[1]邵堃.五自由度机械臂的番茄智能采摘机器人[J].江苏农业科学,2018,46(21):250-253.
　Shao Kun.Study on tomato intelligent picking robot with 5-DOF manipulator[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2018,46(21):250-253.
点击复制

五自由度机械臂的番茄智能采摘机器人()

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第46卷
期数:
2018年第21期
页码:
250-253
栏目:
农业工程与信息技术
出版日期:
2018-11-05

文章信息/Info

Title:
Study on tomato intelligent picking robot with 5-DOF manipulator
作者:
邵堃
河南职业技术学院机电工程系，河南郑州 450046
Author(s):
Shao Kun
关键词:
五自由度; 机械臂建模; 番茄智能采摘; 智能机器人; 导航系统; 双目视觉; 坐标系变换
Keywords:
-
分类号:
S225.92；TP249
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
为实现温室大棚内番茄的自动采摘工作，通过模拟人工采摘番茄的过程设计了基于五自由度机械臂的番茄智能采摘机器人，主要由定位导航系统、双目视觉系统和五自由度机械臂等组成。首先，通过对五自由度机械臂进行建模，求解出各关节的角度与目标点坐标的关系；然后利用双目视觉系统对植株上番茄的大小和颜色扫描来判断成熟程度，并定位目标中心点的三维坐标，再将其转化到机械臂坐标系下，最终通过控制各关节的舵机将末端执行器送到成熟番茄的位置完成采摘任务。对五自由度机械臂的控制精度进行测试，结果表明：在9个不同高度和不同方向的目标点中最大的距离偏差仅为6.71 mm；在实际作业试验中，采摘成功率高达94.82%，而单颗平均采摘耗时仅为 9.94 s，完全满足设计的要求，能够胜任温室内大规模番茄采摘的工作。
Abstract:
-

参考文献/References:

［1］陈东凤. 基于改进人工势场的采摘仿生机械手设计和仿真研究［J］. 农机化研究，2017，39(5)：231-235.
［2］卢伟，刘大为，李旭，等. 小型水稻联合收割机旋风分离清选试验［J］. 湖南农业大学学报(自然科学版)，2016，42(1)：97-101.
［3］刘孟楠，徐立友，周志立，等. 增程式电动拖拉机及其旋耕机组仿真平台开发［J］. 中国机械工程，2016，27(3)：413-419.
［4］王燕，张果，葛运旺. 四自由度关节型采摘机械手轨迹规划与实验研究［J］. 现代制造工程，2013(7)：27-31.
［5］张飞云. 基于S7-200PLC的苹果采摘机器人控制系统研究［J］. 江苏农业科学，2013，41(7)：377-379.
［6］熊俊涛，何志良，汤林越，等. 非结构环境中扰动葡萄采摘点的视觉定位技术［J］. 农业机械学报，2017，48(4)：29-33，81.
［7］毕伟平，张欢，瞿振林，等. 基于双目视觉的主从式果园作业车辆自主跟随系统设计［J］. 湖南农业大学学报(自然科学版)，2016，42(3)：344-348.
［8］张一豪，孙冬梅，沈玉成，等. 双目视觉测量系统特征点提取与匹配技术研究［J］. 应用光学，2016，37(6)：866-871.
［9］李耀文，李群明，段小刚. 五自由度机械臂的动力学建模与模糊滑模控制［J］. 现代制造工程，2016(6)：34-39.
［10］张东胜，许允斗，侯照伟，等. 五自由度混联机器人优化设计与运动学分析［J］. 农业工程学报，2016，32(24)：69-76.
［11］陈林，杨泽斌，陈正，等. 五自由度无轴承异步电机动态解耦控制［J］. 江苏科技大学学报(自然科学版)，2017，31(1)：88-94.
［12］陈珂，许林峰，柯文德. 基于HOG与支持向量机的成熟苹果自动识别［J］. 江苏农业科学，2017，45(7)：211-215.
［13］杨景豪，刘巍，刘阳，等. 双目立体视觉测量系统的标定［J］. 光学精密工程，2016，24(2)：300-308.
［14］莫宇达，邹湘军，叶敏，等. 基于Sylvester方程变形的荔枝采摘机器人手眼标定方法［J］. 农业工程学报，2017，33(4)：47-54.
［15］刘慧，杨炙坤. 四自由度包装搬运机械手控制系统设计［J］. 包装工程，2017，38(5)：30-33.
［16］张海涛，唐立才，张敬鹏，等. 空间机械臂双臂协调操作路径规划算法［J］. 控制工程，2015，22(6)：1028-1033.

相似文献/References:

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2017-07-17
基金项目：国家自然科学基金(编号：60974005)；国家科技支撑计划(编号：2014BAH09F00)。
作者简介：邵堃(1969—)，男，河南柘城人，副教授，主要从事农业机械设计与制造研究。E-mail：shaokun1969@126.com。
更新日期/Last Update: 2018-11-05