本文關(guān)鍵詞： 機器人 算法 設(shè)計 硬件在環(huán)仿真 雙目立體視覺 葡萄 虛擬現(xiàn)實　出處：《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》2017年04期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：因采摘機器人野外試驗易受收獲季節(jié)、氣候和場地等諸多因素的限制,為輔助試驗采摘機器人視覺定位及其行為控制算法,設(shè)計了基于硬件在環(huán)仿真的葡萄采摘機器人虛擬試驗。該文先利用雙目立體視覺提取葡萄串采摘點及防碰包圍體等空間信息;然后以實驗室已有的6自由度采摘機器人樣機為原型,建立三維虛擬仿真模型,運用D-H法建立機器人坐標(biāo)變換,求解虛擬環(huán)境下機器人運動學(xué)正解和逆解;再以實物視覺提取的葡萄串空間信息為基礎(chǔ),運用VC++、Javascript等編程語言在虛擬現(xiàn)實平臺EON上對采摘機器人視覺定位及其采摘行為進(jìn)行仿真設(shè)計和編程實現(xiàn),設(shè)計出一套以實物視覺與虛擬采摘機器人相結(jié)合的硬件在環(huán)仿真平臺。最后,在該平臺上對葡萄采摘機器人進(jìn)行了34次虛擬試驗,試驗中視覺定位、路徑規(guī)劃、夾剪果梗3個環(huán)節(jié)的成功率依次為85.29%、82.35%、82.35%。結(jié)果表明,該方法可很好地運用于驗證和試驗采摘機器人視覺定位及其行為算法。
[Abstract]:The field experiment of picking robot is restricted by many factors, such as harvest season, climate, site and so on, so the visual location and behavior control algorithm of the robot are used for the auxiliary test. The virtual experiment of grape picking robot based on hardware in loop simulation is designed. Firstly, the spatial information of grape string picking point and anti-collision envelop are extracted by binocular stereo vision. Then the 3D virtual simulation model is established based on the prototype of the 6-DOF picking robot, and the coordinate transformation of the robot is established by D-H method. The forward and inverse kinematics solutions of the robot are solved in the virtual environment. Then based on the spatial information of grape string extracted by physical vision, VC is used. The visual positioning and picking behavior of picking robot are simulated and programmed by Javascript and other programming languages on the virtual reality platform EON. A hardware in loop simulation platform is designed which combines physical vision and virtual picking robot. Finally, 34 virtual experiments of grape picking robot are carried out on the platform, and visual positioning is carried out in the experiment. The success rate of the three links of path planning, clipping and shearing was 85.29 and 82.35 respectively. The results showed that the success rate of the three links was 82.35 and 82.35 respectively. This method can be used to verify and test the vision location and behavior algorithm of picking robot.
【作者單位】： 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)南方農(nóng)業(yè)機械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點實驗室;天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)機械工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(31571568) 廣東省科技計劃項目(2015A020209111,2015A020209120,2014A020208091)
【分類號】：TP391.41;TP242;TP391.9
【正文快照】： 羅陸鋒,鄒湘軍,程堂燦,楊自尚,張叢,莫宇達(dá).采摘機器人視覺定位及行為控制的硬件在環(huán)虛擬試驗系統(tǒng)設(shè)計[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2017,33(4):39-46.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.04.006 http://www.tcsae.orgLuo Lufeng,Zou Xiangjun,Cheng Tangcan,Yang Zishang,Zhang Cong,Mo

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本文編號：1447119