在双孢菇整个生产过程中,采摘作业是最费时费力的一个环节,随着科学技术的不断发展,采用更加机械化、智能化,可真正提升双孢菇的总体采摘效率,这也是农业未来发展趋势。双孢菇采摘机器人的工作系效率直接受果实识别与定位精确性的影响。本论文在结合农业采摘机器人的特点之后,对双孢菇采摘机器人硬件系统进行搭建,并对四自由度机械臂建模及逆运算求解,除此之外,还对双孢菇的识别与定位相关算法进行研究,最终可以对双孢菇进行精确识别并对其空间位置进行定位,为采摘机器人的自主作业提供重要信息。本论文主要研究内容概括如下:（1）介绍农业采摘机器人的研究意义以及国内外研究现状,介绍双孢菇的生长环境以及对采摘机的要求,完成双孢菇采摘机总体控制系统设计。（2）论文利用改进之后的D-H算法建立四自由度机械臂数学模型,通过齐次坐标变换求解正运动学方程,然后借助于代数法求出运动学逆解,利用MATLAB软件验证运动学求解是正确的。通过蒙特卡洛方法求解机械臂的工作空间并进行仿真,最后通过五次多项式插值对机械臂进行轨迹规划。（3）对单独生长的双孢菇识别,首先通过滤波将原始图像中的噪声去除,然后通过K-means类聚方法对将目标果实与背景分离,然后通过形态学闭操作实现图像的进一步处理。对重叠双孢菇果实进行识别,首先对原始图像进行滤波,然后分析目标果实的提取方法,接着通过K-means聚类算法得到单一目标果实的位置,最终通过改进的分水岭算法得到目标果实的准确边界信息。对成熟双孢菇目标的识别通过归一化互相关函数（NCC）对成熟双孢菇进行识别,然后利用霍夫圆变换获取双孢菇成熟果实位置,最后将归一化互相关函数（NCC）与霍夫圆变换相结合实现双孢菇成熟果实的识别。（4）根据双目立体视觉原理,利用张正有相机标定方法求解相机的内外参数。文中给出基于形心的特征点匹配算法,根据匹配约束条件对图像进行立体匹配。根据像机标定参数,采用基于视差的方法获取目标果实深度值,求出需要采摘的双孢菇的空间坐标。对单一双孢菇以及重叠双孢菇进行采摘实验。结果表明双目摄像头能够准确实现目标果实的识别与定位,并且末端执行装置能够平稳运动到采摘果实上方实现采摘工作。