采摘運輸作業(yè)是溫室生產(chǎn)中的重要作業(yè)環(huán)節(jié)之一,其勞動強度大、作業(yè)頻次高。合理地使用自動化搬運工具有助于提高生產(chǎn)效率、減輕勞動強度。應(yīng)用于現(xiàn)代化溫室的軌道運輸車可用于大型溫室內(nèi)的采摘物品運輸,但其需要專用軌道,不適合量大面廣的塑料大棚和日光溫室使用。本文針對我國常用溫室的結(jié)構(gòu)特點,設(shè)計了一種能夠自動跟隨采摘人員的機械化搬運工具,實現(xiàn)了多種路徑下的自動跟隨功能和采摘物品運輸功能。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)提出了基于Kinect導航的技術(shù)方案,設(shè)計了人體檢測系統(tǒng)。根據(jù)本課題的研究特點,設(shè)計了基于能夠感知距離信息的Kinect傳感器的導航定位系統(tǒng)。采用加權(quán)中值濾波算法對獲取到的深度圖像進行預(yù)處理,通過圖像分割、邊緣提取等方法對深度信息進行人體骨骼提取,并探究了不同作業(yè)姿勢和不同作物遮擋情況下的人體識別率,確定了最佳跟隨目標點�？尚行栽囼灡砻魅梭w檢測系統(tǒng)的理論值和測量值相關(guān)性顯著,為設(shè)計跟隨系統(tǒng)提供了較好的理論依據(jù)。(2)搭建了基于Kinect導航的自動跟隨系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)施溫室的作業(yè)環(huán)境和作業(yè)需求對自動跟隨系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計,完成硬件選型和布置。明確了車身結(jié)構(gòu)參數(shù)、載重性能和轉(zhuǎn)向性能...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 溫室采摘運輸作業(yè)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 體感技術(shù)研究進展
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 存在的問題
    1.5 主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.5.1 主要研究內(nèi)容
        1.5.2 技術(shù)路線
    1.6 本章小結(jié)
第二章 人體檢測系統(tǒng)的設(shè)計與分析
    2.1 Kinect簡介
    2.2 深度數(shù)據(jù)的采集
    2.3 人體目標檢測
        2.3.1 深度圖像預(yù)處理
        2.3.2 Kinect骨骼數(shù)據(jù)采集
        2.3.3 人體目標跟蹤
        2.3.4 空間坐標轉(zhuǎn)換
        2.3.5 人體位置標定試驗
    2.4 本章小結(jié)
第三章 自動跟隨系統(tǒng)整體設(shè)計與分析
    3.1 系統(tǒng)需求分析
    3.2 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.1 車身結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.2 轉(zhuǎn)向機構(gòu)
    3.3 硬件選型與設(shè)計
        3.3.1 微控制器模塊
        3.3.2 驅(qū)動模塊
        3.3.3 穩(wěn)壓模塊
        3.3.4 傳感器模塊
        3.3.5 顯示模塊
    3.4 本章小結(jié)
第四章 自動跟隨系統(tǒng)控制算法設(shè)計及軟件實現(xiàn)
    4.1 自動跟隨系統(tǒng)運動學模型分析
    4.2 路徑追蹤控制算法設(shè)計
        4.2.1 純追蹤模型的建立
        4.2.2 復(fù)雜路徑優(yōu)化
    4.3 模糊控制器設(shè)計
        4.3.1 模糊控制原理
        4.3.2 模糊控制器的組成
        4.3.3 輸入變量模糊化
        4.3.4 模糊規(guī)則庫建立
        4.3.5 控制器解模糊化
    4.4 自動跟隨系統(tǒng)下位機軟件設(shè)計
        4.4.1 自動跟隨控制主程序
        4.4.2 跟隨策略獲取子程序
        4.4.3 電機控制子程序
        4.4.4 手動控制子程序
    4.5 本章小結(jié)
第五章 自動跟隨系統(tǒng)試驗研究與分析
    5.1 純追蹤模型系統(tǒng)試驗與分析
        5.1.1 直線、S形線路徑跟隨性能試驗
        5.1.2 復(fù)雜路徑跟隨系統(tǒng)性能試驗
    5.2 溫室跟隨性能驗證
    5.3 自動跟隨系統(tǒng)不同工況下跟隨性能測試
        5.3.1 不同載重條件下跟隨性能測試
        5.3.2 不同路況下的跟隨性能測試
        5.3.3 引導人行走速度不同時的跟隨性能
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 主要研究結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的論文



本文編號：3820938