一種基于STM32單片機的并聯(lián)采摘機器人
發(fā)布時間:2021-08-07 06:56
目前國內蘋果產量飛速增加,但是勞動力資源日益緊缺、人工采摘成本不斷提高,果園機械自動化成為趨勢;而國內外蘋果產業(yè)機械領域的傳統(tǒng)蘋果采摘方式末端執(zhí)行器抓取力度較大易導致蘋果表面損傷,影響蘋果質量,且機械結構多為串聯(lián)結構,穩(wěn)定性較差,且采摘效率較低。本項目旨在設計研發(fā)一種穩(wěn)定運行、高效、精確且果實損傷率低的蘋果柔性采摘系統(tǒng),實現(xiàn)對果園蘋果的機械自動化采摘。
【文章來源】:湖北農機化. 2020,(10)
【文章頁數(shù)】:2 頁
【部分圖文】:
圖1并聯(lián)采摘機器人的俯視圖??1.1視覺模塊??
以球副相連接。涵道固定在??從動桿件中間的圓心處。4個主動桿件碧**十”宇型對??稱分布,一端與電機連接,另一端與從動桿件連接》4??個從動桿另一端與采摘口、相連,采摘S具有3個自由??度,.可以在三維空間中移動。采摘口通過可伸縮管道??與涵道相通,涵道結構如圖2所示,涵道產座的負壓??吸力通過采摘口將蘋果吸下,??1.4驅動模塊??驅動模塊包括4個貪流電機驅動器和涵道電機??驅動器,分別控制4個重流電機涵道電機。??2?并聯(lián)采摘機器人的工作過程??并聯(lián)機器人的:t作流程如圖3所示。??雙目攝像頭啟動工作,識別到蘋果??后根據(jù)顏色判斷其是否成熟,若成熟,??則對其進行定位,并將果實的三維坐標??傳遞給STM32單片機STMS2單片??機進行姿態(tài)解算將果實位于圖像中的??空間位璧反解,進而將所得結果進行??解轉化成4個重流電機分到虜寥轉動??的角度,弁貧其進行路徑規(guī)劃,找出最??優(yōu)路徑0隨后將需要轉動的數(shù)值通過??pwm波傳遞給4個電機。4個電機分??別轉動至STM32單片機需要的位置??后,攝像頭模塊苒次確定是否要進一步??轉動,形成閉環(huán)控制。確定不再濤要4??個直流電機轉動后,單片機控制涵道開??娘工作,涵道壓吸力將果實從樹??上吸取下來,果實通過采摘口落人伸縮圖3并聯(lián)機器人??管道底部,底部有緩沖收臬裝置,上面的工作流程圖??安裝有壓力傳感器*壓力傳感器感受到?'??蘋果的重力,閥門打開,蘋果落人收集箱,完成一個果??實的采摘。Opemw解算空間坐標是將一張圖像上所??有的果實位置全部判斷出來,并且全部計算出其各自??所具有的3維空間坐標系。整個圖像中所有的果實??采摘完畢后,雙目攝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于負壓吸力的便攜式蘋果采摘裝置的設計與試驗[J]. 馬少春,謝瑞培,黃奇,劉銘. 農機化研究. 2018(09)
[2]一種三自由度并聯(lián)機器人機構的運動學分析[J]. 查展鵬. 艦船科學技術. 2007(01)
[3]并聯(lián)機器人機構學基礎理論的研究[J]. 黃真. 機器人技術與應用. 2001(06)
本文編號:3327309
【文章來源】:湖北農機化. 2020,(10)
【文章頁數(shù)】:2 頁
【部分圖文】:
圖1并聯(lián)采摘機器人的俯視圖??1.1視覺模塊??
以球副相連接。涵道固定在??從動桿件中間的圓心處。4個主動桿件碧**十”宇型對??稱分布,一端與電機連接,另一端與從動桿件連接》4??個從動桿另一端與采摘口、相連,采摘S具有3個自由??度,.可以在三維空間中移動。采摘口通過可伸縮管道??與涵道相通,涵道結構如圖2所示,涵道產座的負壓??吸力通過采摘口將蘋果吸下,??1.4驅動模塊??驅動模塊包括4個貪流電機驅動器和涵道電機??驅動器,分別控制4個重流電機涵道電機。??2?并聯(lián)采摘機器人的工作過程??并聯(lián)機器人的:t作流程如圖3所示。??雙目攝像頭啟動工作,識別到蘋果??后根據(jù)顏色判斷其是否成熟,若成熟,??則對其進行定位,并將果實的三維坐標??傳遞給STM32單片機STMS2單片??機進行姿態(tài)解算將果實位于圖像中的??空間位璧反解,進而將所得結果進行??解轉化成4個重流電機分到虜寥轉動??的角度,弁貧其進行路徑規(guī)劃,找出最??優(yōu)路徑0隨后將需要轉動的數(shù)值通過??pwm波傳遞給4個電機。4個電機分??別轉動至STM32單片機需要的位置??后,攝像頭模塊苒次確定是否要進一步??轉動,形成閉環(huán)控制。確定不再濤要4??個直流電機轉動后,單片機控制涵道開??娘工作,涵道壓吸力將果實從樹??上吸取下來,果實通過采摘口落人伸縮圖3并聯(lián)機器人??管道底部,底部有緩沖收臬裝置,上面的工作流程圖??安裝有壓力傳感器*壓力傳感器感受到?'??蘋果的重力,閥門打開,蘋果落人收集箱,完成一個果??實的采摘。Opemw解算空間坐標是將一張圖像上所??有的果實位置全部判斷出來,并且全部計算出其各自??所具有的3維空間坐標系。整個圖像中所有的果實??采摘完畢后,雙目攝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于負壓吸力的便攜式蘋果采摘裝置的設計與試驗[J]. 馬少春,謝瑞培,黃奇,劉銘. 農機化研究. 2018(09)
[2]一種三自由度并聯(lián)機器人機構的運動學分析[J]. 查展鵬. 艦船科學技術. 2007(01)
[3]并聯(lián)機器人機構學基礎理論的研究[J]. 黃真. 機器人技術與應用. 2001(06)
本文編號:3327309
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