番茄果實(shí)的采摘作業(yè)是整個(gè)生產(chǎn)過程中最費(fèi)時(shí)費(fèi)力的一個(gè)環(huán)節(jié),假設(shè)在番茄生產(chǎn)過程中引進(jìn)智能采摘機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、智能化采摘,可以提高生產(chǎn)效率,不但具有現(xiàn)實(shí)意義,也將是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然趨勢。果實(shí)識(shí)別與定位準(zhǔn)確性決定了采摘機(jī)器人的作業(yè)效率。本文針對采摘機(jī)器人的特點(diǎn),完成了機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件搭建,并對采摘機(jī)器人機(jī)械臂數(shù)學(xué)建模與逆解算法以及目標(biāo)果實(shí)的識(shí)別與定位進(jìn)行了研究,實(shí)現(xiàn)了果實(shí)的有效識(shí)別與三維空間定位,為采摘機(jī)器人自主采摘作業(yè)提供了重要的信息。主要的研究工作如下:(1)介紹采摘機(jī)器人研究的意義以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,根據(jù)采摘機(jī)器人的作業(yè)特點(diǎn),進(jìn)行了采摘機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件搭建。(2)本文首先采用改進(jìn)的D-H法對農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人機(jī)械臂進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,并運(yùn)用坐標(biāo)變換等相關(guān)理論建立正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,然后采用代數(shù)法進(jìn)行求逆解,接著利用MATLAB對正逆運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證,最后討論了五次多項(xiàng)和直線與拋物線混合的軌跡規(guī)劃方法。(3)對單一番茄目標(biāo)果實(shí)進(jìn)行識(shí)別,首先對原始圖像進(jìn)行中值濾波預(yù)處理,然后采用聚類分析法中的K-means方法進(jìn)行分割,對分割后的圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)運(yùn)算。對重疊番茄目標(biāo)果實(shí)進(jìn)行識(shí)別,首先對原始圖像進(jìn)行...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖1.1葡萄采摘機(jī)器人樣機(jī)Fig1.1Theprototypeofgrapepickingrobot

圖1.1葡萄采摘機(jī)器人樣機(jī)Fig1.1Theprototypeofgrapepickingrobot器人除了開發(fā)了番茄采摘機(jī)器人，該團(tuán)隊(duì)還開

圖1.2黃瓜采摘機(jī)器人Fig1.2Cucumberpickingrobot

圖1.2黃瓜采摘機(jī)器人Fig1.2Cucumberpickingrobot采摘機(jī)器人UCHI等人開發(fā)了仿人雙臂型番茄采摘機(jī)器

圖1.3雙臂型番茄采摘機(jī)器人Fig1.3Two-armtomatopickingrobot

圖1.3雙臂型番茄采摘機(jī)器人Fig1.3Two-armtomatopickingrobot（4）櫻桃番茄采摘機(jī)器人FUJIURA等[7][8]對45傾斜水培櫻桃番茄進(jìn)行采摘機(jī)器人的研發(fā)如圖1.4所示

圖1.4櫻桃番茄采摘機(jī)器人Fig1.4Cherrytomatopickingrobot

對45傾斜水培櫻桃番茄進(jìn)行采摘機(jī)器人的研發(fā)如圖1.4所示。

本文編號(hào)：3891360