器人主体100把所采摘的果实放入采摘机器人主体100后侧的收集箱200中，并在采摘机器人主体100后侧的收集箱200已满载时，控制满载的收集箱200脱离采摘机器人主体100时执行：

控制采摘机器人主体100把所采摘的果实放入当前采摘机器人主体100最后侧的一个没有装满的收集箱200中。

在某些实施例中，在第二控制模块600用于控制采摘机器人主体100把所采摘的果实放入采摘机器人主体100后侧的收集箱200中，并在采摘机器人主体100后侧的收集箱200已满载时，控制满载的收集箱200脱离采摘机器人主体100时执行：

根据采摘机器人主体100后侧的最前一个收集箱200发送的满载信号，向发送满载信号的收集箱200发送分离指令，使发送满载信号的收集箱200与采摘机器人主体100分离。

在某些实施例中，在第二控制模块600用于控制采摘机器人主体100把所采摘的果实放入采摘机器人主体100后侧的收集箱200中，并在采摘机器人主体100后侧的收集箱200已满载时，控制满载的收集箱200脱离采摘机器人主体100时执行：

每接收到采摘机器人主体100后侧的一个收集箱200发送的满载信号，即向满载的收集箱200发送分离指令，使满载的收集箱200与采摘机器人主体100分离。

请参照图4，图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，本申请提供一种电子设备，包括：处理器1301和存储器1302，处理器1301和存储器1302通过通信总线1303和/或其他形式的连接机构（未标出）互连并相互通讯，存储器1302存储有处理器1301可执行的计算机程序，当计算设备运行时，处理器1301执行该计算机程序，以执行上述第一方面的实施例的任一可选的实现方式中的果实采摘机器人控制方法，以实现以下功能：获取采摘机器人主体100需接驳的收集箱200数量，使收集箱200足够存储采摘路线上的全部待采摘果实；根据需接驳的收集箱200数量为采摘机器人主体100的前侧分配第一数量的收集箱200，以及为采摘机器人主体100的后侧分配第二数量的收集箱200；控制采摘机器人主体100按第一数量在其前侧接驳收集箱200，和按第二数量在其后侧接驳收集箱200；控制采摘机器人主体100把所采摘的果实放入采摘机器人主体100后侧的收集箱200中，并在采摘机器人主体100后侧的收集箱200已满载时，控制满载的收集箱200脱离采摘机器人主体100；在采摘机器人主体100后侧的所有收集箱200均已脱离时，控制采摘机器人主体100移动至采摘路线终点；在采摘机器人主体100已到达采摘路线终点时，控制采摘机器人主体100沿采摘路线返程并在返程过程中采摘剩余的待采摘果实，以及接驳所有已脱离的收集箱200。

本申请实施例提供一种存储介质，计算机程序被处理器执行时，执行上述第一方面的实施例的任一可选的实现方式中的果实采摘机器人控制方法，以实现以下功能：获取采摘机器人主体100需接驳的收集箱200数量，使收集箱200足够存储采摘路线上的全部待采摘果实；根据需接驳的收集箱200数量为采摘机器人主体100的前侧分配第一数量的收集箱200，以及为采摘机器人主体100的后侧分配第二数量的收集箱200；控制采摘机器人主体100按第一数量在其前侧接驳收集箱200，和按第二数量在其后侧接驳收集箱200；控制采摘机器人主体100把所采摘的果实放入采摘机器人主体100后侧的收集箱200中，并在采摘机器人主体100后侧的收集箱200已满载时，控制满载的收集箱200脱离采摘机器人主体100；在采摘机器人主体100后侧的所有收集箱200均已脱离时，控制采摘机器人主体100移动至采摘路线终点；在采摘机器人主体100已到达采摘路线终点时，控制采摘机器人主体100沿采摘路线返程并在返程过程中采摘剩余的待采摘果实，以及接驳所有已脱离的收集箱200。

其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory, 简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, 简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（Erasable Programmable Read Only Memory, 简称EPROM），可编程只读存储器（Programmable Red-Only Memory, 简称PROM），只读存储器（Read-OnlyMemory, 简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种果实采摘机器人控制方法，应用于采摘机器人的控制系统，其特征在于，所述采摘机器人包括采摘机器人主体（100）和收集箱（200）；

所述采摘机器人主体（100）前后两侧和所述收集箱（200）前后两侧均设置有接驳装置，所述接驳装置用于实现所述采摘机器人主体（100）与所述收集箱（200）之间的连接和分离，或者实现相邻所述收集箱（200）之间的连接和分离；

所述果实采摘机器人控制方法的步骤包括：

S1.获取所述采摘机器人主体（100）需接驳的所述收集箱（200）数量，使所述收集箱（200）足够存储采摘路线上的全部待采摘果实；

S2.根据所述需接驳的收集箱（200）数量为所述采摘机器人主体（100）的前侧分配第一数量的所述收集箱（200），以及为所述采摘机器人主体（100）的后侧分配第二数量的所述收集箱（200）；

S3.控制所述采摘机器人主体（100）按所述第一数量在其前侧接驳所述收集箱（200），和按所述第二数量在其后侧接驳所述收集箱（200）；

S4.控制所述采摘机器人主体（100）把所采摘的果实放入所述采摘机器人主体（100）后侧的所述收集箱（200）中，并在所述采摘机器人主体（100）后侧的所述收集箱（200）已满载时，控制满载的所述收集箱（200）脱离所述采摘机器人主体（100）；

S5.在所述采摘机器人主体（100）后侧的所有所述收集箱（200）均已脱离时，控制所述采摘机器人主体（100）移动至所述采摘路线终点；

S6.在所述采摘机器人主体（100）已到达所述采摘路线终点时，控制所述采摘机器人主体（100）沿所述采摘路线返程并在返程过程中采摘剩余的待采摘果实，以及接驳所有已脱离的所述收集箱（200）。

2.根据权利要求1所述的果实采摘机器人控制方法，其特征在于，步骤S2包括：

获取所述采摘机器人主体（100）的后侧最大接驳数量；

在所述后侧最大接驳数量小于所述需接驳的收集箱（200）数量时，根据以下公式计算所述第一数量和所述第二数量：

；

；

在所述后侧最大接驳数量大于或等于所述需接驳的收集箱（200）数量时，根据以下公式计算所述第一数量和所述第二数量：

；

；

其中，

为所述第一数量，

为所述第二数量，

为所述后侧最大接驳数量，Z为所述需接驳的收集箱（200）数量。

3.根据权利要求1所述的果实采摘机器人控制方法，其特征在于，在步骤S1之前，还包括：

获取所述采摘路线上的待采摘果实总数量；

根据所述待采摘果实总数量计算所述采摘机器人主体（100）需接驳的收集箱（200）数量。

4.根据权利要求3所述的果实采摘机器人控制方法，其特征在于，所述获取所述采摘路线上的待采摘果实总数量的步骤包括：

获取所述采摘路线上各个待采摘点的果树图像；

根据所述果树图像获取所述待采摘果实总数量。

5.根据权利要求1所述的果实采摘机器人控制方法，其特征在于，

步骤S3包括：控制所述采摘机器人主体（100）在后侧串联式地接驳所述收集箱（200）；

步骤S4包括：控制所述采摘机器人主体（100）把所采摘的果实放入当前所述采摘机器人主体（100）最后侧的一个没有装满的所述收集箱（200）中。

6.根据权利要求5所述的果实采摘机器人控制方法，其特征在于，步骤S4包括：

根据所述采摘机器人主体（100）后侧的最前一个所述收集箱（200）发送的满载信号，向发送所述满载信号的所述收集箱（200）发送分离指令，使所述发送所述满载信号的所述收集箱（200）与所述采摘机器人主体（100）分离。

7.根据权利要求5所述的果实采摘机器人控制方法，其特征在于，步骤S4包括：

每接收到所述采摘机器人主体（100）后侧的一个所述收集箱（200）发送的满载信号，即向满载的所述收集箱（200）发送分离指令，使满载的所述收集箱（200）与所述采摘机器人主体（100）分离。

8.一种果实采摘机器人控制装置，应用于采摘机器人的控制系统，其特征在于，所述采摘机器人包括采摘机器人主体（100）和收集箱（200）；

所述采摘机器人主体（100）前后两侧和所述收集箱（200）前后两侧均设置有接驳装置，所述接驳装置用于实现所述采摘机器人主体（100）与所述收集箱（200）之间的连接和分离，或者实现相邻所述收集箱（200）之间的连接和分离；

所述果实采摘机器人控制装置包括：

第一获取模块，用于获取所述采摘机器人主体（100）需接驳的所述收集箱（200）数量，使所述收集箱（200）足够存储采摘路线上的全部待采摘果实；

第二获取模块，用于根据所述需接驳的收集箱（200）数量为所述采摘机器人主体（100）的前侧分配第一数量的所述收集箱（200），以及为所述采摘机器人主体（100）的后侧分配第二数量的所述收集箱（200）；

第一控制模块，用于控制所述采摘机器人主体（100）按所述第一数量在其前侧接驳所述收集箱（200），和按所述第二数量在其后侧接驳所述收集箱；

第二控制模块，用于控制所述采摘机器人主体（100）把所采摘的果实放入所述采摘机器人主体（100）后侧的所述收集箱（200）中，并在所述采摘机器人主体（100）后侧的所述收集箱（200）已满载时，控制满载的所述收集箱（200）脱离所述采摘机器人主体（100）；

第三控制模块，用于在所述采摘机器人主体（100）后侧的所有所述收集箱（200）均已脱离，控制所述采摘机器人主体（100）移动至所述采摘路线终点；

第四控制模块，用于在所述采摘机器人主体（100）已到达所述采摘路线终点时，控制所述采摘机器人主体（100）沿所述采摘路线返程并在返程过程中采摘剩余的待采摘果实，以及接驳所有已脱离的所述收集箱（200）。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如权利要求1-7任一项所述果实采摘机器人控制方法中的步骤。

10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时运行如权利要求1-7任一所述果实采摘机器人控制方法中的步骤。

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