森林工程

作者：李滨,赖诗党

单位：1.东北林业大学 机电工程学院，哈尔滨 150040；,2.闽南理工学院，泉州 362000；

关键词：YOLOv11,采摘末端执行器,无损伤抓取,视觉定位,德化梨,三指柔性夹持,六自由度机械臂,双目深度相机

基金：2017年哈尔滨市应用技术研究与开发项目(2017RALXJ011)

在德化梨种植中，人工采摘效率低下，且亩均人工成本占比超15%；传统机械采摘因装备刚性强，果实破损率常超20%，难以适配其果皮薄（0.2~0.3 mm）、果肉脆的特性。针对这一产业痛点，设计一款“仿生末端执行器+YOLOv11视觉定位”一体化采摘机器人系统。该系统核心包括六自由度机械臂、双目深度相机及电驱分离式末端执行器，执行器采用三指柔性夹持与剪切机构，兼顾无损抓取与果柄精准切断；视觉系统以YOLOv11为基础，引入全新的融合位置敏感空间注意力机制（C2PSA）模块强化果实与叶片特征区分，结合双目相机完成三维定位。基于福建德化梨（pear）园实测样本的试验表明，“pear”类别在置信度≥0.7时召回率保持0.85以上，F1最优值0.83（置信度为0.565），mAP50稳定于0.87。该方案可为德化梨自动化采摘提供技术支持，其设计思路对桃子、草莓等脆弱果实采摘装备研发具有参考价值。

来源：2026年第2期

《森林工程》期刊编辑部

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