国内设施果蔬产业快速发展，采收环节用工难、用工贵已经成为制约规模化种植的突出痛点。果蔬成熟周期集中，采摘作业对成熟度判断、果实保护要求高，传统人工模式不仅人力成本居高不下，还面临季节性劳动力缺口大的现实困境。江苏集萃智能制造技术研究所有限公司（集萃智造）立足南京，依托国家级科研平台，深耕农业智能装备赛道，以具身智能技术为核心，打造系列化采摘机器人产品，为温室、果园场景提供完整采收工艺解决方案，推动农业生产 "机器换人" 落地实施。
农业采摘的市场规模及需求
一、集萃智造在采摘机器人领域核心技术实力
1、机器人本体硬件研发 ：开发陆轨两用轻量化通用底盘，支持轨道、路面自动切换；研发模块化多臂采收机构，采用 "主采机械臂 + 协作臂查漏" 模式；针对大番茄粒采、小番茄串采，分别开发四指包络、两指夹剪可快速更换柔性手爪；配套研制具备自动对接、换筐功能的协同转运平台，解决采收后果实转运痛点，适配 90‑120cm 行距高密植温室种植场景。
2、导航定位技术 ：针对温室无 GPS 信号环境，采用激光 SLAM+AprilTag 标签 + IMU 多传感器融合，依靠扩展卡尔曼滤波构建温室高精度地图，实现自主导航避障；基于有限状态机模型，实现轮式、轨道作业模式无缝切换；运用遗传算法实现采收机器人与转运车协同路径规划、跟随作业。
3、果实 AI 识别定位技术：运用多任务图像分割网络识别粒采大番茄，改进 YOLOv5s 目标检测算法识别串采小番茄；结合深度信息、连通区域分析检测枝叶藤蔓障碍物，筛选可采收目标，解算果实三维姿态，输出采摘点坐标参数，降低植株、果实损伤。
4、多模块协同控制技术 ：采用启发式搜索算法实现动态环境下手眼协同路径规划；聚类算法划分作业区域实现多臂任务均衡分配，包围盒法做碰撞预警；构建采收‑转运协同调度策略；研发分布式操作控制系统，解决多传感器、多设备实时通信问题，搭建可扩展中间件，定义标准化硬件软件接口。
5、自主开发后台监控系统及番茄采摘助手APP：自主开发后台监控系统。为了方便用户使用，也开发番茄采摘助手APP，方便客户更新布局、选择指定采摘路径、监控设备运行情况。
后台监控系统界面
采摘助手APP
二、集萃智造采摘领域主要成果与产品落地
作为农业农村部智能采收机器人重点实验室牵头建设单位，集萃智造联合江苏省农业科学院、农业农村部南京农业机械化研究所，面向国内设施农业与林果产业开展技术攻关，是国内少数同时具备算法、机械本体、末端执行器、整机集成能力的农业机器人企业。
行业代表性成就
1、牵头国家级重点实验室平台
牵头建设农业农村部智能采收机器人重点实验室，面向采收机器人行业卡脖子问题，攻关 3D 无序抓取、多模态感知、人机共融关键技术，搭建产学研用一体化平台，推动科研成果向田间转化，目标打造国内领先的具身智能农业机器人研发转化基地。
2、跨领域技术迁移创新
将工业协作机械臂、具身智能焊接机器人成熟技术体系迁移至农业装备，打通工业机器人技术向智慧农业落地的路径，形成 "一核多支" 的具身智能技术体系，为采摘机器人迭代提供持续技术储备。
3、产学研协同创新模式
深度联动农科院、农机研究所，把种植端实际生产需求前置到产品研发环节，避免技术与农业生产脱节，让机器人适配国内果蔬种植模式，而不是照搬海外农业机器人方案。
三、未来发展方向
集萃智造采摘机器人，不只是单一机器设备输出，而是输出完整工艺解决方案。后续将持续迭代硬件本体、优化感知算法，进一步提升复杂田间环境下的鲁棒性；完善机器人运维、数据管理配套系统，把采收机器人和智慧农业数字平台打通，实现采收作业数据记录、产量统计；持续推进样机迭代、示范基地建设，推动智能采收装备从试验示范走向规模化商用，助力国内果蔬产业机械化、智能化升级。