串番茄采摘机器人果柄实例分割方法及系统

• 国民经济行业：农、林、牧、渔业／农业／其他农业
• 学科类别：机械工程／机械学／机械原理与机构学
• 权利人：上海交通大学

知识产权简介

本发明公开了一种串番茄采摘机器人果柄实例分割方法及系统，涉及农业机器人与人工智能技术领域。针对现有采摘机器人在非结构化果园环境中面临的细小果柄高频特征丢失、以及复杂背景干扰导致的定位不准问题，本发明构建了一种基于改进YOLO11-FFTDA的视觉感知与作业系统。该系统首先通过卷积特征金字塔模块（CFP）中的级联频域注意力（FPAM）显式增强果柄的高频拓扑特征；其次利用颈部网络的C2PSADA模块，通过可变形注意力机制自适应拟合果柄的不规则几何形态并抑制背景噪声；同时增设微小目标检测分支以防止远景目标漏检。在此基础上，系统进一步将分割生成的像素级掩码转换为机械臂基坐标系下的三维切割坐标，驱动末端执行器完成精准的无损采摘。本发明实现了从视觉感知到物理作业的闭环控制，显著提升了串番茄采摘机器人的作业成功率与环境适应性。

转化前景

本发明公开了一种串番茄采摘机器人果柄实例分割方法及系统，涉及农业机器人与人工智能技术领域。针对现有采摘机器人在非结构化果园环境中面临的细小果柄高频特征丢失、以及复杂背景干扰导致的定位不准问题，本发明构建了一种基于改进YOLO11-FFTDA的视觉感知与作业系统。该系统首先通过卷积特征金字塔模块（CFP）中的级联频域注意力（FPAM）显式增强果柄的高频拓扑特征；其次利用颈部网络的C2PSADA模块，通过可变形注意力机制自适应拟合果柄的不规则几何形态并抑制背景噪声；同时增设微小目标检测分支以防止远景目标漏检。在此基础上，系统进一步将分割生成的像素级掩码转换为机械臂基坐标系下的三维切割坐标，驱动末端执行器完成精准的无损采摘。本发明实现了从视觉感知到物理作业的闭环控制，显著提升了串番茄采摘机器人的作业成功率与环境适应性。