红花花丝二维中心点标定方法研究

为实现红花采摘机器人准确识别红花花丝并进行中心点定位,提出了一种识别红花花丝并标记二维中心点坐标的方法。根据花丝的颜色特征,运用色差法进行对比分析;选用最大类间方差法进行花丝的轮廓提取;根据红花丝团簇状特征提出了一种改进形态学处理方法进行轮廓变换,最后提出一种结合改进质心法和最大内切圆法获取花丝二维中心点坐标的方法,提高其准确度。实验结果表明,该方法可对不同成熟度的花丝图像进行有效识别并提取二维中心点,尤其对开放2~3天的红花,准确率达100%。     

气力红花采收机集花罩结构优化设计

红花采摘装置集花罩是气力红花采收机的关键工作部件,其外部形状结构是影响花丝采收效率的主要因素。气力红花采收机集花罩的设计以往均是以经验为主,基于经验设计,对集花罩进行结构设计。以圆柱形集花罩和锥形集花罩为研究对象,进行了红花扰动效果的对比试验。高速摄像试验结果表明:集花罩模型结构为大口朝下的锥形结构时花丝扰动效果较好,有利于花丝的采摘收集。因此,以大口朝下的锥形集花罩为研究对象,针对不同结构的集花罩,进行内部流场仿真,优化集花罩结构。仿真结果表明:外部形状结构为直板式的集花罩内部流场模拟效果最佳,最适宜花丝的采摘与收集。田间试验表明:优化后的集花罩结构可达到红花采收要求。上述研究成果可为实现红花采收机相关工作参数优化提供参考。     

切割式红花采摘试验台设计及采摘性能试验

为了提高切割式红花采摘机器人采摘红花的质量和产量,设计了红花切割分离试验台。通过对机器人采摘红花过程的分析,以刀具转速、进给速度、刀具刃偏角为试验因素,采净率、破碎率为评价指标,利用响应曲面试验法进行试验,并通过Design-Expert.V8.0.6.1软件,确定最佳组合参数为:刀具转速769 r/min、进给速度315 mm/min、刀具刃偏角15°,对应的红花采净率为91.83%,破碎率为4.51%。红花切割采摘试验结果表明:红花实际采净率为94.71%,破碎率为4.24%。该研究为红花采摘机器人末端执行器切割装置的优化设计和控制提供了理论依据。