中國是獼猴桃主要產(chǎn)出國之一,但主要依靠人工采摘完成,獼猴桃采摘機器人代替人工采摘可以降低勞動成本并解決勞動力短缺的問題。采摘機器人對果實的損傷率和采摘效率是評價采摘機器人性能的重要指標。本文提出一種多目標果實連續(xù)采摘獼猴桃的順序規(guī)劃,用于減少機械臂對獼猴桃的機械碰撞;確定一種雙機械臂獼猴桃協(xié)調(diào)采摘方案來提高獼猴桃的采摘效率。主要研究內(nèi)容如下:（1）雙機械臂協(xié)調(diào)采摘機器人方案確定通過對獼猴桃農(nóng)藝、物理特性以及獼猴桃識別定位方法調(diào)研,獲得獼猴桃農(nóng)藝、物理特性相關(guān)參數(shù),為獼猴桃采摘順序方案的提出做準備。針對單機械臂獼猴桃采摘機器人采摘效率低的問題,提出了多關(guān)節(jié)獼猴桃雙機械臂協(xié)調(diào)采摘總體方案;對比分析了笛卡爾單機械臂與多關(guān)節(jié)雙機械臂的優(yōu)缺點,確定了獼猴桃多關(guān)節(jié)雙機械臂協(xié)調(diào)采摘方案。對UR5機械臂正、逆運動學方程進行求解,獲得機械臂奇異位型的條件,為機械臂的避奇異提供理論依據(jù)。多關(guān)節(jié)獼猴桃雙機械臂協(xié)調(diào)采摘機器人主要由機器視覺系統(tǒng)、雙機械臂、末端執(zhí)行器,間歇式移動平臺,控制系統(tǒng)等部分組成,其工作原理是機器視覺系統(tǒng)經(jīng)過圖像處理獲得獼猴桃在Kinect傳感器坐標系下的空間坐標（x₁

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

草莓采摘機器人(Arimaetal.2004)

2 番茄櫻桃采摘機器人的結(jié)構(gòu)圖(Ji et ale construction of picking fruit robot for ch采摘機器人，其總體設(shè)計方案如圖構(gòu)如圖 1-3（b）所示。該草莓采摘采用基于運動恢復(fù)結(jié)構(gòu)的方法定位

（a） 草莓采摘機器人總體設(shè)計方案 （b） 笛卡爾機械臂結(jié)構(gòu)圖 1-3 草莓采摘機器人(張鐵中和周天娟 2004)Fig.1-3 Sketch of mechanism of strawberry picking robot國獼猴桃的主產(chǎn)區(qū)，目前獼猴桃的種植模式主要為棚架式(傅隆猴桃多為人工采收，收獲時間相對集中，勞動強度大(蘇帥 2013)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于MatLab的多目標獼猴桃無損采摘路徑規(guī)劃[J]. 張莎莎,王周宇,陳禮鵬,莫浩,崔永杰.  農(nóng)機化研究. 2019(04)
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[6]番茄采摘機器人夜間照明系統(tǒng)設(shè)計與試驗[J]. 項榮,段鵬飛.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2016(07)
[7]荔枝采摘機器人雙目視覺的動態(tài)定位誤差分析[J]. 葉敏,鄒湘軍,羅陸鋒,劉念,莫宇達,陳明猷,王成琳.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(05)
[8]攝像機標定的原理與方法綜述[J]. 馮亮,謝勁松,李根,霍慶立.  機械工程師. 2016(01)
[9]工業(yè)機器人的技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 駱敏舟,方健,趙江海.  機械制造與自動化. 2015(01)
[10]自然環(huán)境下葡萄采摘機器人采摘點的自動定位[J]. 羅陸鋒,鄒湘軍,熊俊濤,張宇,彭紅星,林桂潮.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2015(02)

博士論文
[1]基于運動行為的荔枝采摘機器人夾切容錯設(shè)計[D]. 葉敏.華南農(nóng)業(yè)大學 2016
[2]智能移動式水果采摘機器人系統(tǒng)的研究[D]. 顧寶興.南京農(nóng)業(yè)大學 2012
[3]黃瓜收獲機器人視覺系統(tǒng)的研究[D]. 王海青.南京農(nóng)業(yè)大學 2012

碩士論文
[1]基于機器視覺的簇生獼猴桃果實多目標識別方法研究[D]. 陳禮鵬.西北農(nóng)林科技大學 2018
[2]基于聯(lián)動機構(gòu)的獼猴桃采摘末端執(zhí)行器研制[D]. 劉亞東.西北農(nóng)林科技大學 2017
[3]黑龍江墾區(qū)農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展歷史及其影響研究[D]. 馬福明.哈爾濱師范大學 2016
[4]獼猴桃采摘機器人目標果實空間坐標獲取方法的研究[D]. 王濱.西北農(nóng)林科技大學 2016
[5]獼猴桃采摘機器人移動平臺的設(shè)計與仿真[D]. 陳子嘯.西北農(nóng)林科技大學 2016
[6]獼猴桃采摘機器人機械臂運動學仿真與設(shè)計[D]. 李楨.西北農(nóng)林科技大學 2015
[7]空間七自由度冗余機械臂動力學建模與控制研究[D]. 周誠.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[8]獼猴桃無損采摘未端執(zhí)行器的設(shè)計與研究[D]. 張發(fā)年.西北農(nóng)林科技大學 2014
[9]獼猴桃采摘機器人信息感知的基礎(chǔ)研究[D]. 蘇帥.西北農(nóng)林科技大學 2013
[10]水果采摘機器人視覺控制及其軌跡規(guī)劃研究[D]. 劉銳.南京農(nóng)業(yè)大學 2010



本文編號：3583671