HortiBot: An Adaptive Multi-Arm System for Robotic Horticulture of Sweet Peppers

园艺任务，例如修剪和选择性收获，需要大量劳动力，而园艺工作人员很难招募。由于半结构化的温室工作空间、不断变化的环境条件（如照明）、茂密的植物生长和许多遮挡物，以及对非刚性植物器官进行轻柔操作的需要，自动化这些任务具有挑战性。在本研究中，我们提出了一个三臂系统HortiBot，其中有两个机械臂用于操作，第三个机械臂作为关节式头部，使用立体相机进行主动感知。其感知系统不仅可以实时检测辣椒，还可以检测果梗和茎，并执行在线数据关联来构建辣椒植物的世界模型。碰撞感知的在线轨迹生成使得所有三个机械臂可以安全地跟踪各自的目标，进行观察、抓取和切割。我们将感知和操作集成起来，进行辣椒的选择性收获，并在实验室实验中对系统进行了评估。使用主动感知和末端执行器力矩传感器进行顺应性操作，HortiBot实现了高成功率。

如何自动化繁重的园艺工作，例如修剪和选择性采摘，以解决劳动力短缺的问题？

使用三臂机器人系统HortiBot，结合感知和操作，实现对辣椒植物的实时检测、在线数据关联、安全跟踪和采摘。

HortiBot具有两个操作臂和一个带有立体相机的关节式头部，可实现主动感知。感知系统能够实时检测辣椒、花梗和茎，并进行在线数据关联，构建辣椒植物的世界模型。机器人的操作臂能够安全地跟踪目标进行观察、抓取和切割。使用主动感知和末端执行器力矩传感器进行柔性操作，HortiBot实现了高成功率的选择性采摘。

在近期的相关研究中，还有一些使用机器人技术进行园艺工作的研究，例如“Robotic Apple Harvesting: A Review”和“Robotic Harvesting in Agriculture: A Comprehensive Review”。