江苏
南京市江宁区丰硕农场的草莓大棚里，翠绿的藤蔓间，鲜红的草莓挂满栽培架。一台草莓采摘机器人在栽培架间自由移动，“看到”成熟的草莓，它便“驻足”，再用“手”轻柔摘下。一拖一拽一转，一颗新鲜的草莓就这样放进了篮子里。这是南京农业大学汪小旵教授团队设计的二代草莓采摘机器人，添加了仿生式气动软夹爪，实现高架草莓无损去茎的精准自动化采收。
练出“海葵手”，轻柔无损效率高
机器人采摘草莓的过程精准又轻柔，每一步都复刻着人工逻辑。先由头部的深度相机快速扫描，精准识别出成熟草莓的位置，避开枝叶遮挡和未成熟果实，将位置信息实时传送给主控机，主控机快速分析后，指令机械臂缓慢伸展，带动末端的“仿生软夹爪”精准移动到草莓正下方，柔性触手缓缓向内贴合，稳稳托住草莓底部，紧接着机械臂轻轻向上拖拽，让草莓自然脱落，最后机械臂移动到收纳盒上方，将草莓平稳放入篮子里。
摘下的草莓，表面光滑无划痕，没有残留的果梗，果肉饱满紧实。
团队成员黄慧星一边操作手中的遥控器，一边补充说：“深度相机是机器人的‘眼睛’，能分清草莓熟没熟，把信息传给‘大脑’，‘大脑’再指挥‘手’去采摘，每一步都精准可控。”
“这是我们的第二代草莓采摘机器人，主打无损去茎。”汪小旵站在机器人旁，向现场人员介绍，“你看这个‘海葵手’，柔性材质，不碰伤果子。”因为形似海葵，汪小旵团队便给仿生式气动软夹爪起了一个“海葵手”的称呼。
汪小旵团队跳出传统设计思路，创新采用包络，并设计模仿人类采摘行为的“拖拽-旋转”动作，同时提出基于一种深度学习模型的遮挡处理与抓取位姿调整策略，从末端执行器、采摘动作与智能决策多维度发力，实现高架草莓无损去茎的精准自动化采收。
破解产业瓶颈攻克自动化采摘难点
目前，国内外都没有完全产业化的草莓采摘机器人。汪小旵坦言，农业环境比工业环境复杂得多，一款无损自动采摘的草莓机器人面临很多难题。
草莓枝叶交错、果实相互遮挡，成熟与未成熟的草莓混在一起，很容易让机器人“看走眼”，识别起来就有困难。“第一代机器人是夹剪一体，剪完直接丢进篮子，简单粗暴。”汪小旵说，第二代需要抓取后做“拖拽-旋转”动作，像人摘草莓一样，既要平稳，又要让果梗自然断裂，难度大幅提升。同时，草莓果皮娇嫩，传统夹剪、气吸式采摘，要么留果梗，要么碰伤果实，运输时还会划伤相邻草莓。
针对这些难题，汪小旵团队实现了三大突破。一是打造仿生式气动软夹爪。灵感来自海葵进食，软夹爪用柔性硅胶制成，四层错位触手能完全包裹不同大小的草莓，通过气压调节收放，轻柔又稳定，从根本上避免机械损伤。二是设计仿人采摘动作。“拖拽-旋转”动作复刻人类采摘逻辑，让草莓花梗自然断裂，彻底解决果梗残留问题，实现无损去茎。三是优化智能识别策略。基于YOLOv12深度学习模型，能应对果实遮挡难题，优先选择遮挡最少的草莓，动态调整抓取姿势，提升复杂环境下的作业稳定性。
田间试验显示，机器人抓取成功率达84%，平均20秒就能摘下一颗草莓，采摘效果接近人工，损伤率大幅降低。
无损采摘技术可推广至多种软质果蔬
当前，草莓采摘多依赖人工，耗时耗力，且人工采摘难免出现损伤，而这款机器人的出现，为设施农业草莓产业升级提供了关键支撑。
“现在草莓采摘用工成本高、损耗大，机器人能24小时不间断作业，减少人工投入，还能保证果实品质。”汪小旵表示，目前样机已完成多次田间试验，下一步将持续优化，推动技术落地。
现代快报记者了解到，这款机器人的技术，不仅适用于草莓，还能推广到其他软质果蔬，比如番茄、樱桃、树莓等。汪小旵表示，这款草莓采摘机器人的突破，不仅破解了自身采收难题，更为各类软质果蔬智能化采摘打开新思路。
黄慧星对未来的机器人充满期待：“未来我们还能给机器人增加分类功能，根据草莓大小、品质自动分拣、包装，直接对接市场，进一步降低人工成本，助力农业智能化发展。”
通讯员 谷雨 严楚越 王爽 现代快报/现代+记者 李楠/文 王玉秋晨/摄
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