采摘運(yùn)輸作業(yè)是溫室生產(chǎn)中的重要作業(yè)環(huán)節(jié)之一,其勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)頻次高。合理地使用自動(dòng)化搬運(yùn)工具有助于提高生產(chǎn)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。應(yīng)用于現(xiàn)代化溫室的軌道運(yùn)輸車可用于大型溫室內(nèi)的采摘物品運(yùn)輸,但其需要專用軌道,不適合量大面廣的塑料大棚和日光溫室使用。本文針對(duì)我國常用溫室的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種能夠自動(dòng)跟隨采摘人員的機(jī)械化搬運(yùn)工具,實(shí)現(xiàn)了多種路徑下的自動(dòng)跟隨功能和采摘物品運(yùn)輸功能。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)提出了基于Kinect導(dǎo)航的技術(shù)方案,設(shè)計(jì)了人體檢測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)本課題的研究特點(diǎn),設(shè)計(jì)了基于能夠感知距離信息的Kinect傳感器的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。采用加權(quán)中值濾波算法對(duì)獲取到的深度圖像進(jìn)行預(yù)處理,通過圖像分割、邊緣提取等方法對(duì)深度信息進(jìn)行人體骨骼提取,并探究了不同作業(yè)姿勢(shì)和不同作物遮擋情況下的人體識(shí)別率,確定了最佳跟隨目標(biāo)點(diǎn)�？尚行栽囼�(yàn)表明人體檢測(cè)系統(tǒng)的理論值和測(cè)量值相關(guān)性顯著,為設(shè)計(jì)跟隨系統(tǒng)提供了較好的理論依據(jù)。(2)搭建了基于Kinect導(dǎo)航的自動(dòng)跟隨系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)施溫室的作業(yè)環(huán)境和作業(yè)需求對(duì)自動(dòng)跟隨系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),完成硬件選型和布置。明確了車身結(jié)構(gòu)參數(shù)、載重性能和轉(zhuǎn)向性能...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 溫室采摘運(yùn)輸作業(yè)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 體感技術(shù)研究進(jìn)展
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 存在的問題
    1.5 主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.5.1 主要研究內(nèi)容
        1.5.2 技術(shù)路線
    1.6 本章小結(jié)
第二章 人體檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析
    2.1 Kinect簡介
    2.2 深度數(shù)據(jù)的采集
    2.3 人體目標(biāo)檢測(cè)
        2.3.1 深度圖像預(yù)處理
        2.3.2 Kinect骨骼數(shù)據(jù)采集
        2.3.3 人體目標(biāo)跟蹤
        2.3.4 空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
        2.3.5 人體位置標(biāo)定試驗(yàn)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 自動(dòng)跟隨系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)與分析
    3.1 系統(tǒng)需求分析
    3.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.1 車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.2 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)
    3.3 硬件選型與設(shè)計(jì)
        3.3.1 微控制器模塊
        3.3.2 驅(qū)動(dòng)模塊
        3.3.3 穩(wěn)壓模塊
        3.3.4 傳感器模塊
        3.3.5 顯示模塊
    3.4 本章小結(jié)
第四章 自動(dòng)跟隨系統(tǒng)控制算法設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)
    4.1 自動(dòng)跟隨系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型分析
    4.2 路徑追蹤控制算法設(shè)計(jì)
        4.2.1 純追蹤模型的建立
        4.2.2 復(fù)雜路徑優(yōu)化
    4.3 模糊控制器設(shè)計(jì)
        4.3.1 模糊控制原理
        4.3.2 模糊控制器的組成
        4.3.3 輸入變量模糊化
        4.3.4 模糊規(guī)則庫建立
        4.3.5 控制器解模糊化
    4.4 自動(dòng)跟隨系統(tǒng)下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
        4.4.1 自動(dòng)跟隨控制主程序
        4.4.2 跟隨策略獲取子程序
        4.4.3 電機(jī)控制子程序
        4.4.4 手動(dòng)控制子程序
    4.5 本章小結(jié)
第五章 自動(dòng)跟隨系統(tǒng)試驗(yàn)研究與分析
    5.1 純追蹤模型系統(tǒng)試驗(yàn)與分析
        5.1.1 直線、S形線路徑跟隨性能試驗(yàn)
        5.1.2 復(fù)雜路徑跟隨系統(tǒng)性能試驗(yàn)
    5.2 溫室跟隨性能驗(yàn)證
    5.3 自動(dòng)跟隨系統(tǒng)不同工況下跟隨性能測(cè)試
        5.3.1 不同載重條件下跟隨性能測(cè)試
        5.3.2 不同路況下的跟隨性能測(cè)試
        5.3.3 引導(dǎo)人行走速度不同時(shí)的跟隨性能
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 主要研究結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3820938