11 郭建軍 等 藍莓機械采摘技術研究進展第4期 現代農業裝備第46卷 第4期 2025年8月 Vol 46 No 4 Aug 2025Modern Agricultural Equipment 藍莓機械采摘技術研究進展 郭建軍 1 黃婷立 1 戴 月 1 肖雨曉 1 丁云志 1 徐應祥 2 1 仲愷農業工程學院人工智能學院 廣東 廣州 510225 2 仲愷農業工程學院數學與數據科學學院 廣東 廣州 510225 摘 要 隨著農業機械化的不斷推進 藍莓作為經濟價值較高的漿果類作物 產業前景廣闊 最費時費力的藍莓產 業鏈環節是藍莓采摘 傳統人工采摘存在損傷率較高 成熟度篩選的準確度不足以及勞動成本高等問題 難以大規 模 高效地采摘藍莓 因此 智能藍莓機械化采摘技術對于促進藍莓產業發展具有重要的意義 本文簡述了藍莓機械 化采摘技術的國內外研究現狀 然后對當前較為流行的藍莓機械采摘中所使用的智能小車硬件系統和軟件核心算法進 行了綜述 并對藍莓采摘技術中存在問題進行了分析和總結 最后展望了藍莓機械化采摘技術未來的發展方向 關鍵詞 藍莓 采摘 機械化 采摘效率 中圖分類號 S225 文獻標識碼 A doi 10 3969 j issn 1673 2154 2025 04 002 收稿日期 2024 12 30 基金項目 廣東省農村科技特派員項目 KTP20240590 KTP20240597 作者簡介 郭建軍 1982 男 博士 副教授 主要從事設施農業 智慧農業等研究 E mail guojianjun 通信作者 徐應祥 1978 男 博士 副教授 主要從事設施農業 智慧農業等研究 E mail xuyx 78 0 引言 隨著全球人口增長和消費模式的變化 農業產 業正經歷著前所未有的變革 在這一背景下 藍莓 作為一種高營養價值和高經濟價值的漿果 其全球 需求量持續增長 市場前景廣闊 1 藍莓富含抗氧 化劑 維生素和礦物質 具有促進健康和預防疾病 的功效 因而在健康食品市場中占有重要地位 2 然 而 藍莓的人工采摘勞動強度大 效率低 且成本 高昂 一定程度上限制了藍莓產業的規模化和現代 化發展 3 自 20 世紀中葉以來 藍莓機械采摘技術的研究 和開發已取得顯著進展 3 在國外 尤其是美國 在 藍莓種植和機械采摘技術的研究上 研制了一系列 成熟的藍莓采摘機械 在提高采摘效率 降低果實 損傷率方面發揮了重要作用 國內相關研究雖起步 較晚 但近年來也取得了一定的進展 特別是在藍 莓采摘機的設計 振動采摘機理分析以及機器視覺 識別技術等方面取得了較好的成果 4 然而 藍莓機械采摘技術的發展仍面臨諸多挑 戰 國內外藍莓多元化的種植模式 多樣化的品種 特性以及復雜的農藝實踐等的差異 對采摘機械的 適應性和功能性提出了更高要求 5 此外 藍莓果實 的易損性 采摘過程中的果實品質保持以及采摘 后的果實處理等 也是機械采摘需要解決的關鍵 問題 6 因此 對藍莓機械采摘技術的研究不僅需要 關注采摘效率的提升 還要兼顧果實品質的保護和 采摘成本的降低 7 當前 數字化技術的應用推動了藍莓機械化技 術向智能化發展 硬件功能是要實現自動采摘 軟 件功能是要能夠準確識別藍莓果實 從而對硬件和 軟件都提出了新的要求 1 藍莓機械化采摘技術的國內外研究現狀 1 1 國外研究現狀 國外藍莓機械采摘的發展歷史始于20世紀中葉 美國學者 SCHERTZ 和 BROWN 在 1968 年首次提出 了將機器技術應用于果蔬收獲的理念 這一創新思 想開啟了農業采摘機器人領域的研究浪潮 8 最初的 采摘機器主要采用單一的沖程推搖方式 該方式的 自動化和智能化程度并不高 盡管收獲機器人可以 12 現代農業裝備 2025年 在一定程度上實現自動化 但仍然需要人員參與協 調操作 因此 它們被視為半自動化的收獲裝備 隨著科技的發展 傳統的農業逐漸融入了機械 化作業 生物技術 自動化培育設施等現代科技 形成了新型產業 在推動果蔬采摘自動化的進程中 藍莓采摘機器人扮演了至關重要的角色 全球范圍 內 眾多國家紛紛投身于藍莓收獲機器人技術的研 究與開發 極大地促進了該領域的技術進步 就藍 莓的機械化采摘而言 國際上的采摘機主要以振動 方式分類 分為旋轉振動式和擺動振動式 2 種 同時 根據行走方式的不同 又可劃分為牽引式和自走式 2 大類 9 盡管藍莓采摘機的類型各異 但它們在振動 采摘的基本原理上是一致的 美國BEI公司研制了一種自走式藍莓采摘機 該機器的振動機構采用了一種基于數值優化的布局 方案 通過振動和搖動來分離果實與果枝 該研究 為藍莓等漿果類作物的機械化采摘提供了參考 西 班牙公司 CAMPAGNOLA IBERICA 生產的主要針對 藍莓的Starberry MD2采摘槍將藍莓采摘速度提升 了5倍 10 波蘭的JAGODA公司推出了一款名為 OSKAR 4WD Plus 的自行式藍莓收獲機 這款機器裝 有以一定傾斜角度安裝的振動設備 其振動力度和 傾斜度均可通過液壓系統進行調節 其輸送帶距離 被采摘的藍莓枝條不超過 10 cm 有效降低了果實在 采摘過程中的損傷率 國外部分研發單位對機械化 采摘設備的研究貢獻如表 1 所示 表1 國外部分研發單位對機械化采摘設備的研究貢獻 Tab 1 Contributions of some foreign research and development units to mechanized harvesting equipment 類別 年份 年 貢獻 研究機構 公司 實現結果 機械 振動式 2005 設計了一款自走式振動采摘機 其振動機構被設計為垂直安裝 美國 BEI 公司 已經在國際上的藍莓收獲工作中 被廣泛采用 2012 研發自走式采收機 波蘭 JAGODA 公司 降低了果實破損率 2008 研發一款豎直布置的采收機 美國 LITTAU 公司 通過自由旋轉實現振動收獲 2010 研發牽引式采收機 美國 OXBO 公司 通過往復振動實現高效采收 氣力式 2014 研發脈沖氣流漿果采收機 塞爾維亞 BSKAIR TECHNOLOGIES 公司 采收破損率極低 2011 經改進評估后的 OTR 藍莓收獲機 GALLARDO 等 氣力式可實現無損采摘 半機 械化式 2009 創造了一款便于手持和攜帶的 藍莓采摘設備 MALLADI 等 采收效果較好 2013 評估了一種半機械收獲系統 FUMIOMI等 TAKEDA等 SARGENT 等 采收效果較好 采摘 機器人 2015 研發機器人平臺 SUN 等 為后續研發提供依據 1 2 國內研究現狀 國內藍莓機械化采摘技術的研究起步較晚 2005 年前后 一些農業機械研究機構和高校開始關 注藍莓采摘機械化的問題 進行了初步的探索和研 究 11 2010 年 東北林業大學研究團隊在藍莓采摘 機械領域取得了突破 成功研發出手推式矮叢藍莓 采摘機 該設備利用振動原理 通過物理振動使藍 莓果實從枝條上脫落 提高了采摘效率 降低了人 工成本 12 2012年 北華大學的研究人員利用ADAMS軟 件進行運動學分析 開發了一款抖動式藍莓采摘機 該機器通過構建剛柔耦合模型 優化了采摘半徑和 偏心塊的旋轉速度 進一步提升了采摘的精確度和 效率 13 2014 年 中國農業機械化科學研究院與企 業合作 推動了藍莓采摘機械的商業化進程 例如 與吉林某農機企業合作開發的自走式藍莓采摘機 該機器能夠在不同地形條件下穩定作業 有效降低 了果實損傷率 隨著人工智能技術的發展 2017 年前后 國內 一些科技公司開始將機器視覺和圖像識別技術應用 于藍莓采摘機械 北京某科技公司開發了一款集成 機器視覺的藍莓采摘機器人 能夠自動識別成熟藍 13 郭建軍 等 藍莓機械采摘技術研究進展第4期 莓并精確采摘 大幅度減少了人力需求 在藍莓等 高附加值作物的采摘機械化方面 國家林業局 948 項目支持了多項藍莓采摘技術的研究與開發 促進 了研究成果的轉化和推廣 由上可知 國內藍莓機 械化采摘技術已經從最初的理論研究到實際應用的 轉化 再到智能化技術的集成 逐步取得技術進步 并不斷推動產業升級 國內部分研發單位對機械化 采摘設備的研究貢獻如表 2 所示 表2 國內部分研發單位對機械化采摘設備的研究貢獻 Tab 2 Contributions of some domestic research and development units to mechanized harvesting equipment 設備類型 年份 年 貢獻 研究機構 公司 實現結果 機械振動式 2010 設計了手推式矮叢藍莓采摘機 東北林業大學 利用振動原理提高采摘效率 2012 利用 ADAMS 軟件進行運動學分析 開發抖動式藍莓采摘機 北華大學 優化采摘參數 2014 開發自走式藍莓采摘機 中國農業機械化科學 研究院及合作企業 適應不同地形 降低果實損傷率 2015 基于 ADAMS 的藍莓果實收獲 碰撞仿真與分析 東北農業大學 提升采摘機設計和效率 氣力式 2016 開發氣力輔助的藍莓采摘機械 吉林農業大學 減少果實損傷 機械臂式 2018 研究基于機械臂的精準采摘技術 華中農業大學 提高采摘選擇性 組合式 2019 結合振動和機械臂技術 開發多功 能藍莓采摘機械 華南農業大學 提升采摘效率和果實品質 智能采摘機器人 2017 集成機器視覺的藍莓采摘機器人 北京科技公司 自動識別成熟藍莓 精確采摘 智能識別系統 2021 利用深度學習技術提升藍莓成熟度 識別準確率 西北農林科技大學 提高采摘智能化水平 2 藍莓機械化采摘系統 藍莓機械化采摘以振動采摘系統來實現采摘率 的提高并減少對植株及果實的損傷 系統具體工作 流程如圖 1 所示 范長勝等設計了一款旋轉式機械 采摘機 其應用旋轉式藍莓采摘機的設計結構 通 過應用機械振動原理計算出使果實與枝條分離所需 的激振力并以此為依據設計采摘機 旋轉式藍莓 采摘機設計時主要將采摘力作用于藍莓枝干 通 過機械系統所產生的振動實現果實與枝條的分離 盡量減少機械系統直接觸碰果實 建立藍莓植株 系統的振動模型最終目標是為計算機械系統所產 生的振動響應輸出所產生的采摘力 并將其與最 小采摘力進行比較分析 得到藍莓果采摘所需的 臨界響應 14 陳嘉瑤等將藍莓采摘機進行小型化設計 采用 軸向振動的方式采摘藍莓 由驅動子系統和振動采 摘子系統協作完成藍莓采摘技術 電機動力經過驅 動子系統的傳遞 轉化為采摘子系統的高頻可變幅 值的上下往復振動 工作時 振動采摘子系統上的 振動指棒伸入到藍莓樹冠內與藍莓枝條接觸 當采 收機械施加的強迫振動使果樹枝條以特定頻率和幅 度振動時 果實會隨之加速運動 如果果實在運動 過程中所受的慣性力超過其與枝條的結合力 果實 便會從枝條上脫落 15 藍莓植株的各主枝在地面上獨立生長 展現出 旺盛的向上生長態勢 這主要是因為藍莓植株沒有 明顯的主干 從植株結構角度來看 側枝的生長 條件相對不利 而側副枝的生長條件則更為不利 整體上形成了一種向上生長的趨勢 2020 年 李 志鵬等基于藍莓植株的這一結構特點 提出了一 種通過振動藍莓側枝來實現果實自行脫落的采摘 方法 他們通過分析藍莓側枝的振動特性 利用 數學模型來描述側枝的振動過程 構建了帶有阻尼 的自由振動模型 利用阻尼振動公式 推導出了藍莓 在振動過程中所受的受迫力公式 通過 Matlab 軟件 對振動曲線進行仿真 驗證了理論模型的準確性 仿真結果表明 通過振動產生的徑向力足以使藍 莓果實脫落 并且這種力是藍莓果實脫落的主要 驅動力 16 14 現代農業裝備 2025年 圖 1 振動采摘系統流程 Fig 1 Process of vibration harvesting system 為解決藍莓機械化高質量采摘難題 李遠等提 出一種兼顧回轉運動的曲柄滑塊機構復合運動挑振 方法 通過建立挑振膠棒端點運動軌跡和加速度的 數學模型 獲取挑振最佳作業參數 確定最佳膠棒 長度設計挑振復合采摘裝置 17 耿磊等設計了一種高叢藍莓采摘機 采用給定 行程速比法設計了鉸鏈四桿機構 運用圖解法設計 了雙搖桿機構 并加工制造了采摘系統 該采摘系 統以液壓系統作為動力源 驅動徑向球塞馬達旋轉 帶動復合鉸鏈四桿機構實現運動轉化 將驅動元件 的回轉運動轉化為往復擺動 帶動末端執行裝置 即雙側梳狀指排拍打藍莓樹枝 形成穩態受迫振動 擊落樹上成熟藍莓果實 采摘藍莓果實的質量和效 率較高 18 3 藍莓采摘智能小車 無論是國內還是國外 藍莓采摘機械都面臨如 何提高采摘效率 降低果實損傷率等共同問題 智 能小車系統的出現 為解決這些問題提供了新的思 路 智能小車的應用 標志著藍莓采摘由機械化向 智能化的轉變 其系統通常包括自走式機構 液壓系 統 采摘機構等關鍵部分 通過集成先進的傳感器 圖像識別技術和自動化控制算法 智能小車系統能夠 實現對藍莓果實的精準識別和采摘 3 1 智能小車具體功能及原理介紹 智能小車通過預設模式自主作業 無需人工操 作 由傳感器 控制器 執行器 3 部分協同工作 傳感器負責感知環境信息傳遞給控制器 控制器 分析后指令執行器行動 其中車輪是執行器的典型 代表 智能小車采摘機采用倒 U 形設計 包括驅動子 系統 振動采摘子系統 接收子系統和輸送子系統 等關鍵部分 具體結構如圖2所示 具備小型化 可軸向振動 采摘力可調節 系統柔性化等特點 該機采用軸向振動的方式采摘藍莓 利用藍莓果實 的自重 通過豎直方向的作用力來實現果實與枝條 的分離 采摘子系統中增加的彈簧系統 實現一定的 柔性度 以承受和化解大的沖擊和偏差 振動指棒系 統通過旋轉指棒和振動桿 實現了在裝置行進過程 中的被動旋轉 減少對藍莓植株的損傷 15 圖 2 藍莓采摘智能小車功能結構圖 Fig 2 Functional structure diagram of intelligence blueberry picking machine car 3 2 驅動子系統 驅動子系統由一系列精密組件構成 包括曲柄 連桿 滑塊 導軌 U 形槽輪 杠桿和支座 這些 組件共同組成了曲柄滑塊機構和平面膜層機構 曲 柄滑塊機構通過連桿連接曲柄和滑塊 使得滑塊能 夠沿豎直方向做上下往復運動 從而將電機的旋轉 能轉化為直線運動 槽輪與杠桿機構中杠桿設計有 與 U 形槽輪相配合的滑道 確保槽輪沿滑道順暢移 動 更好地實現采摘功能 擺動運動中槽輪的移動 帶動杠桿繞其支點擺動 進而帶動振動采摘子系統 實現豎直上下振動 有效地拍打藍莓樹枝 實現果 實的采摘 3 3 振動采摘子系統 振動采摘子系統作為藍莓收獲過程中的關鍵執 15 郭建軍 等 藍莓機械采摘技術研究進展第4期 行部件 其結構設計對采摘效率和效果起著決定性 作用 該子系統通過杠桿機構與驅動子系統相連接 實現采摘動作的精確控制 振動采摘子系統包括彈 簧系統和振動指棒系統 以減少對藍莓樹枝的損害 實現高效率采摘作業 3 4 接收子系統 接收子系統由多個接收板 彈簧 帶角度墊片 和滾針軸承組成 接收板呈層疊狀布局在采摘機的 兩側 旨在高效地收集從藍莓植株上摘取的果實 彈簧的作用是帶動接收板回位 即在藍莓植株通過 后 接收板能夠在彈簧的作用下迅速閉合 減少果 實掉落的機會 3 5 輸送子系統 輸送子系統由多個部件構成 包括電機 輸送網 帶 鏈輪 張緊輪以及支撐結構 這些組件共同協作 確保果實順暢地從采摘點輸送至收集區 其采用網鏈 設計 鏈輪支撐 壓緊輪 電機驅動等設計 其中壓 緊輪作用是保持網鏈的張緊度 避免網鏈在運轉過程 中松弛或偏離 確保輸送效率和可靠性 4 藍莓機械化采摘中的機器視覺及算法 在智能小車系統的深入研究中 機器視覺技術 發揮著舉足輕重的作用 依托機器視覺技術 智能 小車能夠精確識別藍莓的生長位置及成熟度 進而 實現自主導航與精確采摘作業 鑒于藍莓植株的果 實小巧且數量眾多 生長分布較為分散 加之藍莓 果實果皮脆弱 易于受損的特點 藍莓采摘技術對 機器視覺的應用提出了較高的要求 機器視覺 MachineVision MV 又稱計算機視 覺 ComputerVision CV 它利用視覺傳感器模仿 人眼的視覺功能 涉及數學 光學 生物學 心理 學及計算機科學等領域 應用十分廣泛 機器視覺 MV 于 1970 年代后期開始應用于農業生產 多應 用于農作物的品種識別和農產品的品質測試 基于 視覺技術的傳感器和圖像處理技術的進步 讓機器 視覺在農業生產各方面的應用越來越廣泛 利用機器視覺技術對作物生長狀況進行監測 是一種通過圖像和視頻捕捉技術來實現的方法 這 種方法可以根據作物果實的顏色變化來判斷其成熟 度 以及是否存在水分和養分不足等指標 通過采 集作物植株的外觀特征參數 如葉片 莖桿和果實 等 機器視覺技術能夠實現對作物生長狀況的無損 快速 實時和便捷的監測 19 2010 年 謝忠紅等提出了一種創新的類圓果實 目標檢測技術 該技術基于對圓形隨機 Hough 變換 的改進 旨在快速且準確地確定類圓形果實的中心 坐標和半徑 20 基于高光譜成像技術的方法 用于 在復雜環境中識別藍莓果實的成熟度 將其分為成 熟 接近成熟和未成熟 3 個等級 在試驗中 他們 收集了來自美國佛羅里達州 3 種典型南部高叢藍莓 的高光譜圖像數據 研究采用了支持向量數據描述 SVDD 算法來構建藍莓成熟度的識別模型 并輔 以 K means 聚類算法對果實進行分類 所構建的模 型能夠在像素級和外觀級對藍莓果實進行綜合識別 流程如圖 3 所示 然而 該技術存在一定的局限性 即在識別過程中 重疊的果實和體積較小的果實可 能會對識別精度造成影響 21 李竹等人研究了基于深度學習的藍莓成熟度預 測 其研究選取了 7 個不同成熟階段的藍莓果實作 為研究對象 通過應用VGG16神經網絡成功提取 了果實果皮顏色的特征 并在此基礎上建立了預 測模型 針對 7 個不同成熟階段的藍莓果實 利用 VGG 16 神經網絡 提取果皮顏色特征建立模型 該 研究經過以下幾個步驟建立模型 22 1 樣本采集 采集足夠數量的藍莓果實 2 外部指標測定 冷藏保存采摘的藍莓果實 并快速運回化驗室測定相關指標 用游標卡尺測量果 實 再用千分之一天平稱量 計算果形指數 縱徑 橫徑 3 數據采集 采集藍莓果實果皮顏色圖像數據 4 圖像預處理與藍莓識別 預處理的主要目的 是使計算機在圖像中更快 更精確地識別藍莓的主 體 以便于后續的神經網絡訓練 在圖像預處理時 將 7 個成熟階段分為 2 部分 分別進行檢測 該流程 集成了圖像處理領域的多項核心技術 如顏色空間轉 換 圖像濾波 圖像腐蝕與膨脹 邊緣檢測等 經過 預處理的圖像數據可用于訓練機器學習或深度學習模 型 進而實現藍莓成熟度的自動化評估與分類 16 現代農業裝備 2025年 圖 3 基于高光譜成像技術的藍莓果實成熟度識別研究流程 英文 Fig 3 Research process of blueberry fruit maturity identification based on hyperspectral imaging technology 5 VGG 16 網絡 VGG 16 是一個包含 16 層的 深度學習網絡 其中 13 層是卷積層 5 層是池化層 還有 3 層全連接層 該網絡不包含激活層 網絡接 受的輸入圖像尺寸默認為 224 224 3 寬度 高 度 顏色通道 結合該模型 建立如圖 4 所示的 藍莓識別系統 通過機器識別對藍莓成熟度進行預 測 從而判斷藍莓是否適合采摘 圖 4 藍莓成熟度識別流程 Fig 4 Process for identifying blueberry maturity 5 藍莓機械化采摘需要解決的關鍵問題 藍莓果實自身小 皮薄 成熟期短 及時采摘對 勞動力需求大 人工采摘中采摘費投入較高 23 24 當 前功能相對成熟的采摘機雖已出現在市場上 但仍 需解決以下關鍵問題 1 機械系統的系統協調性 采摘機械包括驅動 子系統 振動采摘子系統 接收子系統及輸送子系 統等 各個子系統之間需要協調運作 完成整個采 摘任務 因此 要進行系統控制的實施與優化研究 提高系統協作性能與效率 2 進一步提升裝備的適應性 由于我國藍莓種 植以分散栽培為主 國外藍莓采收裝備不適宜直接 應用于大規模的國內藍莓機械化采收 目前國內藍 莓種植模式較為復雜 各產區各類藍莓種植模式 種植品種 地形特征 土壤條件 行距株距 采摘 農藝等各不相同 導致采摘裝備的適應性較差 一 17 郭建軍 等 藍莓機械采摘技術研究進展第4期 個產區可以使用的機械到另一產區很有可能不能使 用 因此需要在調研收集分析數據的基礎上 制定 和建構藍莓采摘裝備體系的行業標準 通過農機農 藝融合進行整機結構和關鍵部件設計 3 廣適性運載系統集成與研發 國內的許多藍 莓采收機 都是借鑒國外現成的采摘機制作的 在 藍莓機械化采摘過程中 振動采摘是最主要的機械 化采收方式但該采摘方式在作業時會出現會出現果 實與樹枝 機械 地面以及果實間之間的多次碰撞 使得藍莓采摘的破損率高 種植區地貌的差異 如平原種植區和丘陵種植 區 對藍莓采摘機的要求不盡相同 藍莓采摘機一 般需在藍莓植株上方運行 車輛重心較高 車輛的 運動穩定性就面臨較高的挑戰 在平原地帶需要研 究高重心采摘車高穩定性輪式底盤技術 而對丘陵 地帶還需解決極端工況下車輛的轉彎 掉頭等難題 根據不同種植區域的藍莓種植和生長情況 研究采摘 壟矩 植株高度廣適性車輛調整技術是技術創新的 核心關鍵之一 4 智能化技術研發與應用 一是對藍莓采摘機 進行衛星導航定位 實現無人駕駛 智能對壟以及 自適應輸送防堵 二是果實及其品質的識別更加智能 化 精準化 并且能夠實現高度自適應收集果實 三 是實現對運行狀態的實時監測 6 結語 隨著全球藍莓市場需求的增長和消費者對高品 質藍莓的追求 藍莓產業正面臨前所未有的發展機 遇 機械化采摘技術的研究與開發對于提高產業效 率 降低成本 保持競爭力具有至關重要的作用 持續的科研投入能夠推動技術創新 促進藍莓采摘 技術向自動化 智能化發展 滿足市場對高效 低 損采摘的需求 1 智能化和數字化采摘技術通過集成先進的傳 感器 機器視覺和自動控制技術 實現了對藍莓果 實的精準識別和高效采摘 不僅減少人工成本 提 高作業效率 還能顯著降低果實在采摘過程中的損 傷率 保持果實的新鮮度和品質 提升藍莓的市場 價值和消費者的滿意度 2 現代科技理論的快速發展 尤其是人工智 能 物聯網和大數據分析等領域的突破 為藍莓采 摘技術的進步提供了新的動力 這些理論的應用使 得采摘機械能夠更加智能地適應不同的作業環境和 條件 提高了作業的靈活性和適應性 同時 現代 理論的發展也為解決藍莓采摘中的復雜問題提供了 新的視角和方法 推動了藍莓采摘技術向更高層次 的發展 3 神經網絡和深度學習等理論的快速發展為藍 莓采摘技術帶來了革命性的變化 這些理論的應用 使得采摘機械能夠通過學習大量的數據 自動識別 果實的成熟度 大小和位置 隨著這些理論的不斷 進步 預計未來藍莓采摘機械將能夠更加智能地進 行決策和操作 提高采摘效率和果實品質 4 信息技術的快速發展 特別是物聯網 云計 算和大數據技術的應用 使得藍莓采摘技術更加智 能化 通過實時數據采集和分析 采摘機械能夠更 好地適應不同的采摘環境和條件 提高識別精度和 作業效率 此外 智能化的監控系統能夠實時監測 采摘過程 確保采摘作業的質量和安全 進一步提 升藍莓產業的整體智能化水平 參考文獻 1 鮑玉冬 李志鵬 郭艷玲 等 振動式藍莓采摘機 對果實收獲的影響試驗 J 湖南農業大學學報 自 然科學版 2014 40 1 96 100 2 THOTA J KIM E FREIVALDS A et al Development and evaluation of attachable anti vibration handle J Applied Ergonomics 2022 98 103571 3 王亞敏 上海地區藍莓限根基質栽培技術應用初探 J 上海農業科技 2024 6 110 111 114 4 李健 張皓瑜 郭艷玲 等 自走式藍莓采摘機行 走液壓系統的設計與仿真 J 機床與液壓 2022 50 23 88 92 5 王樹城 盧緒振 張波 等 藍莓采收技術研究 現狀與發展趨勢研究 J 農業裝備與車輛工程 2023 61 11 12 17 6 王海濱 郭艷玲 鮑玉冬 等 振動式藍莓采摘的 機理分析與仿真 J 農業工程學報 2013 29 12 40 46 7 吳立國 郭艷玲 振動式藍莓采摘機液壓系統的 設計與仿真 基于 AMESim J 農機化研究 2015 37 12 55 58 62 18 現代農業裝備 2025年 8 耿雷 郭艷玲 王海濱 等 藍莓采摘機振動采摘 裝置凸輪機構的設計與試驗 J 機械設計與制造 2016 3 224 227 231 9 韓非 藍莓機器視覺識別與標定技術研究 D 黑龍 江 東北林業大學 2011 10 李健 張皓瑜 郭艷玲 等 自走式藍莓采摘機行 走液壓系統的設計與仿真 J 機床與液壓 2022 50 23 88 92 11 史亮 范久臣 喬晗 基于 ADAMS 的藍莓采摘機 構設計與仿真 J 機械研究與應用 2015 28 4 158 160 12 郭艷玲 鮑玉冬 何培莊 等 手推式矮叢藍莓采 摘機設計與試驗 J 農業工程學報 2012 28 7 40 45 13 賀增民 游挺 李念軒 等 基于視覺識別的藍莓 采摘機器人的設計 J 湖北農機化 2021 11 100 101 14 范長勝 李志鵬 郭艷玲 北方高叢藍莓采摘機的 設 計 與 試 驗 J 節 能 技 術 2014 32 1 83 86 91 15 陳嘉瑤 王英 梁冬泰 等 小型化軸向振動式藍 莓采摘機設計與試驗 J 機械設計 2021 38 4 37 43 16 李志鵬 張超 王博男 等 基于振動策略的藍莓 采摘機的設計研究 J 森林工程 2020 36 2 55 61 17 李遠 梅松 石志剛 等 藍莓挑振復合采摘技術 裝置設計與試驗 J 中國農機化學報 2024 45 1 103 108 18 耿雷 郭艷玲 王海濱 高叢藍莓采摘機采摘系統 設計與試驗 J 農業機械學報 2016 47 3 67 74 81 19 劉暉 李兆雄 詹杰 等 機器視覺技術在農作物 生長狀況監測的研究進展 J 福建農機 2018 4 20 26 20 謝忠紅 姬長英 郭小清 等 基于改進 Hough 變 換的類圓果實目標檢測 J 農業工程學報 2010 26 7 157 162 21 馬淏 張開 金鑫 等 基于高光譜成像技術的藍 莓果實成熟度識別研究 英文 J 中國農業科技 導報 2020 22 2 80 90 22 李竹 牟昌紅 嵇康軒 等 基于深度學習的藍莓 成熟度預測 J 安徽農業科學 2023 51 5 232 236 23 TAKEDA F YANG Q W LI C et al Applying new technologies to transform blueberry harvesting J Agronomy 2017 7 2 33 33 24 王景巍 王海濱 李志鵬 等 振動式藍莓采摘機 槽型凸輪傳動裝置的設計與分析 J 東北林業大學 學報 2017 45 10 88 93 Research Progress of Blueberry Mechanical Picking Technology GUO Jianjun 1 HUANG Tingli 1 DAI Yue 1 XIAO Yuxiao 1 DING Yunzhi 1 XU Yingxiang 2 1 ZhongKai University of Agriculture and Engineering College of Artificial Intelligence Guangzhou 510225 China 2 ZhongKai University of Agriculture and Engineering School of Mathematics and Data Science Guangzhou 510225 China Abstract With the continuous advancement of agricultural mechanization blueberries as econo mically valuable berry crops have a broad industrial prospect Blueberry picking is the most time consuming and laborious link in the blueberry industry chain Traditional manual picking has issues with a high damage rate insufficient accuracy in maturity screening and high labor costs making it difficult to pick blueber ries on a large scale and efficiently Therefore intelligent blueberry harvesting technology is of great significance to the development of the entire blueberry industry This paper reviewed the current status of blueberry picking technology both domestically and internationally then it summarized the intelligent hardware systems and core software algorithms used in the popular mechanical blueberry picking methods It also analyzed and summarized the issues existing in blueberry picking technology and finally proposed prospects for the advancement and development of blueberry mechanical picking technology Key words blueberry picking mechanization picking efficiency