草莓采摘机器人控制系统的设计

针对草莓采摘机器人在控制系统方面存在草莓识别不够精准、机器适应性低等问题,为投入实际生产使用,研究并设计一种新型面向垄作草莓的高效采摘控制系统.首先进行总体方案设计,其次对其进行系统控制的软硬件设计,最后进行相关测试.结果表明,控制方案能完成对垄作草莓的高效采摘,可投入实际生产使用.     

加工番茄果实采摘力测试分析

果实的采摘必须克服果柄与果实的连接力,为揭示番茄果实采摘力的大小及变化规律,试验测定番茄果实拉伸采摘力和扭转采摘力矩,得出成熟加工番茄拉伸采摘力大小与采摘作业时果实的运动方向有关。果实沿某一方向运动时,果柄受拉伸倾斜角度越大,采摘力越小,且番茄果实的采摘力与拉伸倾斜角线性相关,采摘果实时果实的不同运动方向,采摘果实做功相同;对于果柄粗短、刚度大的果实,扭转采摘果柄转角较小,果实容易采摘。     

日本将研发水果采摘机器人

正日本农林水产省下属研究机构近日表示,计划在2020年底之前研发采摘苹果、梨等果实的机器人。此外还将研究适合于机械化的树形栽培技术。此举旨在通过农业机器人大幅节省农业劳动力,从而推动大规模果树经营。水果采摘机器人的目标是将果树生产作业时间最多减少五成,争取最晚在2025年左右推向市场进行销售。为了便于农户引进,售价将总计控制在600万日元     

苹果采摘机械手对果实损伤的影响

我国是苹果种植大国,机械采摘的快速发展与大面积推广应用为我国苹果产业的后续发展提供了强大的动力。但同时由于机械采摘带来的果实机械损伤每年都在增加。以此为依据,设计了一种采摘机械手,对果实进行模拟采摘,并使用仪器检测采摘后苹果硬度和可溶性固形物含量的变化,确定是否造成损伤。结论表明,该机械手在满足工作要求的同时,对果实几乎没有损伤。      

杨梅果实采摘后品质变化规律的TPA表征

采用质构分析(Texture Profile Analysis)对杨梅果实采摘后的品质变化规律进行研究,结果表明,在储存期间,果肉的各项质构参数均呈现下降趋势,硬度、凝聚性、回复性和咀嚼性之间具有较高的相关性和相同的变化趋势.可以采用其中任意一个参数来表征杨梅果实的品质;杨梅果实的失重率与储存时间呈线性关系变化,并提出一个经验公式将失重率与果实的硬度和咀嚼性进行关联.从而利用杨梅果实的失重率与其质构参数的相关性,为杨梅储存期间品质的变化提供一种简便的评价方法.     

基于双目视觉的球形果实单体采摘终端装置研究

设计以球形果实单体为对象的采摘终端装置,该装置主要由双目视觉系统、嵌入式控制核心、机械臂与采摘器组成。对番茄果实图像识别进行了算法设计,提出了约束性Hough变换圆形检测算法完成了遮挡果实分割,基于改进PMF立体对应点算法实现了果实左右图像的立体匹配,获取果实三维质心坐标。通过对番茄、苹果、柑橘3类果实的采摘试验,结果表明:装置各模块能够协调稳定工作,采摘终端对成熟果实的成功识别率达87.5%;成功采摘率达85%。     

六自由度果蔬采摘机器人关节空间轨迹规划

为了提高果蔬采摘机器人的作业质量和运动控制性能,提出了基于三次B样条函数的插值曲线在关节空间进行轨迹规划,并利用具有局部可控性的三次B样条与七次样条函数作为插值曲线的轨迹规划进行标定。以六自由度果蔬采摘机器人为研究对象,利用Creo2.0和MATLAB的robot-toolbox建立了机器人的机械模型和仿真模型,分析了机器人末端执行器在操作空间的运动状态,研究了关节空间与操作空间轨迹的关系及机器人运动轨迹的平滑性。研究结果表明三次B样条函数在关节空间进行插值可以得到平滑的运动轨迹,减小了机械磨损和冲击。该轨迹规划方法能提高工作质量并延长机械臂的工作寿命。     

菠萝收集采摘车的设计

科技遍及我们身边的方方面面,科技使我们的生活更加美好,而对于生产作业亦是如此,传统的菠萝采摘多为手工采摘,费时费力,而机械的使用既可以很大程度的解放对人力资源的需求,并且更加高效节约。针对目前国内菠萝的采摘的情况复杂性以及还不太高的机械化水平,我国国内的菠萝采摘基本还是靠手工来完成作业,为此文章设计了一种新型、实用的菠萝采摘机。该菠萝采摘机结构类似我们常见的拖拉机的造型,操作简单,采摘效率高,对菠萝的损伤较小,提高了生产效率。     

苹果采摘机器人夜间图像边缘保持的Retinex增强算法

为了提高采摘机器人的适用性和工作效率,保证成熟苹果果实的及时采摘,需要机器人具有夜间连续识别、采摘作业的能力。针对夜间苹果图像的特点,该文提出一种基于引导滤波的具有边缘保持特性的Retinex图像增强算法。利用颜色特征分量采用具有边缘保持功能的引导滤波来估计出照度分量;进而利用单尺度Retinex算法对图像进行对数变换获得仅包含物体本身特性的反射分量图像;分别对照度分量和反射分量图像增强后,再合成为新的夜间苹果的增强图像。文中选取30幅荧光灯辅助照明下采集到的夜间苹果图像进行试验的结果显示,该文增强算法处理后的30幅图像的平均灰度值,分别比原始图像、直方图均衡算法、同态滤波算法和双边滤波Retinex算法处理后的图像平均提高230.34%、251.16%、14.56%、7.75%,标准差平均提高36.90%、-23.95%、53.37%、28.00%,信息熵平均提高65.88%、99.68%、66.85%、17.53%,平均梯度提高161.70%、64.71%、139.89%、17.70%。且该文算法较双边滤波Retinex方法的运行时间平均减少74.56%。表明该文算法在夜间图像增强效果和运行时间效率上有明显的提高,为后续夜间图像的分割和目标识别提供了保障。     

猕猴桃采摘机械手末端执行机构的设计

设计一种针对早期猕猴桃果实较硬时采摘的末端执行机构,分析猕猴桃采摘机械手末端执行机构在运动、抓取、采摘等方面的性能和技术指标。猕猴桃在采摘时被纸袋包裹,在保证夹取果实而不被压坏的最小压力下减少果实的磨损,该机械采摘末端执行机构采用旋转加拉扯共同作用,可实现猕猴桃采摘的彻底性。     

新型硬质水果采摘器的设计

为解决国内人工硬质水果采摘的过程中遇到的技术难题,降低采摘成本,设计一种新型的力度可控的硬质水果采摘器。该采摘器主要由机械手采摘头、可调节伸缩杆和包装系统等组成。该装置设计过程中首先运用SolidWorks进行机构的结构设计,然后利用通过SolidWorks motion模块进行机械手采摘头的运动学的仿真分析,最后验证整个机构的稳定性与合理性。通过验证,该硬质水果采摘器的结构设计合理,成本低廉,大大改善了水果的采摘效率,具有广阔的应用市场和发展前景。     

复杂混合臂架高空作业车控制系统设计及研究

本文针对复杂混合臂架结构高空作业车特点,提出了一种基于 CAN-BUS 控制总线和智能控制技术的控制系统设计形式,实现了作业平台运动轨迹、工作状态的智能化控制,保证了作业安全性和可靠性。     

模糊理论在多功能高空作业服设计中的应用

为解决高空作业服的功能单一性和满足高空户外作业者对防护服装功能多元化的需求,更好地了解高空作业服的功能性,根据模糊理论的不确定性、宽容性和变化性,研究模糊理论在多功能户外服装设计中的思路和方法,总结出互渗法、组合法、转换法等创新设计方法,从多功能户外服装的便捷、舒适、安全防护等3大功能进行应用研究。得出高空作业服在功能设计上新的发展方向,为多功能服装设计提供理论参考依据。     

采摘亭

项目场地位于昆山西郊巴城县境内,紧邻阳澄湖,现状是一片空旷的有机农田。天云、风、水、土地、树木,这些单纯的自然元素构造出鲜明的场地特征。而我们的课题是建筑应该以什么样的姿态介入到这片自然环境之中,与其相谐调,并最终塑造出一个新的、专属于这片土地的、有意义的空间场所。水平区别于我们身处的楼宇密布的现代城市景象,昆山有机农场平坦开阔,天空和阳澄湖水相交而成的地平线在视野尽头绵延展开一水平是农场给我们留下的强烈的第一印象,     

水果采摘器的创新分析与设计

为优化高枝水果采摘器的设计,依据TRIZ理论,以物-场分析法为工具,对产品进行创新研究分析。选用推荐的创新原理作为方向,选择方案后进行具体设计。通过数字化设计技术进行机械结构和零件设计,最后进行样机装配与测试。测试结果验证了创新方法的合理性和创新方案的可行性。     

一种蝶式采摘装置的设计研究

针对目前苹果、梨等水果在采摘过程中存在的易伤果、效率低等问题,本文在分析现有的采摘装置的基础上,设计一种蝶式采摘装置。重点介绍该装置的整体结构、采摘机理,并对销轴、扭转弹簧等关键零部件进行设计研究。分析及实践表明:该装置可以有效地采摘果树上的水果,不仅操作简单、使用便捷,而且节约了人工成本,具有广泛的应用前景。     

便携式山核桃采摘振动器设计与试验研究

为了提高山核桃的采摘效率,保证作业安全,减少对山核桃母树及叶芽的损坏,研制出了一种新型采摘设备—便携式山核桃采摘振动器,通过振动果枝的方式来采摘山核桃球果。基于试验研究结果显示,通过用频率为40Hz,振幅为15mm,10s为一振动周期的果枝振动器可有效获得90%以上的果实,且对山核桃果枝的损害很小,从果枝上落下来的叶片、叶芽及木枝的碎片也很少。如果选在最佳采摘季节收获果实,采净率更佳,同时对果树的伤害也最小。     

基于图像识别技术的草莓采摘机设计

为提高草莓采摘作业的自动化程度,设计一种基于图像识别技术的草莓采摘机,通过双目视觉进行草莓的空间坐标定位及初始图像获取,基于Lab颜色空间完成图像识别,以草莓轮廓图像及对称轴定位其采摘点,确定草莓空间采摘位置;采用先夹持草莓梗定位后切断草莓梗的二级结构及3组丝杠滑块机构,完成采摘手结构设计。经检测,识别系统成功率可达98.48%,系统的识别精度、定位准确性较好,且采摘手结构简单、工作可靠,能够满足采摘要求。研究为温室内高垄栽培草莓的自动采摘提供参考。     

硬笔书写机器人设计

针对汉字书写初学者易混淆笔划和笔顺次序的现象,设计了一种简单易操作的硬笔书写机器人,机器人可以模拟人手书写汉字的过程,帮助初学者掌握汉字笔划和书写笔顺及用笔力度。机器人主体通过串口和计算机相连,文字在计算机中转换成G代码后发送给机器人控制器,控制器处理代码信息,生成脉冲序列控制带动硬笔运动的步进电机前进或后退,在纸上写出文字。     

工业机器人助力器设计

随着科学技术的日新月异,自动化程度要求越来越高,市场竞争激烈、人工成本上涨,以往人工操作的搬运和固定式输送带为主的传统物件搬运方式,不但占用空间也不容易更变生产线结构,加上需要人力监督操作,更增加生产成本,原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度,保障生产的可靠性、安全性,降低生产成本,减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。它集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术。本设计就PLC在助力器控制上的应用作了详细阐述。