胚芽鞘對(duì)于植物培養(yǎng)、育種、遺傳等有著非常重要的作用,在進(jìn)行相關(guān)研究時(shí),通常要對(duì)胚芽鞘進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別和切割,目前,暫無(wú)胚芽鞘相關(guān)自動(dòng)化切割設(shè)備或者裝置,胚芽鞘均需要人工識(shí)別和切割,但這種工作方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力已經(jīng)無(wú)法滿足胚芽鞘產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。本文根據(jù)這一現(xiàn)狀和背景,擬利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)和直角坐標(biāo)機(jī)器人技術(shù),研制一種胚芽鞘自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)化切割裝置,這對(duì)于降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高胚芽鞘切割效率有著重要的意義。本文研究的胚芽鞘切割裝置主要適用于禾本植物,具有胚芽鞘的植物,本課題主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)查閱了解胚芽鞘的特性,采摘和切割等設(shè)備在農(nóng)業(yè)生物工程方面的應(yīng)用,設(shè)計(jì)一種適合胚芽鞘識(shí)別、胚芽鞘切割裝置的研究方案和技術(shù)路線。(2)胚芽鞘切割裝置總體方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)功能需求確定胚芽鞘切割裝置總體方案,確定各個(gè)部分功能模塊,然后對(duì)裝置傳輸結(jié)構(gòu)、對(duì)切割裝置機(jī)械手、末端執(zhí)行器等每一個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(3)胚芽鞘識(shí)別算法研究和視覺(jué)坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換研究。對(duì)小麥、高粱等胚芽鞘形狀、顏色和長(zhǎng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,研究胚芽鞘圖像分割和定位等,研究開(kāi)發(fā)出針對(duì)胚芽鞘圖像識(shí)別的算法,并對(duì)該算法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。(4)胚芽鞘切割裝置系統(tǒng)搭建。結(jié)合前面研究,選擇合適的CCD相機(jī)、鏡頭、以及若干電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、PLC、傳感器等系統(tǒng)所需硬件,搭建胚芽鞘切割裝置視覺(jué)系統(tǒng)硬件平臺(tái)和控制系統(tǒng),并進(jìn)行PLC控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)的調(diào)試。
【學(xué)位單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：Q94-337;TP391.41
【部分圖文】：

1圖 1-1 胚芽鞘示意圖 2025”和貴州省“大扶貧、大數(shù)據(jù)、大生態(tài)”戰(zhàn)略行、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等技術(shù)提高裝備自動(dòng)化是十因其強(qiáng)大的感知能力和自適應(yīng)能力被廣泛應(yīng)用在自動(dòng)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，同時(shí)直角坐標(biāo)機(jī)器人由于其運(yùn)動(dòng)范圍大、特點(diǎn)被應(yīng)用在搬運(yùn)、碼垛、焊接等重要領(lǐng)域。但在胚關(guān)自動(dòng)化切割設(shè)備或者裝置，胚芽鞘對(duì)于植物培養(yǎng)、用，在進(jìn)行相關(guān)研究時(shí)，通常要對(duì)胚芽鞘進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)和現(xiàn)狀，擬利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)和直角坐標(biāo)機(jī)器人技術(shù)標(biāo)機(jī)器人的胚芽鞘切割裝置。

貴州大學(xué)碩士學(xué)位論文1.5 研究方案1.5.1 研究方法（1）通過(guò)對(duì)不同時(shí)期不同種類的胚芽鞘進(jìn)行顏色、形狀和紋理等生物學(xué)特征分析統(tǒng)計(jì)，確定區(qū)分胚芽鞘、種子和根的主要特征，最后根據(jù)區(qū)分特征確定圖像處理方法。（2）通過(guò)大量閱讀與本課題相關(guān)文獻(xiàn)，在根據(jù)課題自身特點(diǎn)，初步確定整體方案，最后通過(guò)各方案之間的比較，確定最終方案。1.5.2 技術(shù)路線

圖 2-2 胚芽鞘切割過(guò)程圖2.4 胚芽鞘切割裝置系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)根據(jù)2.3的分析和提出的方法。本研究設(shè)計(jì)的胚芽鞘切割裝置的總體框架如圖2-3所示。整個(gè)裝置由機(jī)械手本體、視覺(jué)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)四個(gè)部分組成。切割裝置系統(tǒng)的工作原理及各部分的功能如下：（1）CCD 相機(jī)拍攝胚芽鞘的圖像并將圖像信息傳送給圖像處理系統(tǒng)。（2）圖像處理系統(tǒng)利用圖像處理技術(shù)，計(jì)算胚芽鞘切割點(diǎn)位置信息和切割角度，并將位置信息傳送給切割裝置的控制系統(tǒng)。（3）控制系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)點(diǎn)的位置信息，對(duì)電機(jī)進(jìn)行位置控制。（4）伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)來(lái)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械本體運(yùn)傳送帶 拍攝區(qū)域 切割區(qū)域 傳送帶CCD Robot

【參考文獻(xiàn)】

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1 吳雪梅;唐仙;張富貴;顧金梅;;基于K-means聚類法的茶葉嫩芽識(shí)別研究[J];中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào);2015年05期

2 劉振宇;李中生;趙雪;鄒風(fēng)山;;基于機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人分揀技術(shù)研究[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2013年17期

3 王寶梁;薛金林;;開(kāi)放式系統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)概述[J];農(nóng)機(jī)化研究;2013年06期

4 張凱良;楊麗;王糧局;張麗霞;張鐵中;;高架草莓采摘機(jī)器人設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2012年09期

5 宋鵬;吳科斌;張俊雄;陳紹江;劉金;李偉;;玉米單倍體籽粒特征提取及識(shí)別[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2012年03期

6 張志斌;羅錫文;臧英;厚福祥;徐曉東;;基于顏色特征的綠色作物圖像分割算法[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2011年07期

7 李勇;伍先達(dá);邢武;龍飛;;基于機(jī)器視覺(jué)的零件表面瑕疵自動(dòng)分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];自動(dòng)化與儀器儀表;2010年05期

8 周俊;劉銳;張高陽(yáng);;基于立體視覺(jué)的水果采摘機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2010年06期

9 楊麗;劉恩托;張鐵中;;組培苗移植機(jī)器人機(jī)械臂的設(shè)計(jì)[J];農(nóng)機(jī)化研究;2009年01期

10 楊麗;張鐵中;張凱良;;組培苗移植機(jī)器人移苗作業(yè)軌跡規(guī)劃[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2008年09期

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1 潘煉東;開(kāi)放式機(jī)器人控制器及相關(guān)技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2007年

2 楊麗;組培苗分割移植機(jī)器人系統(tǒng)的研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

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1 劉正迎;四自由度直角坐標(biāo)碼垛機(jī)器人控制系統(tǒng)研究[D];深圳大學(xué);2017年

2 何澤強(qiáng);基于機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

3 付英達(dá);黃瓜采摘機(jī)械手機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2016年

4 張q趍:;設(shè)施農(nóng)業(yè)噴霧機(jī)器人的研究及仿真分析[D];吉林大學(xué);2015年

5 李偉;果蔬采摘機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及特性分析[D];北京林業(yè)大學(xué);2014年

6 張玉;近地面果蔬采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器及機(jī)械臂的研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2014年

7 韓崢;基于Kinect的服務(wù)機(jī)器人桌面清理[D];石家莊鐵道大學(xué);2013年

8 陳宇;基于視覺(jué)伺服坡口切割機(jī)器人控制系統(tǒng)的研制[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

9 沈小強(qiáng);一種五自由度教學(xué)搬運(yùn)機(jī)械手的研制[D];蘇州大學(xué);2010年

10 壽華梁;農(nóng)業(yè)采摘機(jī)械臂關(guān)節(jié)伺服控制系統(tǒng)研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2834277