果園收獲作業(yè)機(jī)械化、自動(dòng)化是廣大果農(nóng)們關(guān)注的熱點(diǎn)問題,開展果樹采摘機(jī)器人研究,不僅對于適應(yīng)市場需求、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高經(jīng)濟(jì)效率有著一定的現(xiàn)實(shí)意義,而且對于跟蹤世界農(nóng)業(yè)新技術(shù)、促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步,加速農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程有著重大的歷史意義。 果樹采摘機(jī)器人是一個(gè)集環(huán)境感知、動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多種功能于一體的綜合系統(tǒng),它是由機(jī)械手固定在履帶式移動(dòng)平臺(tái)上構(gòu)成的一類特殊的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)。本文在國家“863”高技術(shù)項(xiàng)目“果樹采摘機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究”支持下,以自行設(shè)計(jì)的機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)為研究對象,對果樹采摘機(jī)器人的控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析、研究和設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)了視覺伺服控制器,并對采摘機(jī)器人避障技術(shù)進(jìn)行了探討。主要工作如下: 首先,分析了果樹采摘機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu),介紹了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)理論,根據(jù)自行設(shè)計(jì)的5自由度機(jī)械臂機(jī)械特性,采用幾何結(jié)構(gòu)算法,建立了果樹采摘機(jī)器人機(jī)械臂的正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。 其次,基于開放、先進(jìn)和可靠的考慮,采用開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)器人的控制系統(tǒng)。在開放式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,主要對果樹采摘機(jī)器人硬件組成部分主控計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、數(shù)據(jù)采集卡等進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)。在分析果樹采摘機(jī)器人工作環(huán)境和工作特性的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了果樹采摘機(jī)器人的外圍傳感器。 再次,根據(jù)果樹采摘機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成,設(shè)計(jì)了PID控制器,應(yīng)用于機(jī)器人視覺伺服控制,實(shí)現(xiàn)果樹采摘機(jī)器人的實(shí)時(shí)控制。在詳細(xì)論述關(guān)節(jié)式機(jī)器人避障方法的基礎(chǔ)上,對果樹采摘機(jī)器人避障方法進(jìn)行了初步的探討,提出了采用C—空間法實(shí)現(xiàn)采摘機(jī)器人實(shí)時(shí)避障。 最后,建立了傳感器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)傳感器的正確性。利用固高PAN&TILT兩維數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和實(shí)地拍攝的蘋果圖像,對所提出的控制方法通過轉(zhuǎn)臺(tái)控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。
上傳時(shí)間: 2013-08-05
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針對機(jī)器視覺采摘機(jī)器存在的技術(shù)不成熟,成本過高等不足,提出采用人工操控的半自動(dòng)采摘技術(shù),并進(jìn)行了探索研究。設(shè)計(jì)了一款模擬采摘機(jī)器人,機(jī)器人以履帶底盤為基座,三自由度機(jī)械臂,紅外遙控操作。硬件電路以ATmega32為系統(tǒng)控制核心,采摘機(jī)器人的動(dòng)作采用BL35P12為核心紅外遙控控制。系統(tǒng)軟件基于AVR Studio4開發(fā)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)對機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的全方位精確控制。采摘機(jī)器人采用模塊化設(shè)計(jì),抓取速度快,成本低,易于實(shí)現(xiàn),可擴(kuò)展性強(qiáng)。
標(biāo)簽: ATmega 32 遙控 機(jī)器人設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-10-21
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該文對移動(dòng)式采摘機(jī)器人的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜合, 提出目前采摘機(jī)器人技術(shù)發(fā)展中面臨的技術(shù)難題及 相應(yīng)的對策, 包括采用開放式控制系統(tǒng)。
標(biāo)簽: 移動(dòng) 研究現(xiàn)狀 機(jī)器人技術(shù) 發(fā)展
上傳時(shí)間: 2013-12-22
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一個(gè)農(nóng)場,農(nóng)場里種植了蘋果,梨子,每一種水果由一名專門的園丁負(fù)責(zé)采摘,請用工廠模式對該農(nóng)場進(jìn)行表示,要求設(shè)計(jì)具有擴(kuò)展性,擴(kuò)展時(shí)不需要改變原有的代碼,即農(nóng)場中還可以增加其他的水果,但在增加是不需要改變農(nóng)場原有的人員和水果的安排。
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上傳時(shí)間: 2016-04-25
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果蔬收獲機(jī)器人是機(jī)器人技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的具體應(yīng)用,基于避障的路徑規(guī)劃是果蔬收獲機(jī)器人主要 的研究內(nèi)容。由于農(nóng)業(yè)機(jī)器人作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性和非結(jié)構(gòu)性,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)籽是其重要的研究方法。為此,介 紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),重點(diǎn)分析了采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)描述果蔬收獲機(jī)器人工作環(huán)境的基本思路,最后給出了黃 瓜采摘機(jī)器人的具體分析實(shí)例,對農(nóng)業(yè)機(jī)器人工作環(huán)境的描述具有較高的參考價(jià)值。
標(biāo)簽: 機(jī)器人 農(nóng)業(yè) 機(jī)器人技術(shù)
上傳時(shí)間: 2016-07-18
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摘 要:果蔬收獲機(jī)器人是機(jī)器人技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的具體應(yīng)用,基于避障的路徑規(guī)劃是果蔬收獲機(jī)器人主要 的研究內(nèi)容。由于農(nóng)業(yè)機(jī)器人作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性和非結(jié)構(gòu)性,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)籽是其重要的研究方法。為此,介 紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) ,重點(diǎn)分析了采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)描述果蔬收獲機(jī)器人工作環(huán)境的基本思路 ,最后給出了黃瓜采摘機(jī)器人的具體分析實(shí)例,對農(nóng)業(yè)機(jī)器人工作環(huán)境的描述具有較高的參考價(jià)值。
標(biāo)簽: 機(jī)器人 農(nóng)業(yè) 機(jī)器人技術(shù)
上傳時(shí)間: 2017-09-15
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