成熟果實收獲作為果實生產作業(yè)的首要任務之一,研發(fā)一款智能采摘機器人有利于縮短采摘時間、降低采摘成本、減小人工勞動強度,與此同時,對于促進我國農業(yè)由機械化向高度自動化和智能化邁進有著重要的現實意義。本文以課題組自行研發(fā)的柑橘采摘機器人作為試驗平臺,旨在通過研究自然場景下成熟柑橘果實的分類識別與定位方法,使其具有自主感知和收獲能力,以此提升采摘機器人的智能化程度。主要研究內容如下:1)基于RGB-D相機的視覺系統(tǒng)搭建與樣本采集。分析對比了現有的三種采用不同原理的深度相機,結合課題實際要求,綜合考慮了雙目立體視覺、結構光以及飛行時間的優(yōu)劣勢,最終選擇了基于TOF原理的Kinect v2深度相機,并對其進行視場角和深度誤差等進行了分析,獲取相機最佳工作距離保證視覺系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性的同時,綜合相機最佳工作距離與柑橘采摘機器人的采摘距離確定了采集樣本的拍攝距離范圍,在此距離范圍內通過在不同時間段采集不同光照角度下的柑橘圖像,以保證訓練樣本具有良好的泛化性。2)成熟柑橘果實分類識別模型構建及改進。結合采摘機器人的實際采摘需求,根據果實的生長分布情況及遮擋關系對果實進行了不同類型的劃分,在此基礎上制... 

【文章來源】：重慶理工大學重慶市

【文章頁數】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

番茄采摘機器人總體結構

緒論3青島理工大學周毛等等人研發(fā)的番茄采摘機器人如圖1.3所示[13]，陜西理工大學杜梟雄等人研發(fā)的蘋果采摘機器人如圖1.4所示[14]，上海交通大學凌曉等人研發(fā)的番茄采摘機器人如圖1.5所示[15]，以上三款采摘機器人視覺系統(tǒng)均采用了雙目相機作為圖像采集的主要傳感器。圖1.3青島理工大學的番茄采摘機器人圖1.4陜西理工大學的蘋果采摘機器人圖1.5上海交通大學的番茄采摘機器人日本九州工業(yè)大學ShinsukeYasukawa等人研制的番茄采摘機器人樣機如圖1.6所示，主要由一個小型6自由度械臂以及末端執(zhí)行器組成，并通過KinectV2相機的彩色鏡頭與紅外鏡頭對果實進行識別[16]。日本東京大學HiroakiYaguchi等人研制的番茄采摘機器人如圖1.7所示[17]，主要由電動輪式全轉向底盤、UR56自由度機械

緒論3青島理工大學周毛等等人研發(fā)的番茄采摘機器人如圖1.3所示[13]，陜西理工大學杜梟雄等人研發(fā)的蘋果采摘機器人如圖1.4所示[14]，上海交通大學凌曉等人研發(fā)的番茄采摘機器人如圖1.5所示[15]，以上三款采摘機器人視覺系統(tǒng)均采用了雙目相機作為圖像采集的主要傳感器。圖1.3青島理工大學的番茄采摘機器人圖1.4陜西理工大學的蘋果采摘機器人圖1.5上海交通大學的番茄采摘機器人日本九州工業(yè)大學ShinsukeYasukawa等人研制的番茄采摘機器人樣機如圖1.6所示，主要由一個小型6自由度械臂以及末端執(zhí)行器組成，并通過KinectV2相機的彩色鏡頭與紅外鏡頭對果實進行識別[16]。日本東京大學HiroakiYaguchi等人研制的番茄采摘機器人如圖1.7所示[17]，主要由電動輪式全轉向底盤、UR56自由度機械

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于機器視覺的自然環(huán)境中獼猴桃識別與特征提取[J]. 崔永杰,蘇帥,王霞霞,田玉鳳,李平平,張發(fā)年.  農業(yè)機械學報. 2013(05)
[2]基于Hough變換的獼猴桃毗鄰果實的分離方法[J]. 崔永杰,蘇帥,呂志海,李平平,丁憲.  農機化研究. 2012(12)
[3]微裝配機器人手眼標定方法研究[J]. 胡小平,左富勇,謝珂.  儀器儀表學報. 2012(07)
[4]番茄采摘機器人末端執(zhí)行器的硬件設計[J]. 劉繼展,李萍萍,李智國.  農業(yè)機械學報. 2008(03)

博士論文
[1]番茄采摘機器人關鍵技術研究[D]. 王麗麗.北京工業(yè)大學 2017
[2]溫室果蔬采摘機器人視覺信息獲取方法及樣機系統(tǒng)研究[D]. 紀超.中國農業(yè)大學 2014

碩士論文
[1]蘋果采摘機器人視覺系統(tǒng)的目標識別研究[D]. 杜梟雄.陜西理工大學 2019
[2]柑橘采摘機器人重疊果實分割與定位方法研究[D]. 劉灑.重慶理工大學 2019
[3]蘋果采摘機器人的設計與研究[D]. 劉鵬莉.西安理工大學 2018
[4]基于ROS的同位素分裝機器人運動規(guī)劃及控制仿真研究[D]. 吉志敏.蘭州理工大學 2018
[5]蘋果采摘機器人視覺系統(tǒng)研究[D]. 李強.蘭州理工大學 2017



本文編號：3072090