基于触觉信息的果蔬表面特性识别研究

发布时间：2024-05-15 22:11

　　农业机器人已经被越来越广泛的运用到果蔬采摘、加工等作业环境中,经常需要末端执行器进行抓取作业,但在非结构化环境中,作业对象的刚度、形状、纹理、温度等信息往往不被所知,因而无法采用合适的抓取策略来实行抓取,会造成抓取对象的滑落或者果蔬的损伤。因此在未知的环境中进行抓取操作时,需要农业机器人能够获取果蔬表面的特性从而判断物体的性质采取合适的抓取策略,来使机器人能够稳定抓持果蔬。为此,本文以采摘机器人抓取系统为研究平台,从触觉传感器研制、触觉信息特征提取、特征选择、样本训练与分类等方面进行了深入研究,主要工作如下：1)首先选择适于进行触觉信息检测的传感器元件PVDF压电薄膜和电阻应变片用于触觉传感器的制作,分别采用四个PVDF压电薄膜传感器元件和四个电阻应变片通过随机分布的布置方式制作一款模仿人皮肤特点的仿人型触觉传感器用于果蔬表面特性的研究。为确保输出信号的有效性,将所要制作的传感器模型导入ANSYS有限元分析软件进行力学分析,通过软件分析确定传感器元件布置位置,应尽可能将微小输出的传感器元件布置在传感器的中间区域。2)搭建了触觉信息检测平台,在硬件上,选择DH5853电荷放大器和DH38...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?Ｈｏｓｏｄａａ等人制作的机器人手指??Ｆｉｇ．?１－１?艮ｏｂｏｔ’ｓ?ｆｉｎｇｅｒ?ｍａｄｅ?ｂｙ?Ｈｏｓｏｄａａ??

Ｆｉｇ．?１－１?艮ｏｂｏｔ’ｓ?ｆｉｎｇｅｒ?ｍａｄｅ?ｂｙ?Ｈｏｓｏｄａａ??Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ大学的Ｄ．Ｇｏｅｇｅｒ等人采用ＰＶＤＦ压电薄膜制作了用于检测物体滑动的传??感器ｔＷ，如图１－２所示，文中提到，将ＰＶＤＦ薄膜嵌在覆盖的赶橡胶下，能够获得一个??很好的机械接触，能....

图１－２?Ｇｏｅｇｅｒ等人制作的ＰＶＤＦ传感器??－

Ｕｌ＼?＾?ＶＶ＼?Ｗ?ｓｔｒａｉｎ?ｇａｕｇｅｓ?ａｎｄ??ＳＩ：??图１－１?Ｈｏｓｏｄａａ等人制作的机器人手指??Ｆｉｇ．?１－１?艮ｏｂｏｔ’ｓ?ｆｉｎｇｅｒ?ｍａｄｅ?ｂｙ?Ｈｏｓｏｄａａ??Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ大学的Ｄ．Ｇｏｅｇｅｒ等人采用ＰＶＤＦ压电薄膜制作了用于检测....

图１－３?Ｙａｍａｄａ等人制作的ＰＶＤＦ传感器??

Ｆｉｇ．?１－３?ＰＶＤＦ?ｓｅｎｓｏｒ?ｍａｄｅ?ｂｙ?Ｙａｍａｄａ??Ｏｓａｋａ大学的Ｓ．?Ｔａｋａｍｕｋｕ等人采用ＰＶＤＦ和应变片制作了机器人手指与手掌，如??图１－４所示，在每个手指中嵌有一个ＰＶＤＦ薄膜和一个应变片，在手掌中嵌有四个ＰＶＤＦ??薄膜和四个应变片ＰＵ。通过....

图１－４?Ｔａｋａｍｕｋｕ等人制作的机器人手指和手掌??Ｆｉｇ．?１－４?Ｒｏｂｏｔ＇ｓ?ｆｉｎｇｅｒ?ａｎｄ?ｐａｌｍ?ｍａｄｅ?ｂｙ?Ｔａｋａｍｕｋｕ??

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本文编号：3974285