随着生物技术的发展,利用植物组织培养技术进行农作物种苗工厂化生产已是一种发展趋势。目前,组培苗移植生产方式仍处于手工作业阶段,人工强度大、人工成本高,限制了组培苗的大规模生产,因此,研究组培苗自动化生产技术,开发组培苗移植机器人,以机械生产代替人工作业,对组培苗产业的发展具有重要的实际意义。论文在分析比较国内外组培苗移植机械化方法基础上,通过对人工移植流程的分析,提出了一种基于机器视觉的组培苗移植机器人总体方案,即利用机器视觉技术对组培苗的节点识别定位,机器人根据位置坐标抓取、切割及插植组培苗的方案;基于总体方案,论文设计了机器人机械架构,完成了机器人本体机构、夹取机构、切割机构及传输机构的设计;依据设计的机械结构,论文进行了机器人控制系统硬件设计、选型及集成。提出了基于ARM+DSP的双CPU架构的嵌入式系统控制方案,采用STM32F103RCT6微控制器作为机器人运动控制核心,TMS320DM642作为机器视觉核心,两者利用串行数据链共享信息;基于机器人控制系统硬件平台,结合组培苗移植工艺过程,论文设计了机器人控制系统软件架构,完成了机器人组培苗移植,机器人复位、零点调整及断电记忆功能的设计;机器视觉采用模版匹配方法识别视场中感兴趣区域的组培苗节点,获取节点在图像中的坐标,通过坐标转换,得到节点在机器人坐标系的坐标。论文在搭建的基于机器视觉的组培苗移植机器人平台上进行了系统测试。测试结果表明,论文设计的基于机器视觉的组培苗移植机器人方案能够完成组培苗的取苗、切割和插植作业,达到了预期目的。