成熟果實(shí)收獲作為果實(shí)生產(chǎn)作業(yè)的首要任務(wù)之一,研發(fā)一款智能采摘機(jī)器人有利于縮短采摘時(shí)間、降低采摘成本、減小人工勞動(dòng)強(qiáng)度,與此同時(shí),對(duì)于促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)由機(jī)械化向高度自動(dòng)化和智能化邁進(jìn)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以課題組自行研發(fā)的柑橘采摘機(jī)器人作為試驗(yàn)平臺(tái),旨在通過(guò)研究自然場(chǎng)景下成熟柑橘果實(shí)的分類識(shí)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(jī)器人的智能化程度。主要研究?jī)?nèi)容如下:1)基于RGB-D相機(jī)的視覺(jué)系統(tǒng)搭建與樣本采集。分析對(duì)比了現(xiàn)有的三種采用不同原理的深度相機(jī),結(jié)合課題實(shí)際要求,綜合考慮了雙目立體視覺(jué)、結(jié)構(gòu)光以及飛行時(shí)間的優(yōu)劣勢(shì),最終選擇了基于TOF原理的Kinect v2深度相機(jī),并對(duì)其進(jìn)行視場(chǎng)角和深度誤差等進(jìn)行了分析,獲取相機(jī)最佳工作距離保證視覺(jué)系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性的同時(shí),綜合相機(jī)最佳工作距離與柑橘采摘機(jī)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(nèi)通過(guò)在不同時(shí)間段采集不同光照角度下的柑橘圖像,以保證訓(xùn)練樣本具有良好的泛化性。2)成熟柑橘果實(shí)分類識(shí)別模型構(gòu)建及改進(jìn)。結(jié)合采摘機(jī)器人的實(shí)際采摘需求,根據(jù)果實(shí)的生長(zhǎng)分布情況及遮擋關(guān)系對(duì)果實(shí)進(jìn)行了不同類型的劃分,在此基礎(chǔ)上制... 

【文章來(lái)源】：重慶理工大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

番茄采摘機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)

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

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

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于機(jī)器視覺(jué)的自然環(huán)境中獼猴桃識(shí)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(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2013(05)
[2]基于Hough變換的獼猴桃毗鄰果實(shí)的分離方法[J]. 崔永杰,蘇帥,呂志海,李平平,丁憲.  農(nóng)機(jī)化研究. 2012(12)
[3]微裝配機(jī)器人手眼標(biāo)定方法研究[J]. 胡小平,左富勇,謝珂.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2012(07)
[4]番茄采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器的硬件設(shè)計(jì)[J]. 劉繼展,李萍萍,李智國(guó).  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2008(03)

博士論文
[1]番茄采摘機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王麗麗.北京工業(yè)大學(xué) 2017
[2]溫室果蔬采摘機(jī)器人視覺(jué)信息獲取方法及樣機(jī)系統(tǒng)研究[D]. 紀(jì)超.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]蘋果采摘機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的目標(biāo)識(shí)別研究[D]. 杜梟雄.陜西理工大學(xué) 2019
[2]柑橘采摘機(jī)器人重疊果實(shí)分割與定位方法研究[D]. 劉灑.重慶理工大學(xué) 2019
[3]蘋果采摘機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究[D]. 劉鵬莉.西安理工大學(xué) 2018
[4]基于ROS的同位素分裝機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃及控制仿真研究[D]. 吉志敏.蘭州理工大學(xué) 2018
[5]蘋果采摘機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)研究[D]. 李強(qiáng).蘭州理工大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3072090