脐橙采摘机器人快速视觉定位系统研究

基于双目视觉设计了脐橙采摘机器人果实快速识别与三维视觉定位系统.利用归一化2R-G-B色差模型阈值分割提取目标果实;采用游程编码快速进行连通区域标记及区域形状特征描述;通过最优采摘目标策略选取最佳采摘对象.针对目标的外形、纹理区分度小,容易出现多候选匹配情况,采用形心特征点与邻域灰度互相关性相结合的匹配算法立体匹配.通过定位实验验证了系统的实时性和精度性能.实验数据表明:系统定位单个果实时间为0.6 s左右,在220~850 mm距离范围内误差小于12 mm,可以较好满足采摘机器人实时性和精度要求.     

基于嵌入式的单目视觉工业机器人定位系统设计

为解决传统工业机器人定位不精确、不灵活的问题,对机器视觉引导的工业机器人定位进行研究,提出以KUKA机械臂和嵌入式ZYNQ开发板为硬件平台的低成本系统方案。首先对工业机器人视觉定位抓取过程建立数学模型;然后研究基于机器视觉的图像处理技术,采用轮廓特征参数为辨识条件对预处理后的工件轮廓进行识别和定位;最后,经过坐标转换,将工件真实位姿发送给工业机器人控制系统进行抓取引导。实验结果表明,该系统对目标工件能够实现有效、精准的定位。     

输电线路防震锤复位机器人的目标识别

机器人的目标识别、定位和导航技术是工业机器人精准完成特定作业任务的基础和关键.针对输电线路防震锤复位机器人作业时过于依赖作业人员机械臂操作熟练度的问题,提出应用机器视觉算法代替作业人员完成目标检测与定位任务,展开基于机器视觉的防震锤复位机器人螺栓精准定位并精确作业的研究.首先通过改进的Canny算法对采集的防震锤螺栓图...     

苹果采摘机器人机械臂优化设计及仿真

为了提高苹果采摘机器人的收获空间和采摘效率,减小机械臂的操作空间和结构尺寸,以适应果树的非结构化环境,结合苹果果树的特点和生长环境,采用参数化分析方法,探讨了机器人基座高度、采摘距离与机械臂长度、转角和操作空间、工作空间之间的关系,优化了苹果采摘机械臂结构参数,在求解位移正逆解和雅克比矩阵基础上,通过ADAMS和MATLAB建立了集三维实体设计、动力学建模、PD控制于一体的交互式仿真系统.仿真结果表明,在满足果园采摘条件的前提下,该机械臂结构简单、紧凑,能收获目标区域内90.2%以上的果实,以最优结构尺寸获得了最佳收获空间.     

基于Arduino的智能搬运机器人的设计与实现

文章旨在设计和实现一种基于Arduino单片机的智能搬运机器人。该机器人采用硬件系统和软件系统相结合的架构。硬件系统基于Arduino Mega 2560主控板,搭载视觉识别、陀螺仪等模块。机身采用轮式机器人结构,电机、驱动轮和其他相关模块安装在底盘上,并配备传感器来检测机器人周围的环境和物品信息。此外,机器人还配备有六自由度机械臂和物料台,用于抓取和摆放目标物品。软件设计方面,采用由C语言和Python开发的控制系统,对主控板和视觉识别等模块进行编程开发,以实现视觉识别、自主路线循迹、物料抓取等功能。     

搬运机器人多目标识别系统的研究

机器视觉与工业机器人相结合,构建用于多种目标识别的搬运机器人系统实验平台。在完成机器人坐标系与相机坐标系转换的基础上,以4种不同形状的等高工件为对象,通过CCD相机连续不断地获取运动中的工件图像信息,对采集到的图像进行处理,以识别目标工件、提取工件中心坐标点,然后将工件中心坐标信息传输给机器人,最终实现机器人对工件的定点抓取。实验表明,该系统具备较好的目标识别和定位效果,有助于改善流水线上输送工件单一的状况,提高生产效率。     

机器视觉在农作物病害自动检测中的应用研究

随着计算机技术与电子技术以及我国农业现代化的快速发展,机器视觉技术在农业生产中得到越来越广泛的应用。基于对研究成果和文献的分析,归纳了机器视觉技术在农作物病害自动检测与识别中的关键问题,对国内外农作物病害自动检测与识别分别在图像采集、图像处理、图像分析等方面的主流方法进行了论述,指出了目前主流方法的优缺点。并在此基础上,对机器视觉在农作物病害自动检测中的应用进行了总结与展望。     

改进YOLOv4算法的袋料香菇检测方法

为探索对袋料栽培香菇的机械式采摘,提出一种基于改进YOLOv4的识别算法。主要改进方法为：在PANet(Path Aggregation Network)结构中,增加一条具有残差注意力机制的特征图路径,提高对小目标的识别精度,并用深度可分离卷积结构替换PANet网络中卷积层,降低了参数量。使用Focal loss损失函数改进原置信度损失函数。在数据预处理方面,采用gamma变换方法对数据进行增强扩充。在训练过程中利用迁移学习的思想,对主干网络载入VOC数据集的预训练权重。相比原YOLOv4算法,mAP值增加了4.82个百分点,达到94.39%,算法参数量降为原来的58.13%,算法更加高效和轻量化,为机械采摘提供视觉算法支持。     

嵌入式自主跟踪系统中球童机器人的研究

设计并实现了具有自主跟踪功能的球童机器人系统。该系统基于Intel双核处理器的开发平台,综合运用计算机视觉、超声测距、模式识别、RF无线通信等技术,实现了机器人对运动目标的识别与跟踪。实验结果表明,机器人在动态场景中能稳定地跟踪运动目标,并具有良好的实时性。     

基于地图服务器的群采摘机器人的A*路径规划算法

为解决群采摘机器人工作中存在的采摘区域大、地形多变、群机器人控制复杂等问题,提出一种基于地图服务器的群采摘机器人的A*路径规划算法.通过地图服务器进行采摘地图分配,使用地图瓦片技术将大尺寸采摘地图切分为瓦片地图,采用K均值算法对采摘区域进行划分,通过请求分配机制进行采摘区域地图组合和发布,在分配采摘地图的同时,限制群采...