我国的草莓种植范围几乎覆盖全国，种植面积居世界之首。但草莓生产仍采用手工作业，尤其是收获作业，收获期长，劳动强度大，严重制约草莓的产业化发展。本课题以“童子一号”草莓为对象，进行了较深入的系统研究，主要研究成果如下： 1.通过调查分析，确定“童子一号”草莓的品种特性、形状特性(最大直径、底部宽度、顶部宽度、果实长度、果实厚度、花萼高度、果实最大直径到顶部的距离和果柄直径)、着果特性、果实重量以及果柄剪切力与果柄直径的关系，确定草莓果柄剪切力与果柄直径呈相关关系，关系式为y=16.635x+9.7689，二者呈显著相关。这些数据给草莓收获机器人提供了设计依据。 2设计的4自由度的龙门式草莓收获机器人可以跨行收获草莓，适合于垄作草莓，解决了在较窄垄沟收获草莓难度大的问题，设计结构简单，控制方便，具有新意。上、下位机的二级控制方式使系统容易控制，系统运行稳定性为93.8％，系统判定收获的准确率为91.6％，手爪抓取成功率为89.1％，手爪定位的精确度为±1.5mm，果柄切断率为95.1％，果柄切断位置距离花萼12.9mm，收获速度为9.39s/枚。 3为模拟自然条件，检测不同光照强度对草莓果实颜色特征的影响，设计制作了一个内壁为白色的封闭光照箱，通过调节智能镇流器的电流，获得不同的光照强度，由此来获取不同光照强度下不同成熟度草莓的图像。通过分析得到如下结论：(1)光照强度在1215-37901x之间对不同成熟度草莓的颜色特征值以及a*、H、S的频度影响不大。(2)用R、a*和a*2+b*2三个指标可以很好地区分出浅红、鲜红和深红三种成熟度的草莓；用B、b*、H和S可以将浅红草莓与其他两种草莓分离出来；用R-B可以分离鲜红草莓与其他两种草莓；G、R-G、L*和I不能区分三种成熟度的草莓。(3)在H=0°-30°的区间内，草莓的H频度从浅红到深红的规律性较强，频度依次降低；在S=30％-40％之间，浅红、深红和鲜红草莓的S频度曲线出现峰值，并从左向右峰值逐渐降低。因此，可以用H、S频度来区分草莓的成熟度。 4将获得图像的草莓进行理化指标的测定，首次分析了不同成熟度草莓颜色特征值与理化值之间的相关关系，将草莓的颜色特性与理化指标进行了有机的结合。得出如下结论：草莓的a*值与其可溶性固形物、果实硬度、维生素C和花青素的相关性显著，S值与总酸量的相关性显著。其中，维生素C和a*的相关性最高，其次是花青素与a*、总酸量与S、果实硬度与a*以及可溶性固形物与a*。因此，a*值与草莓理化指标最相关。 5通过实地调查分析，“童子一号”草莓在全部着色后颜色为浅红，随后经鲜红变为深红，确定深红为最佳成熟期。本课题首次采用草莓红色的深浅程度代替着色面积来判断其成熟度，解决了“童子一号”草莓难以用传统行业标准判断其成熟度的问题。建立的基于遗传算法草莓成熟度神经网络系统，可以通过草莓的H频度区分出草莓果实红色的深浅，直接判断其成熟度，简单方便，实现草莓成熟度的无损检测。采用遗传算法设计神经网络系统，缩短了网络训练时间，系统判定准确率为91.7％，判断每枚草莓的时间为160ms。