椰果采摘机的电液比例控制系统设计

针对多个普通压力阀的多级压力控制系统的椰果采摘机操作复杂、自由度低、定位模糊,椰果损伤率较高等问题,设计了一种椰果采摘机电液比例控制系统,同时为了降低生产成本、便于推广应用,采用计算机数字程序与电液比例调速阀进行开环控制,可达到较理想的操作效果.     

虚拟环境下采摘机械手行为仿真

为优化荔枝采摘机械手设计,针对复杂环境下采摘机械手行为的复杂性和不确定性,采用VC++和EON SDK开发了采摘机械手行为仿真系统.分析给出了仿真系统体系结构,从采摘机械手建模和模型优化及层次结构装配、运动学模型建立、采摘环境构建、三维模型数据转换和人机交互等方面研究系统的实现过程.最后,在仿真平台上通过事件驱动与路由机制实现了虚拟环境下采摘机械手运动、采摘等行为仿真.     

名优茶采摘机器人的系统设计与试验

针对名优茶采摘劳动力短缺的现状,设计了一种适用于自然环境下作业的名优茶采摘机器人。系统由采摘机械手、3P-Delta机械臂、视觉系统和主控系统构成。机器人通过深度相机获取茶蓬图像,利用深度学习和骨架法计算采摘点。从名优茶的生长特征出发,建立了机械臂采摘轨迹模型,采用Bézier曲线对茶叶采摘路径进行优化,降低了机械臂在快速运动过程中的加速度突变,提高了采摘运动的平滑性。利用虚功原理建立机械臂动力学模型,基于滑模控制设计了机械臂采摘控制策略,优化了控制算法中的指数趋近律,有效地抑制了滑模面在快速趋近时的抖振现象。实地测试结果表明,采摘机器人能够实现名优茶的采摘,采摘率和完整率分别为75.53%和54.68%,平均采摘速度为0.451颗/s。     

“智慧农业”苹果采摘系统设计

为解决人工采摘速度缓慢、效率低下的问题,在分析机构传动原理的基础上,结合我国果园实际情况,设计了一款基于慧鱼模型的半智能化苹果采摘系统。该采摘系统通过移动、伸缩、采摘、收集四个模块的相互配合,利用蓝牙操控的方式完成苹果采摘和收集工作。半自动化和模块化的设计降低了成本,提高了系统的稳定性。     

高架草莓采摘机器人系统研究

针对传统人工采摘草莓带来的问题以及我国高架草莓种植面积的迅速推广,为实现草莓采摘的自动化、机械化,设计了高架栽培草莓的采摘机器人系统。高架草莓采摘机器人系统由软件和硬件2部分组成。硬件包括履带式行走机构、三自由度工作台、末端采摘机构以及STM32f103vet6芯片作为控制系统硬件。软件包括成熟草莓的识别、三维坐标定位。实验数据表明高架草莓采摘机器人系统可以完成成熟草莓的识别、成熟草莓的双目定位以及成熟草莓的采摘工作。成熟草莓识别率达到95%以上,在1120mm内双目草莓定位精度1.5cm±5%,完全满足草莓采摘的要求。     

果蔬采摘机器人关键技术研究进展

果蔬机器人采摘技术是我国农业领域的重点研究内容之一.目前的采摘机器人存在定位精度低、采摘周期长、采摘果蔬种类的通用性差等问题.介绍了采摘机器人的国内外研究进展,重点分析了自主采摘机器人的机器视觉系统和末端采摘技术研究进展,对比了多种检测农作物的视觉识别算法,并梳理了各类水果抓取装置的研究重点.针对目前技术开发中存在的难题,提出了果蔬采摘机器人的发展前景.     

小型化轴向振动式蓝莓采摘机设计与试验

目前我国蓝莓需求大但采摘作业困难,为了更好地实现机械化蓝莓采摘,根据农艺要求设计了一种振动式蓝莓采摘机.分析了蓝莓采摘机的工作原理,介绍了装置各部分的结构组成.整机进行了小型化设计,采用轴向振动的方式采摘蓝莓.在工作过程中蓝莓采摘机的采摘力可调,振动采摘子系统中增加弹簧系统,具有一定的柔性,且振动采摘子系统中的振动指棒系统在装置行进过程中能被动旋转,减少对蓝莓植株的伤害.为了验证蓝莓机工作性能,进行了采摘试验,试验结果表明蓝莓采摘机的采净率为94.9％,枝条损伤率为6.7％,叶片损伤率为4.5％,青果脱落率为6.5％,蓝莓机采摘效果较好,设计合理.     

导向式气力采摘系统流动特性结构优化与试验

针对采棉机在作业过程中采摘不干净、落地棉多、采摘效率低等问题,以附加功能为设计理念,通过研究采棉机采摘头导向系统结构和工作原理,提出一种导向式气力采摘系统,再根据棉花生长特性确定导向式气力采摘系统结构参数及优化模型;对不同结构和边界条件下的气力采摘系统,运用Fluent软件与风洞实验平台进行数值模拟与试验测试,确定其不同边界条件和结构参数的较优参数。数值模拟与实验结果表明:当吸棉装置锥体面为100 mm,吸棉口数量为16,吸口速度为60 m/s时,吸棉口平均速度42.33 m/s,平均压力为-1096 Pa,达到了气力吸棉装置设计需求。该研究对采棉机气力采摘系统研发提供了参考。     

基于TCS3200颜色识别的草莓采摘车的设计

针对近年来我国草莓种植面积增加和草莓采摘劳动力缺乏导致的草莓采摘难题,经过总体方案设计、设备选型等步骤设计出一款草莓采摘车。设计采用双层系统,以集成度和稳定性高的嵌入式微控制器STC89C516为控制器,以应用广泛、识别精度较高的TCS3200为草莓成熟度识别器,实现草莓采摘时对草莓成熟度识别、自动采摘及草莓采摘车的位置移动等功能。研究成果显示,该设计样机基本实现了草莓采摘时移动、识别、采摘的功能。     

芒果采摘机的液压系统控制

根据芒果采摘的技术要求,设计了一套芒果采摘机.该装置采用液压系统控制,传递运动并执行相关采摘动作.经分析证明,该系统灵活多变,定位精准,能完成所需的动作,可解决大面积的芒果收获时采摘慢、费时费力等不足之处,克服了人工采摘劳动强度大、效率低的缺陷.