1.一種基于機器視覺的白蘆筍采收機器人，其特征在于包括：機架、行走裝置、導向裝置、定位裝置、采收裝置、收集裝置和控制系統(tǒng)組成；
所述的行走裝置包括行進輪、萬向輪、驅動電機、蝸輪蝸桿變速器、傳動軸、鏈輪、鏈條、行進輪支座、萬向輪支座、傳動軸支座；所述的行進輪為兩個，分別通過行進輪支座固定在機架的后半部分，作為選擇性白蘆筍采收機器人行進的驅動輪總成；所述的萬向輪為兩個，分別通過萬向輪支座對稱固定在機架的前半部分，實現(xiàn)機器人行走過程中的轉向；所述的驅動電機固定在機架的橫梁上，驅動電機輸出軸與蝸輪蝸桿變速器輸入端相連并與兩行進輪的連線保持垂直；所述的蝸輪蝸桿變速器通過螺栓固定在機架上，與驅動電機的輸出軸通過花鍵連接，用以改變驅動電機輸出扭矩的方向；所述的傳動軸為中間部分有鍵槽，中間通過花鍵固定在蝸輪蝸桿變速器輸出端，兩端通過傳動軸支座固定在機架上并與兩行進輪連線平行；所述的鏈輪為四個，分別通過軸承固定在兩行進輪上和傳動軸兩端，用于為行進輪傳遞動力；所述的鏈條與鏈輪配合，傳遞動力；所述的行進輪支座為兩個，分別通過螺栓對稱固定在機架后半部分下表面的兩側；所述的萬向輪支座為兩個，分別通過螺栓對稱固定在機架前半部分下表面的兩側；所述的傳動軸支座為兩個，分別通過螺栓對稱固定在機架后半部分上表面的兩側；
所述的導向裝置包括導向板、導向架；所述的導向架為左右兩個，分別通過螺栓對稱固定在機架的兩側，導向架與豎直方向成一定夾角；所述的導向板為左右兩個，分別固定在導向架上，并與白蘆筍田壟的兩側面保持平行；
所述的定位裝置包括支撐架、外箱體、箱體簾、定位直線導軌模組；所述的支撐架為兩個門型結構，對稱固定在機架中間部分的兩側；所述的外箱體為只有四個側面的殼體，罩住兩支撐架并固定在機架上；所述的箱體簾通過鉚釘固定在外箱體下半部分的四周和外箱體鏤空的一側，箱體簾的下擺部分與田壟相接，為采收區(qū)域構建結構光環(huán)境；所述的定位直線導軌模組分為橫向定位模組和縱向定位模組，其中兩根橫向定位模組通過螺栓平行固定在支撐架的上表面，縱向定位模組通過螺栓固定在上述兩根橫向定位模組的滑塊上并與橫向定位模組保持垂直，通過定位直線導軌模組的驅動可以實現(xiàn)在水平面上橫向、縱向兩個正交軸方向的定位；
所述的收集裝置包括傳送板、收集筐；所述的傳送板為一倒“V”結構，固定在機架前半部分，傳送板中間為鏤空，方便卸土；所述的收集筐一共有三個，其中兩個對稱懸掛在機架兩側，并與傳送板保持在同一水平線上，接收從傳送板滑下的白蘆筍；另一個收集筐固定在機架的后半部分；
所述的控制系統(tǒng)包括控制箱、相機、平行光源、剪切減速電機、夾持減速電機、旋轉電機、驅動電機、電源、定位直線導軌模組、采收直線導軌模組；所述的控制箱包括控制器、電機驅動器，固定在機架上，主要實現(xiàn)圖形圖像處理、電機控制、通訊等功能；所述的控制器可由單片機、微處理器、工控機等其他具備同等處理能力設備和I/O驅動接口電路構成；所述的電機驅動器，根據(jù)電機類型選用不同型號的交、直流電機驅動器、步進電機驅動器、伺服電機驅動器等，接收由控制器發(fā)出的控制信號，驅動電機轉動；所述的相機固定在上述縱向定位模組滑塊的下端面上，用以拍照采集采收區(qū)域的圖像信息；所述的相機在采收區(qū)域通過控制器控制電子快門；所述的平行光源固定在兩支撐架下端面上，為相機提供拍攝光源；所述的剪切減速電機、夾持減速電機、旋轉電機可和驅動電機配合定位直線導軌模組、采收直線導軌模組，用以實現(xiàn)白蘆筍的精確定位、剪切和夾持操作，其中剪切減速電機、夾持減速電機、旋轉電機可采用滿足定位精度要求的步進電機、伺服電機等類型的電機；所述的電源可為控制系統(tǒng)的工作提供電能；
所述的采收裝置包括橫切式采收器、剪切減速電機、夾持減速電機、采收直線導軌模組；所述的橫切式采收器通過軸承套固定在采收直線導軌模組的滑塊上；所述的剪切減速電機通過螺栓固定在采收直線導軌模組的滑塊上，剪切減速電機輸出軸與橫切式采收器剪切中間軸相連；所述的夾持減速電機分為兩個，分別通過螺栓固定在采收直線導軌模組的滑塊上；所述的一個夾持減速電機通過齒輪與橫切式采收器的夾持中間軸傳動聯(lián)接，帶動夾持中間軸旋轉；所述的另一個夾持減速電機通過齒輪與橫切式采收器的外殼體傳動聯(lián)接，帶動外殼體旋轉；所述的采收直線導軌模組通過螺栓與定位裝置中縱向定位模組滑塊的側面連接，實現(xiàn)橫切式采收器的上下移動。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于機器視覺的白蘆筍采收機器人的采收方法，其特征在于包括以下步驟：
1)機架跨在蘆筍田壟上，導向裝置沿田壟走向改變行走方向，行走裝置驅動機架行走；在采收區(qū)域內(nèi)控制系統(tǒng)上的相機拍攝照片，采集的圖像信息傳輸給控制器，控制器識別出采收區(qū)域冒出地表的白蘆筍頭，定位白蘆筍的位置，定位直線導軌模組移動到相應位置；采收直線導軌模組向下移動，帶動橫切式采收器向下移動，橫切式采收器扎入土壤；
2)到達指定位置后剪切減速電機轉動，刀片切斷白蘆筍；然后兩夾持減速電機轉動，完成白蘆筍的夾持；采收直線導軌模組的滑塊上升，將白蘆筍帶出地面，定位直線導軌模組的滑塊移動，將白蘆筍帶到傳送板上方；
3)夾持減速電機倒轉，將白蘆筍放下，白蘆筍順著傳送板滑到兩側的收集筐中，在這過程中，攜帶的少量土壤通過傳送板上的空隙落下；該采收區(qū)域采收完畢后，選擇性白蘆筍采收機器人行進到新的采收區(qū)域進行采收作業(yè)。
3.一種基于機器視覺的白蘆筍采收機器人，其特征在于包括：機架、行走裝置、導向裝置、定位裝置、采收裝置、收集裝置和控制系統(tǒng)組成；
所述的行走裝置包括行進輪、萬向輪、驅動電機、蝸輪蝸桿變速器、傳動軸、鏈輪、鏈條、行進輪支座、萬向輪支座、傳動軸支座；所述的行進輪為兩個，分別通過行進輪支座固定在機架的后半部分，作為選擇性白蘆筍采收機器人行進的驅動輪總成；所述的萬向輪為兩個，分別通過萬向輪支座對稱固定在機架的前半部分，實現(xiàn)機器人行走過程中的轉向；所述的驅動電機固定在機架的橫梁上，驅動電機輸出軸與蝸輪蝸桿變速器輸入端相連并與兩行進輪的連線保持垂直；所述的蝸輪蝸桿變速器通過螺栓固定在機架上，與驅動電機的輸出軸通過花鍵連接，用以改變驅動電機輸出扭矩的方向；所述的傳動軸為中間部分有鍵槽，中間通過花鍵固定在蝸輪蝸桿變速器輸出端，兩端通過傳動軸支座固定在機架上并與兩行進輪連線平行；所述的鏈輪為四個，分別通過軸承固定在兩行進輪上和傳動軸兩端，用于為行進輪傳遞動力；所述的鏈條與鏈輪配合，傳遞動力；所述的行進輪支座為兩個，分別通過螺栓對稱固定在機架后半部分下表面的兩側；所述的萬向輪支座為兩個，分別通過螺栓對稱固定在機架前半部分下表面的兩側；所述的傳動軸支座為兩個，分別通過螺栓對稱固定在機架后半部分上表面的兩側；
所述的導向裝置包括導向板、導向架；所述的導向架為左右兩個，分別通過螺栓對稱固定在機架的兩側，導向架與豎直方向成一定夾角；所述的導向板為左右兩個，分別固定在導向架上，并與白蘆筍田壟的兩側面保持平行；
所述的定位裝置包括支撐架、外箱體、箱體簾、定位直線導軌模組；所述的支撐架為兩個門型結構，對稱固定在機架中間部分的兩側；所述的外箱體為只有四個側面的殼體，罩住兩支撐架并固定在機架上；所述的箱體簾通過鉚釘固定在外箱體下半部分的四周和外箱體鏤空的一側，箱體簾的下擺部分與田壟相接，為采收區(qū)域構建結構光環(huán)境；所述的定位直線導軌模組分為橫向定位模組和縱向定位模組，其中兩根橫向定位模組通過螺栓平行固定在支撐架的上表面，縱向定位模組通過螺栓固定在上述兩根橫向定位模組的滑塊上并與橫向定位模組保持垂直，通過定位直線導軌模組的驅動可以實現(xiàn)在水平面上橫向、縱向兩個正交軸方向的定位；
所述的收集裝置包括傳送板、收集筐；所述的傳送板為一倒“V”結構，固定在機架前半部分，傳送板中間為鏤空，方便卸土；所述的收集筐一共有三個，其中兩個對稱懸掛在機架兩側，并與傳送板保持在同一水平線上，接收從傳送板滑下的白蘆筍；另一個收集筐固定在機架的后半部分；
所述的控制系統(tǒng)包括控制箱、相機、平行光源、剪切減速電機、夾持減速電機、旋轉電機、驅動電機、電源、定位直線導軌模組、采收直線導軌模組；所述的控制箱包括控制器、電機驅動器，固定在機架上，主要實現(xiàn)圖形圖像處理、電機控制、通訊等功能；所述的控制器可由單片機、微處理器、工控機等其他具備同等處理能力設備和I/O驅動接口電路構成；所述的電機驅動器，根據(jù)電機類型選用不同型號的交、直流電機驅動器、步進電機驅動器、伺服電機驅動器等，接收由控制器發(fā)出的控制信號，驅動電機轉動；所述的相機固定在上述縱向定位模組滑塊的下端面上，用以拍照采集采收區(qū)域的圖像信息；所述的相機在采收區(qū)域通過控制器控制電子快門；所述的平行光源固定在兩支撐架下端面上，為相機提供拍攝光源；所述的剪切減速電機、夾持減速電機、旋轉電機可和驅動電機配合定位直線導軌模組、采收直線導軌模組，用以實現(xiàn)白蘆筍的精確定位、剪切和夾持操作，其中剪切減速電機、夾持減速電機、旋轉電機可采用滿足定位精度要求的步進電機、伺服電機等類型的電機；所述的電源可為控制系統(tǒng)的工作提供電能；
所述的采收裝置包括夾切式采收器、旋轉電機、細繩索、采收直線導軌模組；所述的夾切式采收器通過軸承套固定在采收直線導軌模組的滑塊上；所述的旋轉電機通過螺栓固定在采收直線導軌模組的滑塊上，并位于夾切式采收器豎直方向的中心線上，旋轉電機的輸出軸在水平方向；所述的細繩索分兩根，一端纏繞在電機輸出端，另一端系在夾切式采收器的刀片和夾板上；所述的采收直線導軌模組通過螺栓與定位裝置中縱向定位模組滑塊的側面連接，實現(xiàn)采收器上下移動。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于機器視覺的白蘆筍采收機器人的采收方法，其特征在于包括以下步驟：
1)機架跨在白蘆筍田壟上，導向裝置沿田壟走向改變行走方向，行走裝置驅動機架行走；在采收區(qū)域內(nèi)控制系統(tǒng)上的相機拍攝照片，采集的圖像信息傳輸給控制器，控制器識別出采收區(qū)域冒出地表的白蘆筍頭，定位出白蘆筍的位置，定位直線導軌模組移動到相應位置；采收直線導軌模組向下移動，帶動夾切式采收器向下移動，夾切式采收器扎入土壤；
2)到達指定位置后，采收直線導軌模組滑塊向上移動，帶動夾切式采收器向上運動；在土壤重力作用下，完成白蘆筍的剪切與夾持，并將白蘆筍帶出地面；定位直線導軌模組滑塊移動，將白蘆筍帶到傳送板上方；
3)旋轉電機轉動，細繩索繞旋轉電機轉動方向纏繞，夾切式采收器的刀片和夾板被線拉起，白蘆筍落下；白蘆筍順著傳送板滑到收集筐中，在這過程中，攜帶的少量土壤通過傳送板上的鏤空落下；旋轉電機反轉，將夾板和刀片放回原位；該采收區(qū)域采收完畢后，選擇性白蘆筍采收機器人行進到達新的采收區(qū)域進行采收作業(yè)。