猕猴桃双机械臂协调采摘方法研究
发布时间：2022-01-11 23:43
中国是猕猴桃主要产出国之一,但主要依靠人工采摘完成,猕猴桃采摘机器人代替人工采摘可以降低劳动成本并解决劳动力短缺的问题。采摘机器人对果实的损伤率和采摘效率是评价采摘机器人性能的重要指标。本文提出一种多目标果实连续采摘猕猴桃的顺序规划,用于减少机械臂对猕猴桃的机械碰撞;确定一种双机械臂猕猴桃协调采摘方案来提高猕猴桃的采摘效率。主要研究内容如下:（1）双机械臂协调采摘机器人方案确定通过对猕猴桃农艺、物理特性以及猕猴桃识别定位方法调研,获得猕猴桃农艺、物理特性相关参数,为猕猴桃采摘顺序方案的提出做准备。针对单机械臂猕猴桃采摘机器人采摘效率低的问题,提出了多关节猕猴桃双机械臂协调采摘总体方案;对比分析了笛卡尔单机械臂与多关节双机械臂的优缺点,确定了猕猴桃多关节双机械臂协调采摘方案。对UR5机械臂正、逆运动学方程进行求解,获得机械臂奇异位型的条件,为机械臂的避奇异提供理论依据。多关节猕猴桃双机械臂协调采摘机器人主要由机器视觉系统、双机械臂、末端执行器,间歇式移动平台,控制系统等部分组成,其工作原理是机器视觉系统经过图像处理获得猕猴桃在Kinect传感器坐标系下的空间坐标（x1
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
草莓采摘机器人(Arimaetal.2004)
2 番茄樱桃采摘机器人的结构图(Ji et ale construction of picking fruit robot for ch采摘机器人，其总体设计方案如图构如图 1-3（b）所示。该草莓采摘采用基于运动恢复结构的方法定位
（a） 草莓采摘机器人总体设计方案 （b） 笛卡尔机械臂结构图 1-3 草莓采摘机器人(张铁中和周天娟 2004)Fig.1-3 Sketch of mechanism of strawberry picking robot国猕猴桃的主产区，目前猕猴桃的种植模式主要为棚架式(傅隆猴桃多为人工采收，收获时间相对集中，劳动强度大(苏帅 2013)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MatLab的多目标猕猴桃无损采摘路径规划[J]. 张莎莎,王周宇,陈礼鹏,莫浩,崔永杰. 农机化研究. 2019(04)
[2]猕猴桃果实相向运动采摘模式的研究[J]. 谷新运,崔永杰. 农机化研究. 2018(05)
[3]猕猴桃采摘机器人柔性移动平台的设计[J]. 陈子啸,王滨,刘亚东,崔永杰. 农机化研究. 2017(01)
[4]水果采摘机器人智能移动平台的设计与试验[J]. 董芒,顾宝兴,姬长英,张庆怡,查启明. 华南农业大学学报. 2016(04)
[5]基于双目立体视觉的葡萄采摘防碰空间包围体求解与定位[J]. 罗陆锋,邹湘军,叶敏,杨自尚,张丛,朱娜,王成琳. 农业工程学报. 2016(08)
[6]番茄采摘机器人夜间照明系统设计与试验[J]. 项荣,段鹏飞. 农业机械学报. 2016(07)
[7]荔枝采摘机器人双目视觉的动态定位误差分析[J]. 叶敏,邹湘军,罗陆锋,刘念,莫宇达,陈明猷,王成琳. 农业工程学报. 2016(05)
[8]摄像机标定的原理与方法综述[J]. 冯亮,谢劲松,李根,霍庆立. 机械工程师. 2016(01)
[9]工业机器人的技术发展及其应用[J]. 骆敏舟,方健,赵江海. 机械制造与自动化. 2015(01)
[10]自然环境下葡萄采摘机器人采摘点的自动定位[J]. 罗陆锋,邹湘军,熊俊涛,张宇,彭红星,林桂潮. 农业工程学报. 2015(02)
博士论文
[1]基于运动行为的荔枝采摘机器人夹切容错设计[D]. 叶敏.华南农业大学 2016
[2]智能移动式水果采摘机器人系统的研究[D]. 顾宝兴.南京农业大学 2012
[3]黄瓜收获机器人视觉系统的研究[D]. 王海青.南京农业大学 2012
硕士论文
[1]基于机器视觉的簇生猕猴桃果实多目标识别方法研究[D]. 陈礼鹏.西北农林科技大学 2018
[2]基于联动机构的猕猴桃采摘末端执行器研制[D]. 刘亚东.西北农林科技大学 2017
[3]黑龙江垦区农业机械化的发展历史及其影响研究[D]. 马福明.哈尔滨师范大学 2016
[4]猕猴桃采摘机器人目标果实空间坐标获取方法的研究[D]. 王滨.西北农林科技大学 2016
[5]猕猴桃采摘机器人移动平台的设计与仿真[D]. 陈子啸.西北农林科技大学 2016
[6]猕猴桃采摘机器人机械臂运动学仿真与设计[D]. 李桢.西北农林科技大学 2015
[7]空间七自由度冗余机械臂动力学建模与控制研究[D]. 周诚.哈尔滨工业大学 2014
[8]猕猴桃无损采摘未端执行器的设计与研究[D]. 张发年.西北农林科技大学 2014
[9]猕猴桃采摘机器人信息感知的基础研究[D]. 苏帅.西北农林科技大学 2013
[10]水果采摘机器人视觉控制及其轨迹规划研究[D]. 刘锐.南京农业大学 2010
本文编号：3583671
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
草莓采摘机器人(Arimaetal.2004)
2 番茄樱桃采摘机器人的结构图(Ji et ale construction of picking fruit robot for ch采摘机器人，其总体设计方案如图构如图 1-3（b）所示。该草莓采摘采用基于运动恢复结构的方法定位
（a） 草莓采摘机器人总体设计方案 （b） 笛卡尔机械臂结构图 1-3 草莓采摘机器人(张铁中和周天娟 2004)Fig.1-3 Sketch of mechanism of strawberry picking robot国猕猴桃的主产区，目前猕猴桃的种植模式主要为棚架式(傅隆猴桃多为人工采收，收获时间相对集中，劳动强度大(苏帅 2013)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MatLab的多目标猕猴桃无损采摘路径规划[J]. 张莎莎,王周宇,陈礼鹏,莫浩,崔永杰. 农机化研究. 2019(04)
[2]猕猴桃果实相向运动采摘模式的研究[J]. 谷新运,崔永杰. 农机化研究. 2018(05)
[3]猕猴桃采摘机器人柔性移动平台的设计[J]. 陈子啸,王滨,刘亚东,崔永杰. 农机化研究. 2017(01)
[4]水果采摘机器人智能移动平台的设计与试验[J]. 董芒,顾宝兴,姬长英,张庆怡,查启明. 华南农业大学学报. 2016(04)
[5]基于双目立体视觉的葡萄采摘防碰空间包围体求解与定位[J]. 罗陆锋,邹湘军,叶敏,杨自尚,张丛,朱娜,王成琳. 农业工程学报. 2016(08)
[6]番茄采摘机器人夜间照明系统设计与试验[J]. 项荣,段鹏飞. 农业机械学报. 2016(07)
[7]荔枝采摘机器人双目视觉的动态定位误差分析[J]. 叶敏,邹湘军,罗陆锋,刘念,莫宇达,陈明猷,王成琳. 农业工程学报. 2016(05)
[8]摄像机标定的原理与方法综述[J]. 冯亮,谢劲松,李根,霍庆立. 机械工程师. 2016(01)
[9]工业机器人的技术发展及其应用[J]. 骆敏舟,方健,赵江海. 机械制造与自动化. 2015(01)
[10]自然环境下葡萄采摘机器人采摘点的自动定位[J]. 罗陆锋,邹湘军,熊俊涛,张宇,彭红星,林桂潮. 农业工程学报. 2015(02)
博士论文
[1]基于运动行为的荔枝采摘机器人夹切容错设计[D]. 叶敏.华南农业大学 2016
[2]智能移动式水果采摘机器人系统的研究[D]. 顾宝兴.南京农业大学 2012
[3]黄瓜收获机器人视觉系统的研究[D]. 王海青.南京农业大学 2012
硕士论文
[1]基于机器视觉的簇生猕猴桃果实多目标识别方法研究[D]. 陈礼鹏.西北农林科技大学 2018
[2]基于联动机构的猕猴桃采摘末端执行器研制[D]. 刘亚东.西北农林科技大学 2017
[3]黑龙江垦区农业机械化的发展历史及其影响研究[D]. 马福明.哈尔滨师范大学 2016
[4]猕猴桃采摘机器人目标果实空间坐标获取方法的研究[D]. 王滨.西北农林科技大学 2016
[5]猕猴桃采摘机器人移动平台的设计与仿真[D]. 陈子啸.西北农林科技大学 2016
[6]猕猴桃采摘机器人机械臂运动学仿真与设计[D]. 李桢.西北农林科技大学 2015
[7]空间七自由度冗余机械臂动力学建模与控制研究[D]. 周诚.哈尔滨工业大学 2014
[8]猕猴桃无损采摘未端执行器的设计与研究[D]. 张发年.西北农林科技大学 2014
[9]猕猴桃采摘机器人信息感知的基础研究[D]. 苏帅.西北农林科技大学 2013
[10]水果采摘机器人视觉控制及其轨迹规划研究[D]. 刘锐.南京农业大学 2010
本文编号：3583671
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3583671.html
