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開發緣起
近年來，國產蘆筍生產逐年遞減，而進口之數量也因供應來源國出口量減少，致使國內綠蘆筍年平均拍賣價格持續上揚。然而儘管蘆筍平均售價價格不錯，但因為務農人口持續老化，農業勞動人口大幅短缺在人力短缺的情況下或採收期前期蘆筍農民皆需自行採收。若能導入自動化與智慧化之採收作業流程，亦可取代每日例行之作業，降低生產成本門檻。此改變應可提升農民返鄉種植之意願。若有更多青農投入此方案，亦可增加國內蘆筍自給量，且有助於穩定國內蘆筍價格。
技術內容
蘆筍採收機器人之開發，其蘆筍採收機器人模擬與實體圖如圖一、二所示，其技術主要分為三大項目，分別為：穩定移載平臺與移動技術之建立、蘆筍嫩莖生長性狀之辨識、採收機器人之手臂控制與採摘整合。穩定之移載平臺與移動技術之建立需配合影像辨識系統，移載平臺於嫩莖前，會搭配攝影機做相互回饋與作動，讓攝影機能完整判斷嫩莖後，並驅動機械手臂進行採摘。另透過超音波感測器感測周遭環境資訊，進行避障及保持平臺行走於畦間。蘆筍嫩莖生長性狀與影像辨識之方式為蒐集蘆筍嫩莖於戶外栽植農田，或是設施溫室內生長的性狀，並尋找蘆筍母莖與嫩莖特徵，利用深度學習的方式建立嫩莖辨識系統。另也藉由相機深度資訊獲取蘆筍三維座標，最終結合移載平臺控制之演算法、手臂控制與採摘演算法進行採摘，其人機介面如圖三所示。自動採收機手臂控制與採摘主要為手臂與影像系統整合，能進行單一目標的精準定位夾取。此外，也開發多目標情況下的採收順序、手臂路徑演算法、採摘位置判定、蘆筍傾斜角度與採摘方式修正等技術。
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