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龙图腾网获悉宝鸡文理学院申请的专利一种基于Simulink和ROS的果实连贯采摘控制系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120469268B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510976467.8，技术领域涉及：G05B17/02；该发明授权一种基于Simulink和ROS的果实连贯采摘控制系统及方法是由樊攀;李亚峰;赵一鸣设计研发完成，并于2025-07-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于Simulink和ROS的果实连贯采摘控制系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于Simulink和ROS的果实连贯采摘控制系统及方法，该系统包括基于MATLABSimulink软件平台下机械臂的正、逆运动学模型，建立了机械臂的正、逆解控制系统模块；搭建了Linux操作系统和ROS系统的网络连接及通讯机制，按照ROS消息格式向Simulink发布数据，构建果实检测视觉系统模块；根据采摘手控制器状态可控制手指的张开和闭合，建立了在ROS下的两种消息格式，完成采摘手系统控制模块的构建；根据目标定位以及正、逆解模型，规划机械臂的运动轨迹，控制机械臂末端运行，完成从逼近点到目标果实、机械手采摘果实及收集果实的全过程。整个系统集成了视觉识别系统、采摘手抓握系统与机械臂运动控制系统，解决了传统采摘机器人各子系统集成困难、开发周期长等问题。

本发明授权一种基于Simulink和ROS的果实连贯采摘控制系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于Simulink和ROS的果实连贯采摘控制系统，其特征在于，包括： 机械臂控制模块，基于Simulink软件平台建立机械臂的正运动学模型、逆运动学模型，通过正运动学模型、逆运动学模型解控制系统模块对机械臂的运动轨迹进行规划，用于控制机械臂末端精确执行对目标果实的逼近、抓取、采摘及收集作业； 视觉识别模块，安装于Linux操作系统中，用于通过ROS系统实时获取果实的三维坐标及姿态信息，按照ROS的消息格式发布至Simulink中，提供机械臂控制模块所需的果实位置数据； 采摘手控制模块，通过采摘手控制器IO端口的高低电平状态控制采摘手的张开与闭合，依据识别到的果实位置及机械臂运动轨迹实时调整采摘手的操作姿态，以使得果实的精准抓取与安全释放； 通讯控制模块，用于建立Linux操作系统和ROS系统的网络连接及通讯机制，将视觉识别模块获取的果实位置数据传递给机械臂控制模块，并将机械臂控制模块的运动指令同步至采摘手控制模块，以使得模块之间的数据交互与协同控制； 集成控制模块，基于Simulink进行采摘控制策略的设计，集成视觉识别模块、机械臂控制模块和采摘手控制模块，将采摘控制策略生成C++代码，直接部署至ROS系统中，完成采摘工作； 所述机械臂控制模块： 具体用于通过D-H参数法建立机械臂的正、逆运动学模型，并采用状态差值最小原则进行轨迹规划，所述状态差值最小原则通过比较机械臂当前状态与目标状态的差值，选择变化最小的运动路径，以使得机械臂末端对果实的精准定位和抓取； 所述视觉识别模块，具体用于： 通过深度相机获取果实的三维空间坐标，并结合果实识别算法对果实的大小、形状和位置进行实时检测，将检测结果通过基于geometry_msgsPoint进行改进的自定义消息格式发布至Simulink，提供给机械臂控制模块用于路径规划； 所述通讯控制模块，具体用于： 采用异步单向ROSTopic通信机制，对各子系统通过自定义的消息格式进行发布和订阅，实现视觉识别模块、机械臂控制模块和采摘手控制模块之间的数据传递和指令同步； 该通讯控制模块利用Simulink与ROS的接口进行数据交换，并通过图形化界面对消息传递进行监控和调整，以确保各模块的实时协同和高效集成，增强系统的稳定性和响应速度。

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