發(fā)布時間：2022-01-11 23:43

　　中國是獼猴桃主要產(chǎn)出國之一,但主要依靠人工采摘完成,獼猴桃采摘機(jī)器人代替人工采摘可以降低勞動成本并解決勞動力短缺的問題。采摘機(jī)器人對果實的損傷率和采摘效率是評價采摘機(jī)器人性能的重要指標(biāo)。本文提出一種多目標(biāo)果實連續(xù)采摘獼猴桃的順序規(guī)劃,用于減少機(jī)械臂對獼猴桃的機(jī)械碰撞;確定一種雙機(jī)械臂獼猴桃協(xié)調(diào)采摘方案來提高獼猴桃的采摘效率。主要研究內(nèi)容如下:（1）雙機(jī)械臂協(xié)調(diào)采摘機(jī)器人方案確定通過對獼猴桃農(nóng)藝、物理特性以及獼猴桃識別定位方法調(diào)研,獲得獼猴桃農(nóng)藝、物理特性相關(guān)參數(shù),為獼猴桃采摘順序方案的提出做準(zhǔn)備。針對單機(jī)械臂獼猴桃采摘機(jī)器人采摘效率低的問題,提出了多關(guān)節(jié)獼猴桃雙機(jī)械臂協(xié)調(diào)采摘總體方案;對比分析了笛卡爾單機(jī)械臂與多關(guān)節(jié)雙機(jī)械臂的優(yōu)缺點,確定了獼猴桃多關(guān)節(jié)雙機(jī)械臂協(xié)調(diào)采摘方案。對UR5機(jī)械臂正、逆運動學(xué)方程進(jìn)行求解,獲得機(jī)械臂奇異位型的條件,為機(jī)械臂的避奇異提供理論依據(jù)。多關(guān)節(jié)獼猴桃雙機(jī)械臂協(xié)調(diào)采摘機(jī)器人主要由機(jī)器視覺系統(tǒng)、雙機(jī)械臂、末端執(zhí)行器,間歇式移動平臺,控制系統(tǒng)等部分組成,其工作原理是機(jī)器視覺系統(tǒng)經(jīng)過圖像處理獲得獼猴桃在Kinect傳感器坐標(biāo)系下的空間坐標(biāo)（x₁

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

草莓采摘機(jī)器人(Arimaetal.2004)

2 番茄櫻桃采摘機(jī)器人的結(jié)構(gòu)圖(Ji et ale construction of picking fruit robot for ch采摘機(jī)器人，其總體設(shè)計方案如圖構(gòu)如圖 1-3（b）所示。該草莓采摘采用基于運動恢復(fù)結(jié)構(gòu)的方法定位

（a） 草莓采摘機(jī)器人總體設(shè)計方案 （b） 笛卡爾機(jī)械臂結(jié)構(gòu)圖 1-3 草莓采摘機(jī)器人(張鐵中和周天娟 2004)Fig.1-3 Sketch of mechanism of strawberry picking robot國獼猴桃的主產(chǎn)區(qū)，目前獼猴桃的種植模式主要為棚架式(傅隆猴桃多為人工采收，收獲時間相對集中，勞動強(qiáng)度大(蘇帥 2013)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于MatLab的多目標(biāo)獼猴桃無損采摘路徑規(guī)劃[J]. 張莎莎,王周宇,陳禮鵬,莫浩,崔永杰.  農(nóng)機(jī)化研究. 2019(04)
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[4]水果采摘機(jī)器人智能移動平臺的設(shè)計與試驗[J]. 董芒,顧寶興,姬長英,張慶怡,查啟明.  華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(04)
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[6]番茄采摘機(jī)器人夜間照明系統(tǒng)設(shè)計與試驗[J]. 項榮,段鵬飛.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2016(07)
[7]荔枝采摘機(jī)器人雙目視覺的動態(tài)定位誤差分析[J]. 葉敏,鄒湘軍,羅陸鋒,劉念,莫宇達(dá),陳明猷,王成琳.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(05)
[8]攝像機(jī)標(biāo)定的原理與方法綜述[J]. 馮亮,謝勁松,李根,霍慶立.  機(jī)械工程師. 2016(01)
[9]工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 駱敏舟,方健,趙江海.  機(jī)械制造與自動化. 2015(01)
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博士論文
[1]基于運動行為的荔枝采摘機(jī)器人夾切容錯設(shè)計[D]. 葉敏.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]智能移動式水果采摘機(jī)器人系統(tǒng)的研究[D]. 顧寶興.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[3]黃瓜收獲機(jī)器人視覺系統(tǒng)的研究[D]. 王海青.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于機(jī)器視覺的簇生獼猴桃果實多目標(biāo)識別方法研究[D]. 陳禮鵬.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]基于聯(lián)動機(jī)構(gòu)的獼猴桃采摘末端執(zhí)行器研制[D]. 劉亞東.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[3]黑龍江墾區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展歷史及其影響研究[D]. 馬福明.哈爾濱師范大學(xué) 2016
[4]獼猴桃采摘機(jī)器人目標(biāo)果實空間坐標(biāo)獲取方法的研究[D]. 王濱.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[5]獼猴桃采摘機(jī)器人移動平臺的設(shè)計與仿真[D]. 陳子嘯.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[6]獼猴桃采摘機(jī)器人機(jī)械臂運動學(xué)仿真與設(shè)計[D]. 李楨.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[7]空間七自由度冗余機(jī)械臂動力學(xué)建模與控制研究[D]. 周誠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[8]獼猴桃無損采摘未端執(zhí)行器的設(shè)計與研究[D]. 張發(fā)年.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[9]獼猴桃采摘機(jī)器人信息感知的基礎(chǔ)研究[D]. 蘇帥.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[10]水果采摘機(jī)器人視覺控制及其軌跡規(guī)劃研究[D]. 劉銳.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：3583671