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龍圖騰網獲悉仲愷農業工程學院申請的專利基于模糊免疫-PID控制的水果采摘機器人導航系統獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119924087B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-16發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510148766.2，技術領域涉及：A01D46/30；該發明授權基于模糊免疫-PID控制的水果采摘機器人導航系統是由林桂潮;殷瑞涵;曾文勇;傅文平;黃旭熙;朱立學;張日紅;李小敏;張景然;麥淳宇;盧澤熹;陳柏堅;鄭展望;曾焜宇;馮雨楠;李曼琦;吳睿希;葉天華;譚鍵聰;鄭喬壘;鄧佳旭;柯梓淇;謝鍇涵;張宇森;姚上泉;李家樹設計研發完成，并于2025-02-11向國家知識產權局提交的專利申請。

本基于模糊免疫-PID控制的水果采摘機器人導航系統在說明書摘要公布了：本發明提供一種基于模糊免疫?PID控制的水果采摘機器人導航系統，涉及智能化采摘領域，包括：通過示教方式采集離散的果園路徑，并對離散的果園路徑進行擬合、獲得擬合路徑；構建采摘機器人的履帶底盤模型，并獲得當前時刻下、采摘機器人底盤的航向偏差和橫向偏差；構建模糊免疫?PID控制器，通過模糊免疫?PID控制器實時調控導航系統中的控制參數，使得采摘機器人在導航過程中以極小的橫向偏差追蹤目標路徑；最后，采用采摘機械臂與底盤之間“一停一采”的協同控制策略，實現自動化采摘。該系統能夠實現精準導航、并完成自動化采摘，避免導航過程中外界環境因素的干擾，有效節省采摘成本、提升采摘效率。

本發明授權基于模糊免疫-PID控制的水果采摘機器人導航系統在權利要求書中公布了：1.一種基于模糊免疫-PID控制的水果采摘機器人導航系統，其特征在于：包括： 首先，通過示教方式采集離散的果園路徑，并對離散的果園路徑進行擬合、獲得擬合路徑，采用B樣條曲線擬合法對離散的果園路徑進行擬合，其中，B樣條曲線是由P 0 ,P 1 ,…,P n共n+1個控制點以及一組基函數定義的參數化曲線，具體為： 式中：Ct表示曲線上的點；t表示節點，其個數為n+k+2，取值范圍為[0,1]；P i表示路徑點經緯度坐標的集合；n表示路徑點的數量；k表示B樣條曲線次數，本系統中k=3； B i,k t表示第i個k次的B樣條基函數，具體為： 其中，節點矢量T={t 0 ,t 1 ,t 2 ,…,t m}為基函數的區間，節點向量長度m與控制點數量n+1的關系為： m=n+k+1； 三次B樣條曲線節點矢量T具體為： 式中：表示相鄰兩路徑點的距離； ； 所述采用B樣條曲線擬合法對離散的果園路徑進行擬合過程中，采用曲率確定不同路徑情況下的采樣密度大小，具體為： 首先，將曲線Ct按照的間隔進行均勻采樣、獲得m個路徑點，此時節點t為； 之后，將t代入公式中，獲得曲線各個路徑點的坐標； 然后，計算每個路徑點的曲率： 式中：t i表示節點向量，其范圍為[0,1]，且i=0,1,2,…,m； 再之后，將擬合路徑按照曲率大小分為大曲率部分與小曲率部分，并設定曲率閾值，大曲率部分中大于曲率閾值的區域即為路徑中轉彎部分； 最后，通過曲率的變化程度找到轉彎部分的首、末端點，并以的間隔對該區域進行均勻采樣、再代入公式中，實現轉彎部分路徑點的密集化、確保轉彎部分的平滑性與高精度； 然后，構建采摘機器人的履帶底盤模型，并獲得當前時刻下、采摘機器人底盤的航向偏差和橫向偏差； 之后，構建模糊免疫-PID控制器，通過模糊免疫-PID控制器實時調控導航系統中的控制參數，使得采摘機器人在導航過程中以極小的橫向偏差追蹤目標路徑，實現采摘機器人的精準導航； 所述通過模糊免疫-PID控制器實時調控導航系統中的控制參數，使得采摘機器人在導航過程中以極小的橫向偏差追蹤目標路徑具體為： 首先，建立模糊免疫反饋控制： 式中：k 1、k 2分別表示刺激因子和抑制因子，它們的符號均為正；f·表示抑制外部刺激能力的非線性控制函數；分別表示模糊免疫-PID控制器的輸出和模糊免疫-PID控制器的輸出變化率；表示抗原數量； 然后，將模糊免疫-PID控制器的輸出與輸出變化率作為應用模糊免疫反饋控制的非線性P控制器的輸入，則相應的輸出量為： 式中：k p1用于控制反應速度；表示系統穩定性的效果；表示誤差變化率；、均為模糊免疫-PID控制器的輸入； 之后，通過模糊控制調節PID控制器中的參數k i、k d； 最終，模糊免疫-PID控制器的輸出結果為： 式中：k p1表示經過模糊免疫反饋機制計算出的比例參數，k i表示經過模糊控制計算出的積分參數，k d表示經過模糊控制計算出的微分參數；ek、ek-1、ek-2分別表示當前誤差、上一次誤差與上上次誤差； 所述通過模糊控制調節PID控制器中參數k i、k d的方法具體為： 首先進行模糊化處理：以航向偏差作為誤差、以航向偏差變化率作為誤差變化率，它們的模糊論域均為[-1，1]；輸出為積分、微分的參數變化率，它們的模糊論域均為[-0.3，0.3]；隸屬函數采用三角形分布曲線，其橫坐標為模糊論域的范圍，縱坐標為屬于模糊子集的程度、即隸屬度、其范圍為[0，1]，輸入輸出變量的模糊子集均為七級模糊子集、即： 式中：P表示正、N表示負、Z表示零、B表示大、M表示中、S表示小； 其中，根據專家經驗判斷獲取模糊規則： 式中：表示e屬于A的隸屬度，表示屬于H的隸屬度；u rule表示確定該模糊規則最適用的隸屬度；A、H均為模糊集合； 最后，采用重心法對輸出的模糊值進行反模糊化處理： 式中：K p、K i、K d分別表示PID控制的初始參數；X i表示模糊變量元素；表示X i對應的隸屬度； 最后，采用采摘機械臂與底盤之間“一停一采”的協同控制策略，實現自動化采摘。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人仲愷農業工程學院，其通訊地址為：510230 廣東省廣州市海珠區紡織路東沙街24號大院；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。