《果蔬采摘機(jī)器人》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《果蔬采摘機(jī)器人（33頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、蔬米摘機(jī)器/N是針對(duì)水果和蔬菜,通過編程能完成這些作物的采摘，輸送， 裝箱等相關(guān)作業(yè)任務(wù)的具有感知能力的自動(dòng)化機(jī)械收獲系統(tǒng)。設(shè)計(jì)果蔬采摘機(jī)器人需解決的主要問題是識(shí)別 和定位果實(shí)，在不損害果實(shí)也不損害植株的條件 下，按照一定的標(biāo)準(zhǔn)完成果蔬的收獲。同時(shí)，也 要考慮經(jīng)濟(jì)因素，要保證其成本不比其所替代的 人工成本高。W國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)機(jī)器人的發(fā)展與展望 1. 1984年，日本京都大學(xué)的川村等人開始開始了 對(duì)】的研究，并研制出一臺(tái)具有5自there?I由度關(guān)節(jié)型機(jī)械手的機(jī)器人。，針對(duì)2 .近藤等人研制岀氣吸式特定栽培模式坡面上種植和平面種植，研制出 了 3種草莓采摘機(jī)器人并分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。3 .荷蘭農(nóng)
2、業(yè)環(huán)境工程研究所研制出一種多功能O機(jī)械手有7個(gè)自由度，采用三菱摘1條黃瓜RV-E26自由度機(jī)械手，在底座上壇加了 1個(gè)線性 滑動(dòng)由度，采摘成功率約為80%,需時(shí)間45s。4.日本岡山大學(xué)研制的 觀關(guān)廳屬采用5自 由度的極坐標(biāo)機(jī)械手。視覺傳感器一般采用彩色 攝像機(jī)。該機(jī)器人的特點(diǎn)是，為聲提高使用效率， 開發(fā)了多種末端執(zhí)行器,除了能完成采摘作業(yè)，更 換其他的末端執(zhí)行器還可以完成噴霧、套袋和修 剪枝葉等作業(yè)迎迎亂目目C3目於沢G3目0迎迎亂目目C3目於沢G3目0I為動(dòng)力的移動(dòng)騎書忌木畀關(guān)黑聲耀專絡(luò)奏蠶駅牖關(guān)購濾辭霽該機(jī)器人可以I 85%以上的迎迎亂目目C3目於沢G3目0果蔬采摘機(jī)器人技術(shù)原理果蔬采摘
3、機(jī)器人技術(shù)原理 一.番茄米摘機(jī)器人一和組成圖2番茄釆摘機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖迎迎亂目目C3目於沢G3目0果蔬釆摘機(jī)器人技術(shù)原理,把I,可尋找和識(shí)別成熟果實(shí)。帶橡膠手指和啟動(dòng)吸嘴的 果實(shí)吸住抓緊后，利用的腕關(guān)節(jié)把果實(shí)擰下來而不損傷果實(shí)。由行走。有4個(gè)輪子，能在田卩/ / 厶機(jī)器人米摘番茄十在第13屆中國（壽光）國際蔬菜科技博覽會(huì)上,蔬菜機(jī)器人在采摘西紅柿迎迎亂目目C3目於沢G3目01、草莓米摘機(jī)器人圖像采集卡V軸、t刊巧軸用軸攝像機(jī)2 運(yùn)動(dòng)控制器限位開關(guān)攝像機(jī)1（共6個(gè)主機(jī)打召戶8勿迎迎Q回目目G3目僭。G3目肝圖4 草莓采摘機(jī)器人采摘系統(tǒng)示意圖自動(dòng)草惑摘機(jī)器人MP4（一）果蔬采摘機(jī)器人定位系統(tǒng)1.激光
4、掃描測(cè)距技術(shù)這種技術(shù)利用一束激光在物體表面逐點(diǎn)掃描，根 據(jù)各點(diǎn)反射的信息判別物體的形狀及空間位置。 其測(cè)距原理有三種：、和O利用這種技術(shù)能夠達(dá)到很高的水果形狀精度及 空間位置精度，但速度比較慢，成本比較高。 2.利用兩臺(tái)攝像機(jī)所獲得的圖像差異計(jì)算目 標(biāo)的三維信息這種技術(shù)跟人眼觀察物體的方式很相似，他利用 兩臺(tái)相隔一定距離的兩臺(tái)攝像機(jī)所獲取的圖像的 差異，運(yùn)用三角測(cè)距原理得到果實(shí)的有關(guān)位置的 三維信息，這就是所謂的了 o這種技術(shù)相比較于激光測(cè)距技術(shù)精度低，但具 有速度快、成本低的特點(diǎn)，在實(shí)際研究中得到了 廣泛應(yīng)用。迎迎亂目目C3目於沢G3目0（二）果蔬采摘機(jī)器人視覺系統(tǒng)的目標(biāo)提取大部分水（疏）果
5、處于采摘期時(shí)，其果實(shí)表面顏色與北京顏色存在較大差異，而同一品種果實(shí)表面顏色相近，體現(xiàn)在色彩空 間中果實(shí)顏色和背景顏色存在著不同分布 的特性。 1.果實(shí)表而顏色樣本采集2建立果實(shí)表面色彩空間參照牙3 .果實(shí)分割 4圖像分割實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論果實(shí)表面顏色樣本釆集1、使用數(shù)碼相機(jī)直接從田中拍攝圖片，并 從這些圖片中剪裁出成熟水果的區(qū)域2、使用數(shù)碼相機(jī)在各種自然光條件下（清 晨、中午、傍晚、晴天和甬央）扌白攝成熟 果實(shí)，并拍攝相對(duì)應(yīng)的背景（水泥地面以 及樹葉、雜草等）3、在可控光強(qiáng)的光箱中用彩色攝像機(jī)（使 嬲鑑靠）采集各種光照X件下的真建立色彩空間參照表iei建立色彩空間參照表的過程，實(shí)際上就是 樣本像素
6、在色彩空間的分布過程。迎迎亂目目C3目於沢G3目0果實(shí)圖像分割有了果實(shí)表面顏色色彩空間參照表以后， 很容易判斷一個(gè)像素點(diǎn)是否為目標(biāo)像素點(diǎn)判斷方法：在每個(gè)像素點(diǎn)的5X5鄰域內(nèi)統(tǒng) 計(jì)目標(biāo)像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，超過半數(shù)時(shí)則認(rèn)為該 點(diǎn)是目標(biāo)像素點(diǎn)，否則認(rèn)為是非目標(biāo)像素 點(diǎn)。迎迎亂目目C3目於沢G3目0迎迎亂目目C3目於沢G3目0迎迎亂目目C3目於沢G3目0圖像分割實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論水果表面顏色樣本色彩空間分布圖h水果表面顏色樣本色彩空間分布圖,目標(biāo)分割實(shí)驗(yàn)結(jié)果f臚色刪唯農(nóng)業(yè)機(jī)器人的發(fā)展與展望發(fā)展目前，大部分果蔬采摘機(jī)器人還處于研究階段，離實(shí)用化和商品化還有一定的距離。其主要原因是:1 .機(jī)器人智能化程度沒有達(dá)到農(nóng)業(yè)
7、生產(chǎn)的要求。農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 的非結(jié)構(gòu)性和田間工作的不確定性要求采摘機(jī)器人具有較 高的的智能和柔性生產(chǎn)的能力。2.釆摘效率不高，普遍低于人工釆摘。這主要是由于圖像處理時(shí)間較長(zhǎng)，以及機(jī)器人的自由度多，對(duì)其控制需要話費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間。3.機(jī)器人的制造成本較高, 用效率較低。展望：采摘智能化機(jī)器人的研究需要在一下幾個(gè)方面進(jìn) 行努力：1開發(fā)岀智能化程度高的視覺處理系統(tǒng)朋能夠?qū)?要采摘的成熟果蔬進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別和精確定位。2提高圖像處理硬件的處理速度，優(yōu)化軟件的算 法，同時(shí)簡(jiǎn)化機(jī)器人結(jié)構(gòu)，降低控制難度，從而 提高采摘工作效率3設(shè)計(jì)開放式的采摘機(jī)器人，提高機(jī)器人的通用 性。通過更換末端執(zhí)行器既能采摘同的果蔬，提高機(jī)器人使用效率。1
果蔬采摘機(jī)器人
