面向振动采收的果树枝干三维重建方法及其动力学特性研究

发布时间：2021-06-28 12:31

　　本文的研究对象是山核桃树（Carya cathayensis Sarg.），由于山核桃的营养价值高，随着生活水平的不断提高，人们对山核桃消费的需求持续增长。但山核桃树生长在陡峭的山坡，树高普遍超过8m，因此人工采摘山核桃具有很高的危险性。机械式振动采摘山核桃是一种行之有效的方法，它不仅能提高果实的采摘效率，减轻劳动强度，更重要的是能保证果农的人身安全。衡量果实采摘机械工作性能的重要依据是果实的采摘率。但由于果树种植环境、果实品种和果树个体的差异，对提升果实采摘机械的性能增添了难度，同时也限制了果实采摘机械在生产上的应用和发展。解决上述问题的有效办法就是采用自适应采摘方式。本文围绕果树个体结构描述和果树动力学分析，研究了基于立体视觉的果树振动力学参数辨识的相关理论和方法。首先研究了果树枝干的结构参数和材料特性，然后应用立体视觉技术从两幅图像中重建果树的三维枝干，最后把重建的枝干模型应用到动力学仿真，再结合动力学试验获得果树个体的动力学特性。本文的主要研究内容和成果如下：1)手工测量山核桃树枝干的几何参数，得到截面长/短轴的比例约为1.06，无结点枝干的直径和长度之间呈负线性关系，因此可以... 

【文章来源】：浙江理工大学浙江省

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

单自由度的果树力学模型

图 1.3 果树结构示意图验与仿真ía 等用激振的方式对整棵橄榄树做了模态分析试验[27]，目括前三阶固有频率，模态及对应的阻尼比。结果发现各个。另外，随着激振频率的增加阻尼比不断减小，这表明粘，而空气动力学阻尼的影响更为明显。Du 等分析了樱桃树量化树枝在振动过程中的能量传递和消耗。结果发现距离大。分枝会降低能量的转换能力，而能量的传输和消耗的的树枝拥有较高的能量传输效率。有限元软件 (ANSYS) 的梁单元（Beam 44）模拟整棵橄目的是为了获得产生最大位移时的加速度和振摇器抓取的 软件分析了枸杞树的动力学特性[31]，仿真结果发现侧枝振

图 1.4 Teng 算法的系统框架图图 1.5 Tan 算法重建树的流程学者对基于图像对的枝干或树类物体的重建方法要步骤是：1）图像中枝干区域的提取；2）枝干维坐标的恢复。它们之间最大的区别在于枝干只能处理比较简单树枝。阚江明研究了基于计算括：活立木的图像分割，角度检测和匹配，相机的

【参考文献】：
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3254324